Redis 里的整数小集合

在 Redis 的数据结构体系中，整数小集合（intset）是一个独特且高效的数据结构，专门用于存储整数元素。它在内存使用和操作效率上都有着出色的表现。

整数小集合主要用于当一个集合只包含整数值元素，并且元素数量不多时的场景。与普通集合相比，它占用的内存空间更小，这得益于其紧凑的存储方式。在 intset 内部，元素是按照从小到大的顺序存储的，这使得查找操作可以采用二分查找算法，大大提高了查找效率。

从存储结构上看，整数小集合由三个部分组成：编码方式、元素数量和元素数组。编码方式决定了元素在数组中的存储形式，它有三种可能的值：INTSET_ENC_INT16、INTSET_ENC_INT32 和 INTSET_ENC_INT64，分别对应 16 位、32 位和 64 位的整数存储。Redis 会根据元素的大小动态选择合适的编码方式，以确保在存储所有元素的前提下，尽可能节省内存。

当往整数小集合中添加新元素时，Redis 会先检查元素是否已经存在。如果不存在，则会按照顺序插入到合适的位置，同时维护集合的有序性。如果新元素的大小超出了当前编码方式所能表示的范围，Redis 会自动升级编码方式，将所有元素重新编码存储，以适应新元素的大小。这种动态调整的机制保证了整数小集合在各种情况下都能高效地工作。

删除元素时，Redis 会先找到元素的位置，然后将其从数组中移除，并调整元素数量计数器。在移除元素后，如果发现当前编码方式下剩余元素都可以用更小的编码方式存储，Redis 会进行编码降级操作，进一步节省内存。

整数小集合是 Redis 为了优化整数集合存储而设计的一种高效数据结构。它在节省内存空间的还能保证快速的查找、插入和删除操作，为开发者在处理整数集合数据时提供了一个强大而灵活的工具。