Redis数据结构——整数集合

定义

整数集合是集合的实现方式之一，当一个集合只包含整数值元素时，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的底层实现。
整数集合就是存放整数的一个数组，整数集合的结构体定义：

typeof struct intset {// 编码方式uint32_t  encoding;// 集合元素数量unint32_t length;// 保存元素的数组int8_t contents[]; 
} intset; 

contents数组保存的就是整数元素，这些元素从小到大排列，并且不会有重复项。

我们知道对于int类型，存在多种编码格式，我们最常见的int的编码是32位的，除此之外还有16位、64位等格式。结构体中的encoding属性用来表示当前整数的编码格式。
Redis的整数集合是支持所有的整数类型的，不管是16位还是32位。
常见的int类型的编码:

• int16,用16位表示一个整型数字，范围是 -32768~~32767
• int32，用32比特位表示一个整数，也是最常见的，范围是-2147483648~2147483647
• int64，用32比特位表示一个整数，在常见的编程语言中一般命名为long类型，范围是-2^63 ~~ 2^63-1

升级

每当我们将一个新的元素添加到集合中时，并且新元素的类型比整数集合现有的所有元素的类型都要长时，整数集合就会进行升级
举个例子，当整数集合中的元素 都是32位编码时，此时向整数集合中添加一个64位的整数，此时就会发生元素类型的升级，首先将所有的元素的类型升级到64位，然后将新元素放下。
具体的过程是这三步：

• 根据新元素类型，扩展整数集合底层数组的空间大小。
• 将底层数组现有的所有元素转换为与新元素相同的类型，并将类型转换后的元素放到扩容后的数组中的正确位置上，同时维持元素的相对顺序不变。
• 旧元素迁移完成后，将新元素添加到数组的合适位置。

整数集合升级机制的优点

1. 提升灵活性：不论是何种格式下的整数，都能放入，不必担心类型异常。
2. 节约内存：当一个数组既需要保存int16_t，又需要保存int32_t时，不需要一开始直接就申请int32_t的空间，而是在int32_t的元素未放入前，一直保持int16_t的空间，当int32_t放入时才会对数组进行升级。

整数集合是只存在升级操作，不存在降级操作，一旦对数组进行了升级，编码就会一直保持升级后的状态