Redis中bitmap的應用

Redis中bitmap的應用

redis中bitmap的相關方法

• SETBIT(key offset value)

對 key 所儲存的字符串值，設置或清除指定偏移量上的位(bit)。

offset是下標，value是0或者1，複雜度爲O(1)

• GETBIT(key offset)

對 key 所儲存的字符串值，獲取指定偏移量上的位(bit)。

得到offset上的值，0或者1，複雜度爲O(1)

• BITCOUNT

計算給定字符串中，被設置爲 1 的比特位的數量。

例如這個key保存的字符串二進制爲101011，則返回結果4。

• BITOP(operation destkey key [key ...])

對一個或多個保存二進制位的字符串 key 進行位元操做，並將結果保存到 destkey 上。

operation 能夠是 AND 、 OR 、 NOT 、 XOR 這四種操做中的任意一種

對兩個二進制串進行操做用的方法。

• BITFIELD

3.2版本新加入的方法，功能很複雜。這裏不作討論

---

以上幾個方法結合使用，能夠實現如下幾種功能：

一、統計每日上線人數（活躍人數統計）

用帶有日期的字符串當key，拿用戶的uid看成offset，當天登陸了就執行一次下面的代碼

$redis->setBit('20170323_au',123,1);

這樣，全部登陸過的用戶，會組成這個key爲「20170323_au」的二進制字符串中

而後再使用

$redis->bitCount('20170323_au');

就能夠拿到今天上線人數的統計了。

若是你想拿到最近三天的活躍人數怎麼辦？一樣簡單：

$redis->bitOp('OR','last_3_au','20170321_au','20170322_au','20170323_au');
$result = $redis->bitCount('last_3_au');

用BITOP將三天的結果作OR操做

獲得的結果在bitCount一下就是最近三天的活躍人數了。

關於效率，有人統計了128million用戶的表現。

PERIOD	TIME (MS)
Daily	50.2
Weekly	392.0
Monthly	1624.8

對比傳統的數據庫，實現起來的難易度和效率簡直不可同日而語。

下面是我本身的測試數據

<?php
require_once dirname(__FILE__) . '/../config/autoload.php';

$t1 = microtime(true);

$redis = RedisManage::getRedisForShare();

//makeTestData('20161221');
//makeTestData('20161222');
//makeTestData('20161223');

$redis->bitOp('OR', 'stat_3_day_3m', '20161221', '20161222', '20161223');
echo $redis->bitCount('stat_3_day_3m') . "\n";

echo "time taken: " . (microtime(true) - $t1);

function makeTestData($key)
{
    $redis = RedisManage::getRedisForShare();
    for ($i = 0; $i < 3000000; $i++) {
        $redis->setBit($key, $i, mt_rand(0, 1));
    }
}

先建立了3條3million的數據。

最後顯示結果：

並且這是windows環境下的測試結果。linux應該會更快。

這要比傳統的關係型數據庫使用count，group by要效率不少。

並且，由於是bitmap的緣由，300萬個用戶的數據佔用的長度爲3000000/8=375000字節，也就是45kb不到。

1年也就是16.3Mb的數據。

二、用來判斷當天是不是第一次登陸（或者天天限領一次的邏輯判斷）

以前遊戲的經驗，是經過數據庫中的一個column來記錄上一次登陸的時間戳，再用當前時間跟數據庫（MySQL）中記錄的時間作對比來判斷是不是同一天登陸。比較傳統的作法。

這裏能夠一樣利用上面的方法，

$login_status = $redis->getBit('20170323', $uid);
if($login_status == 0){
  // first login today and send login gifts
}

三、同來作連續登錄獎勵發放的條件判斷

一樣，用來作連續登錄的判斷也很方便，只須要將以前幾天的登陸記錄作一下and操做，在作判斷就能夠了。

$redis->bitOp('AND', 'stat_3_day_continue', '20161221', '20161222', '20161223');
$is_3_day_continue = $redis->getBit('stat_3_day_continue', $uid);
if($is_3_day_continue){
  // three days login gifts send
}

結語

只要是涉及到相似簽到功能的記錄，不管是以什麼時間間隔爲單位（最終就是反應在key的不一樣），均可以使用Redis的bitmap數據類型。不管是從效率上，仍是資源上，都有很大的優點。