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redis中的set

news 来源：原创 2025/5/26 9:28:53

Redis 的 SET 数据结构根据集合的大小和元素类型动态选择底层实现方式：

整数集合（IntSet）：当集合中的所有元素都是整数且集合大小较小时，使用整数集合以节省内存。
哈希表（HashTable）：当集合中包含非整数元素或集合大小较大时，使用哈希表以支持高效的动态操作。
键值对存储：哈希表使用键值对的方式存储集合中的元素，其中键是集合中的元素，值是一个固定值（如 NULL）。

Redis中的set和java中的set集合有相似之处，它的元素不会按照插入的先后顺序而存储，且元素是不允许重复的。set内部使用到了intset(整数集合)和hashtable(哈希表)两种方式来存储元素，如果set存储的元素是整数，且当元素个数小于512个会选择intset存储，目的是减少内存空间，遇到两种情况会发生变化，
就是当存储的元素个数达到512(通过set-max-intset-entries 配置)
或者添加了非整数值时如：‘b’，set会选择hashtable作为存储结构。

整数集合intset

整数集合intset是用来存储整数的集合，且存储是按照小到大的顺序来存储(可以二分查找)，intset目的是用来节省内存，
当Redis集合类型的元素都是整数并且都处在64位有符号整数范围之内时，使用该结构体存储,我们看一下它的结构：查看源码
在这里插入图片描述

解释：

length: contents中元素的个数
contents:存储元素的数组，需要根据encoding来决定多少个字节表示一个元素
encoding: 编码类型，决定每个元素占用几个字节，有三种类型
在这里插入图片描述

虽然intset结构将contents属性声明为int8_t类型的数组，但实际上contents数组并不保存任何int8_t类型的值，contents数组的真正类型取决于encoding属性的值：
如果encoding属性的值为INTSET_ENC_INT16，那么contents就是一个int16_t类型的数组，数组里的每个项都是一个int16_t类型的整数值（最小值为-32768，最大值为32767 )
如果encoding属性的值为INTSET_ENC_INT32，那么contents就是一个int32_t类型的数组，数组里的每个项都是一个int32_t类型的整数值（最小值为-2147483648，最大值为2147483647 )
如果encoding属性的值为INTSET_ENC_INT64，那么contents就是一个int64_t类型的数组，数组里的每个项都是一个int64_t类型的整数值（最小值为-9223372036854775808，最大值为9223372036854775807)
intset会根据插入的值判断是否扩容，根据插入内容来修改encoding使用什么类型，从而决定contents每个元素的字节数，紧跟着对contents进行扩容。

intset的升级

IntSet 的升级机制

1. 触发条件
当尝试向 intset 中插入一个新元素，而该元素的类型超出了当前 intset 的编码范围时，会触发升级操作。例如：

如果当前 intset 的编码是 INTSET_ENC_INT16（2 字节整数），而新插入的元素值为 65536（需要 32 位整数表示），则会触发升级。

2. 升级过程
升级过程主要包括以下步骤：
1.确定新编码：根据新元素的大小，确定新的编码方式（如从 INTSET_ENC_INT16 升级到 INTSET_ENC_INT32）。
2.分配新空间：根据新的编码方式和当前元素数量（包括新元素），分配新的内存空间。
3.复制和转换现有元素：将现有元素从旧编码转换为新编码，并按顺序复制到新的内存空间。
4.插入新元素：将新元素插入到合适的位置，保持 intset 的有序性。
5.更新元数据：更新 intset 的 encoding 属性为新的编码方式，并递增 length 属性。