redis5：intset

1、介绍

当一个集合只包含整数值元素，且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。

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;

• contents数组是intset的底层实现：整数集合的每个元素都是contents数组的一个数组项，各个项在数组中按照值得大小从小到大排序，数组中不包含重复项。
• contents属性声明为int8_t类型，但是contents数组并不保存任何int8_t类型的值，真正类型取决于encoding属性的值；
• 虽然contents数组保存的四个整数值中，只有-2675256175807981027是真正需要用int64_t类型来保存的，而其他的1、3、5三个值都可以用int16_t类型来保存，不过根据整数集合的升级规则，当向一个底层类型为int16_t数组的整数集合添加一个int64_t类型的整数值时，整数集合已有的所有元素都会被转换成int64_t类型，所以contents数组保存的四个整数值都是int64_t的。

2. 升级

当将一个新元素添加到整数集合里面，并且新元素的类型比整数集合现有所有元素的类型都要长时，整数集合需要先进行升级(upgrade),然后才能将新元素添加到集合中。
升级分为三步：

• 根据新元素的类型，扩展整数集合底层数组的空间大小，为新元素分配空间；
• 将底层数组现有的所有元素都转换成与新元素相同的类型，并将类型转换后的元素放置在正确的位上，放置元素的过程中需要维持数组的有序性不变；
• 将新元素添加到底层数组里面；
  每次向整数集合中添加新元素都会引起升级，每次升级都需要对底层数组中已有的元素进行类型转换，所以向整数集合中添加一个元素的时间复杂度为O（N）。

引发升级的新元素的长度总是比整数集合现有所有元素的长度都大，所以这个新元素的值要么大于所有现有元素，要么小于所有现有元素；

升级的好处

• 提升灵活性：C语言是静态类型语言，为了避免类型错误，一般不会将两种不同类型的值放在同一个数据结构里面；整数集合可以通过自动升级底层数组来适应新元素，所以可以随意的将不同类型的整数添加到集合中而不必担心出现类型错误。
• 节约内存：要让一个数组可以同时保存不同类型的值，最简单的做法就是直接使用int64_t类型。但是这样会浪费内存。而整数集合既可以让集合能同时保存不同类型的值，又可以确保升级操作只会在有需要的时候进行，可以尽量节省内存。

3、降级

整数集合不支持降级操作。

4、总结

• 整数集合是集合键的底层实现之一；
• 整数集合的底层实现是数组，这个数组以有序、无重复的方式保存集合元素，在有需要时，程序会根据新添加元素的类型改变这个数组的类型。
• 升级操作为整数集合带来了操作上的灵活性，并且尽可能地节约了内存；
• 整数集合支持升级操作，不支持降级操作。