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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

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

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。

3. 示例

假设有一个 intset，当前编码为 INTSET_ENC_INT16，包含元素 {5, 10, 20}。现在尝试插入元素 50000，该值超出了 int16_t 的范围（-32768 到 32767），因此需要升级：

• 升级编码为 INTSET_ENC_INT32，每个整数占用 4 字节。
• 分配新的内存空间，大小为 4 * (3 + 1) 字节（现有 3 个元素，加上新元素）。
• 将现有元素 {5, 10, 20} 转换为 32 位整数，并按顺序复制到新的内存空间。
• 插入新元素 50000 到数组末尾。
• 更新 encoding 为 INTSET_ENC_INT32，并将 length 增加到 4。

4. 不支持降级

一旦 intset 升级到更大的编码方式，就不会再降级。即使后续删除了导致升级的元素，也不会将编码方式降回原来的较小类型。这是因为降级操作可能会带来额外的性能开销，而且 Redis 设计上倾向于避免频繁的结构转换。

5. 性能和内存优化

• 性能：升级操作虽然涉及内存分配和数据复制，但由于 intset 通常用于存储小集合，因此整体性能影响较小。
• 内存优化：通过动态升级，intset 能够在不同阶段选择最合适的编码方式，从而节省内存。

总结

Redis 的 intset 升级机制是一种灵活且高效的内存管理策略，能够在插入超出当前编码范围的元素时自动调整编码方式，确保数据结构的紧凑性和操作的高效性。