面试题：Redis整数集合在什么场景下会进行升级操作？

Question

请详细阐述Redis整数集合实现中，在何种具体数据条件下会触发从一种编码类型升级到另一种编码类型，以及升级的具体步骤是什么。

Answer 1

触发编码类型升级的具体数据条件

Redis的整数集合（intset）有三种编码类型，分别为INTSET_ENC_INT16（16位有符号整数）、INTSET_ENC_INT32（32位有符号整数）和INTSET_ENC_INT64（64位有符号整数）。当向整数集合中添加新元素时，如果新元素的类型无法用当前编码类型表示时，就会触发编码类型升级。例如，当前编码为INTSET_ENC_INT16，如果要添加一个大于2^15 - 1或者小于-2^15的整数时，就需要升级编码类型。

升级的具体步骤

1. 确定新编码类型：根据要添加元素的类型确定新的编码类型。如果要添加的元素需要32位才能表示，且当前编码为INTSET_ENC_INT16，则新编码类型为INTSET_ENC_INT32。
2. 扩展整数集合内存：按照新编码类型所需的空间大小，扩展整数集合底层数组的内存空间。例如从INTSET_ENC_INT16升级到INTSET_ENC_INT32，数组每个元素占用空间从2字节变为4字节，需要对数组进行重新分配内存，以容纳所有原元素和新元素。
3. 数据迁移：将原编码类型的元素按照新编码类型的格式重新存储到扩展后的数组中。例如从INTSET_ENC_INT16升级到INTSET_ENC_INT32，要将每个16位整数转换为32位整数存储，并且要按照新的内存布局进行存储。
4. 添加新元素：在完成数据迁移后，将新元素按照新编码类型添加到整数集合中合适的位置（保持有序性）。
5. 更新编码类型：修改整数集合的编码属性，将其设置为新的编码类型。