Redis:Bitmaps使用场景和常用命令

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简介: Redis:Bitmaps使用场景和常用命令

Bitmaps介绍

    • Redis提供的Bitmaps这个“数据结构”可以实现对位的操作。Bitmaps本身不是一种数据结构,实际上就是字符串,但是它可以对字符串的位进行操作。
    • 可以把Bitmaps想象成一个以位为单位数组数组中的每个单元只能存0或者1数组的下标在bitmaps中叫做偏移量
    • 单个bitmaps的最大长度是512MB,即2^32个比特位。
    • bitmaps的最大优势是节省存储空间。例如,在一个以自增id代表不同用户的系统中,我们只需要512MB空间就可以记录40亿用户的某个单一信息(比如,用户是否希望接收新闻邮件)。
    • 有两种类型的位操作:一类是对特定bit位的操作,比如设置/获取某个特定比特位的值。另一类是批量bit位操作,例如在给定范围内统计为1的比特位个数。
    • Bitmap是一串连续的2进制数字(0或1),每一位所在的位置为偏移(offset),在bitmap上可执行AND,OR,XOR以及其它位操作。

    Bitmaps使用场景

      1. 各种实时分析(Real time analytics of all kinds)。
      2. 存储与对象ID关联的布尔信息,要求高效且高性能(Storing space efficient but high performance boolean information associated with object IDs.)。
        • 例如你想知道自己网站用户的最长连续访问天数。从0开始计数,每当有用户访问时,使用setbit设置一个bit位,bit位的index可以这样生成:(当前unix时间戳-计数开始时的时间戳)/(3600*24)。
        • 通过这种方法,你可以获取每个用户的每日来访记录。使用bitcount可以很容易的统计出某个特定用户的来访天数。使用几个bitpos命令,或者直接获取并分析对应的位图,就可以很容易的算出最长连续访问天数
        • bitmaps通常被分割成多个key,以免单个key中存放的数据过大。有一个分割key的小技巧:每个key存放M个bit位,key以”比特数(bit-number)/M”命名。第N个bit位,对应key中的位置用”比特数(bit-number)模M”获得。
        • 假设我们每个key只存储100位,现在有一个id为8303的用户来访问。那么这个用户对应的key应该是83(8303/100),在key:83中,与之对应的位置应该是3(8303 mod 100)。使用如下命令记录该用户访问:

           

        setbit 83 3 1

        image.gif

                             

        Bitmaps常用命令

        1.设置值

        命令:setbit key offset value

        image.gif

        setbit命令接收两个参数,

          • 第一个参数表示你要操作的是第几个bit位,第二个参数表示你要将这个位设为何值,可选值只有0,1两个。
          • 如果所操作的bit位超过了当前字串的长度,reids会自动增大字串长度。

          2 获取值

          命令:getbit key offset

          image.gif

          getbit只是返回特定bit位的值。如果试图获取的bit位在当前字串长度范围外,该命令返回0

          3 获取Bitmaps指定范围值为1的个数

          命令:bitcount key [start] [end]

          image.gif

          4 Bitmaps间的运算

            • bitop:对两个不同字串进行位运算。可进行的运算有AND, OR, XOR以及NOT

            4 .1 计算Bitmaps的交集的数量

            命令:bitop and destkey key[key…]

            返回:保存到 destkey 的字符串(1字符等于8位)的长度,和输入 key 中最长的字符串长度相等。

            4 .2 计算Bitmaps的并集的数量

            命令:bitop or destkey key[key…]

            返回:保存到 destkey 的字符串(1字符等于8位)的长度,和输入 key 中最长的字符串长度相等。

            4 .3  计算Bitmaps的非集的数量

            命令:bitop not destkey key

            返回:保存到 destkey 的字符串(1字符等于8位)的长度,和输入 key 中最长的字符串长度相等。

            4 .4  计算Bitmaps的异或集的数量

            命令:bitop xor destkey key[key..]

            返回:保存到 destkey 的字符串(1字符等于8位)的长度,和输入 key 中最长的字符串长度相等。

            5 计算Bitmaps中第一个值为targetBit的偏移量

              • bitpos: 查找第一个值为0/1的比特位的位置

              命令:bitpos key targetBit [start][end]

              返回:第一个值为的偏移量

              参考来源:https://redis.io/topics/data-types-intro#bitmaps

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