redis的bitset實戰

時間 2019-11-10

標籤 redis bitset 實戰欄目 Redis 简体版

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序

本文主要研究一下redis的bitset數據結構的用場java

相關命令

SETBIT

時間複雜度爲O(1)git

setbit login.20180906 102400000 0
setbit login.20180905 201400000 1

GETBIT

時間複雜度爲O(1)github

getbit login.20180905 201400000

BITOP

時間複雜度爲O(N)redis

bitop or login.9m.week1or login.20180905 login.20180906
getbit login.9m.week1or 201400000

主要作bitset的and、or、xor、not操做，結果存在新的bitset中，注意時間複雜度爲O(N)

BITPOS

時間複雜度爲O(N)數據結構

bitpos login.20180905 1

返回指定bitset中在指定起始位置中第一個出現指定值的offset，不傳start，end默認估計是0,-1

BITCOUNT

時間複雜度爲O(N)app

bitcount login.20180905

統計bitset中出現1的個數

使用場景

假設有個簽到的需求，要實現的功能以下：ui

展現當天是否已經簽到，簽到了不能再簽到了
展現最近一週的或者最近一個月的簽到狀況/歷史(能夠只不詳細記錄到天天的簽到時間，只記錄天天是否簽到)
判斷是否連續簽到，若本週連續簽到，則給予抽獎機會

這裏咱們就可使用redis的bitset來實現：code

簽到

boolean originValue = redisTemplate.opsForValue().setBit(uidYearKey,dayIndx,true);

這裏的key由uid，year構成，而後offset採用day的index
每一個uid每一個year一個key的話，若是用戶數過多可能形成redis的key太多

獲取簽到數據

BitSet bitSet = fromByteArrayReverse(redisTemplate.opsForValue().get(uidYearKey).getBytes());
    public static BitSet fromByteArrayReverse(final byte[] bytes) {
        final BitSet bits = new BitSet();
        for (int i = 0; i < bytes.length * 8; i++) {
            if ((bytes[i / 8] & (1 << (7 - (i % 8)))) != 0) {
                bits.set(i);
            }
        }
        return bits;
    }

這裏有個注意事項，java讀取bytes從小到大是從右往左讀(大端)，而redis存儲的bytes從小到大是從左往右(小端)，於是這裏讀取bytes轉爲BitSet須要逆向一下

BitSet Range

public BitSet get(int fromIndex, int toIndex) {
    //......
}

BitSet有個方法，能夠根據index來進行range，以後就能夠用新的BitSet進行相關統計，好比BitSet的cardinality

小結

對於bitset來講，其優勢就是節省內存，若是直接把用戶id做爲offset來存儲相應的值，這個相比hash來講，節省了不少空間。相似統計最近N天連續登錄的人的個數這類場景就可使用bitset來實現。
對於bitset的操做要注意，各個操做的時間複雜度，若是是getbit、setbit則都是O(1)，bitop、bitcount、bitpos等都是O(N)，在N比較大的時候要注意，多是潛在的慢查詢

doc

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