Redis 3.0.4 整数集合

Posted 2020-12-11 Elaine

　　整数集合是集合键的底层实现，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就会用整数集合作为集合键的底层实现。inset采用的是连续内存空间实现，默认是用16位整数，当加入元素/删除元素都要进行扩容缩容，如果新加入的元素大于16位，则要对空间进行扩充。

　　　1、整数集合的结构

typedef struct intset {
    uint32_t encoding; //解码方式
    uint32_t length;  //集合包含的元素数量
    int8_t contents[]; //保存元素的数组 类型取决于encoding
} intset;

　　   2、升级

　　　　1.获取value的编码

/* Return the required encoding for the provided value. */
static uint8_t _intsetValueEncoding(int64_t v) {
    if (v < INT32_MIN || v > INT32_MAX)
        return INTSET_ENC_INT64;
    else if (v < INT16_MIN || v > INT16_MAX)
        return INTSET_ENC_INT32;
    else
        return INTSET_ENC_INT16;
}

　　　　2.resize数组长度

/* Resize the intset */
static intset *intsetResize(intset *is, uint32_t len) {
    uint32_t size = len*intrev32ifbe(is->encoding);
    is = zrealloc(is,sizeof(intset)+size);
    return is;
}

　　　　3.根据编码类型将value放到指定位置

//根据编码类型将值放入到指定位置

static void _intsetSet(intset *is, int pos, int64_t value) {
    uint32_t encoding = intrev32ifbe(is->encoding);

    if (encoding == INTSET_ENC_INT64) {
        ((int64_t*)is->contents)[pos] = value;
        memrev64ifbe(((int64_t*)is->contents)+pos);
    } else if (encoding == INTSET_ENC_INT32) {
        ((int32_t*)is->contents)[pos] = value;
        memrev32ifbe(((int32_t*)is->contents)+pos);
    } else {
        ((int16_t*)is->contents)[pos] = value;
        memrev16ifbe(((int16_t*)is->contents)+pos);
    }
}

　　　　　4.升级

/* Upgrades the intset to a larger encoding and inserts the given integer. */
static intset *intsetUpgradeAndAdd(intset *is, int64_t value) {
    uint8_t curenc = intrev32ifbe(is->encoding); //set encoding
    uint8_t newenc = _intsetValueEncoding(value);  //value encoding
    int length = intrev32ifbe(is->length);  //set 长度
    int prepend = value < 0 ? 1 : 0;

    /* First set new encoding and resize */
    is->encoding = intrev32ifbe(newenc);
    is = intsetResize(is,intrev32ifbe(is->length)+1);

    /* Upgrade back-to-front so we don‘t overwrite values.
     * Note that the "prepend" variable is used to make sure we have an empty
     * space at either the beginning or the end of the intset. */
    while(length--)
        _intsetSet(is,length+prepend,_intsetGetEncoded(is,length,curenc));

    /* Set the value at the beginning or the end. */
    //因为value的编码比原来的编码都要大，所以values的值要么大于集合中的所有元素，
    //又或者value是小于原来编码范围的负数 小于集合中的所有元素，所以value的值要么添加在set的首位，要么是末尾
    if (prepend)
        _intsetSet(is,0,value);
    else
        _intsetSet(is,intrev32ifbe(is->length),value);
    is->length = intrev32ifbe(intrev32ifbe(is->length)+1);
    return is;
}

　　　　　5.升级的特点

　　　　　　　1.提升灵活性；

　　　　　　　2.节约内存；

　　　　　6.查找

//判断value是否存在 pos保存位置
static uint8_t intsetSearch(intset *is, int64_t value, uint32_t *pos) {
    int min = 0, max = intrev32ifbe(is->length)-1, mid = -1;
    int64_t cur = -1;

    /* The value can never be found when the set is empty */
    //处理is为空的状态
    if (intrev32ifbe(is->length) == 0) {
        if (pos) *pos = 0;
        return 0;
    } else {
        /* Check for the case where we know we cannot find the value,
         * but do know the insert position. */
        //value比set里面最后一个值都大 那肯定不在数组中
        if (value > _intsetGet(is,intrev32ifbe(is->length)-1)) {
            if (pos) *pos = intrev32ifbe(is->length);
            return 0;
        } else if (value < _intsetGet(is,0)) {
            //value比set里第一个值都小 那肯定不在数组中
            if (pos) *pos = 0;
            return 0;
        }
    }
    //二分查找
    while(max >= min) {
        mid = ((unsigned int)min + (unsigned int)max) >> 1;
        cur = _intsetGet(is,mid);
        if (value > cur) {
            min = mid+1;
        } else if (value < cur) {
            max = mid-1;
        } else {
            break;
        }
    }

    if (value == cur) {
        if (pos) *pos = mid;
        return 1;
    } else {
        if (pos) *pos = min;
        return 0;
    }
}

 　　　　3、降级

　　　　　　整数集合不支持降级操作。