Redis（4）----浅谈整数集合

1，前言

整数集合（intset）是集合键的底层实现之一，当一个集合只包含整数值元素，并且这个集合的元素数量不多时，Redis就会使用整数集合作为集合键的底层实现

Redis的其他数据结构相关如下：
简单动态字符串
链表
字典

2，整数集合

如果一个集合键中，其存储的元素都是整数值时，那么这个整数键的底层实现就会是整数集合

SADD numbers 1 3 5 7 9

# 查看这个集合键底层使用的是什么数据结构
OBJECT ENCODING numbers

2.1，结构

这个整数集合的相关结构如下：

typedef struct intset{
    

	//编码方式
	uint32_t encoding;

	//集合包含的元素数量
	uint32_t length;

	//保存元素的数组
	int8_t contents[];

} intset;

2.1.1，contents

contents数组是整数集合的底层实现：整数集合的每个元素都是contents数组的每一个元素项，每个元素项在数组中按值的的大小从小到大有序地排列，并且数组中不存在重复项

2.1.2，length

该属性记录了contents数组中元素个数

2.1.3，encoding

虽然在上面提及到contents是一个int8_t的数组，但实际上contents保存什么类型的值取决于encoding的值
encoding有如下几种选项：

• int8_t：用8位数字表示一个整数值（最小值是-32768，最大值是32767）
• int32_t：用32位数字表示一个整数值（最小值是-2 147 483 648，最大值是2 147 483 647）
• int64_t：用64位数字表示一个整数值（最小值是-9 223 372 036 854 775 808，最大值是9 223 372 036 854 775 807）

2.1.4，示例

• encoding的值位INSET_ENC_INT16表示整数集合的底层实现为int16_t类型的数组，保存的是int16_t类型的整数值
• length属性是5，表示该整数集合存储了五个元素
• contents数组按从小到大的顺序存储元素
• 因为每个集合元素都是int16_t类型的整数值，所以contents数组的大小等于80位

2.2，升级

假如有一个整数集合A，其内的contents是int16_t类型的数组，那么当我们往集合A中存储一个超过int16_t值范围的整数（假设该整数能用int32_t存储）时，就会触发升级，将整数集合进行升级
而这个升级步骤是这样的：

1. 根据新元素的类型，扩展整数集合底层数组的空间大小，并为新元素分配空间
2. 将底层数组的所有元素都转换为与新元素同类型，并将其放置到正确的位置，并且该过程中需要保证按从小到大的顺序进行存储
3. 将新元素添加到底层数组中
4. 然后将encoding的值改为INSET_ENC_INT32，并将length的值从3改为4

升级的好处

整数集合的升级策略有两个好处：

• 提高整数集合的灵活性
  • 整数集合可以通过升级底层数组来适应新的元素，让使用者不必担心出现类型错误
• 节约内存
  • 升级能让集合同时保存三种不同类型的值（这时的数组类型会为INSET_ENC_INT64），又可以确保升级只会在有需要的时候进行

降级

整数集合不支持降级操作，一旦对数组进行了升级，编码就会一直保持升级的状态