Redis数据结构之整数集合

Posted 2020-11-10 编程人，在天涯

　　整数集合是Redis用于保存整数值的集合抽象数据结构，它可以保存类型为int16_t 、int32_t或者int64_t的整数值，并且保证集合中不会出现重复元素。

 

一、整数集合数据结构定义

参数说明：
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数组的一个数组项，各个项在数组中按值的大小从小到大有序地排列，并且数组中不包含任何重复项。
length：记录了整数集合包含的元素数量，也即是contents数组的长度。
encoding：决定了contents数组中所有整数的类型，值可为INTSET_ENC_INT16、INTSET_ENC_INT32、INTSET_ENC_INT64。
示例：

 

二、升级
　　每当我们要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，然后才能将新元素添加到整数集合里面。
因为每次向整数集合添加新元素都可能会引起升级，而每次升级都需要对底层数组中已有的所有元素进行类型转换，所以向整数集合添加新元素的时间复杂度为O(N)。
1. 升级并添加新元素过程：
（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到正确的位上，而且在放置元素的过程中，需要继续维持底层数组的有序性质不变。
（3）将新元素添加到底层数组里面。
2. 升级的好处：
（1）提升灵活性：可随意将整数添加到整数集合中而不必考虑其类型，不会发生类型错误。
（2）节约内存：总是使用能容纳集合所有元素的最小类型，只有在需要的时候才会进行升级。
3. 升级的局限：
　　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后的状态。

 

三、整数集合在Redis中的用途
作为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。