前言

整數集合相信有的同學沒有聽說過，因為redis對外提供的只有封裝的五大對象！而我們本系列主旨是學習redis內部結構。內部結構是redis五大結構重要支撐！

前面我們分別從redis內部結構分析了redis的List、Hash、Zset三種數據結構了。今天我們再來分析set數據結構內部是如何存儲的

基本結構

在src/t_set.c中我們發現這樣一段代碼

由此我們可知在set中是由兩種數據結構構成的： hashtable+intset 。關于redis內部其他的結構我專門在【redis專欄中有介紹】。hashtable不是我們今天的主角，我們今天先分析intset俗稱整數集合。

從上圖中我們可以看出，我構造了兩個set集合分別為【commonset】、【cs】。兩個集合前者存儲字符串、后者專門存儲數字。

我們在通過object encoding key 來查看下兩個集合的底層數據結構，發現一個是hashtable 一個是intset 。這也驗證了我們上面對set基本結構的描述。

在redis中對外提供五大類型實際上都是redis的一個抽象對象叫做redisobject。在內部映射了我們redis內部的數據結構

針對commonset和cs兩個集合在內部數據結構大概可以這么理解

何時使用intset

你可以單純的認為只要是數字就會使用intset結構來存儲，我恐怕要給你當頭一棒了。實際上并不是這樣

需要同時滿足以下兩個條件：

intset

圖中表示的很清楚了，在intset中的encoding有三種取值分別代表contents保存數據類型。這里有人可能會有疑問了contents的類型不就是int8_t嗎？為什么還需要encoding呢？這里通過源碼跟蹤內部的確跟int8_t沒啥關系。而且數據的默認類型就是int16_t 。關于length這里無需太多解釋，記住一點表示contents元素的個數并非表示contents數組的長度！

了解intset的同學都知道在encoding三種取值范圍中涉及了升級的操作！在講升級之前我們先來了解下C、C++中int的取值范圍是如何定義的

int8_t的取值范圍是【-128,127】 。 類似于java中byte占1個字節也就是8位。他的取值范圍是

添加元素

sadd juejin -123
sadd juejin -6
sadd juejin 12
sadd juejin 56
sadd juejin 321	

juejin這個key內部就是intset 。

上面我們添加了5個元素且這五個元素的長度都在16之內！所以當前的intset的encoding=INTSET_ENC_INT16。-123在contents中占前16位。

所以當前五個元素占contents的長度是16*5=80 ；

注意set在存儲int類型數據時，內部是按照從小到大的順序存儲的。

類型變動

上面的問題不知道你有沒有考慮過，或者說有沒有遇到過！intset默認是int16位，正如我們上面添加的五個元素。加入此時我們添加第6個元素是65535(32位)。那么此時16位的長度就不夠存儲了這個時候intset會怎么做！

另外當我們添加第6個元素后又將65535刪除了之后，結構和添加之前是否一樣！下面我們帶著這兩個問題來一探究竟！??！

升級

首先我們針對第一問題來看看。原來五個元素都是16位就可以滿足了，這個時候添加的65535是32位長度的。那么是不是可以直接追加32位分配給65535呢？

答案是肯定不行，首先直接追加無法保證數組元素的大小順序！其次如果前五個分別是16位，第6個是32位那么在intset結構中沒有多余的字段來進行標記。也就是說在解析的時候就無法判斷應該解析16位還是32位了.

redis為了方便解析所以在有高長度加入時會將整個contents進行升級。意思就是將整個contents先進行擴容，然后在重新填充數據

加入65535

首先根據length可以確定擴容后元素個數為6 ， 每個占位32，所以contents長度為32*6=192 。 此時前80位內容保持不變

舊數據移位

開辟了足夠的空間后，我們就可以對舊數據進行移位了這里我們從原數組的末尾開始移動，在移動之前需要明確在新數組中的排序位置。此時我們首先將321進行比對確定在新數組中他的排名是第五名，那么他將占用新contents中128~159區間。

最終前5 個元素就會被移動好 。

最后將新加入的元素填充進去。當發生升級時肯定是因為新元素的長度大于原有長度了。那么他的值一定會是在新數組的兩端。負數在最左側，正數在最右側

降級

接下來就是第二個問題當新加入的65535又被刪除了redis該怎么辦，這個時候元素長度實際16位就可以滿足了，但是此時encoding卻是32位的。按照我的看法應該在實現降級！

但是遺憾的是redis并沒有，那么請思考為什么沒有？如果讓你實現你將如何實現

為什么不實現降級

當加入元素超過當前長度我們很容易就知道此時需要進行升級操作，但是當我們刪除一個數據時我們如何判斷是否需要降級卻很困難，我們需要重新遍歷一遍剩下的元素是否小于當前長度，實現復雜度O(N) 。這就是為什么不進行降級原因之一

你可能會說重新遍歷一遍很快的反正在內存中，那么你有沒有想過如果降級之后又遇到升級情況，這樣來回的升級降級就降低了我們程序的性能了。我們知道升級是必須的所以這里降級redis采取的是忽略的策略

小結

參考資料：內存升級優化內存降級

到此這篇關于淺談redis整數集為什么不能降級的文章就介紹到這了,更多相關redis整數集降級內容請搜索腳本之家以前的文章或繼續瀏覽下面的相關文章希望大家以后多多支持腳本之家！