Redis應用-位圖

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咱們都知道8bit = 1b = kb，bitmap就是經過最小的單位bit來進行0或者1的設置，表示某個元素對應的值或者狀態。 一個bit的值，或者是0，或者是1；也就是說一個bit能存儲的最多信息是2。

位圖並非一種特殊的數據結構，其實本質上是二進制字符串，也能夠看作是 byte 數組。可使用普通的 get/set 直接獲取和設置整個位圖的內容，也可使用位圖操做 getbit/setbit 等將 byte 數組當作「位數組」來處理。

位圖的優點:

1. 基於最小的單位bit進行存儲，因此很是省空間。
2. 設置時候時間複雜度O(1)、讀取時候時間複雜度O(n)，操做是很是快的
3. 二進制數據的存儲，進行相關計算的時候很是快
4. 方便擴容

通常能夠在以下場景使用：

1. 用戶簽到
2. 用戶在線狀態
3. 統計活躍用戶
4. 各類狀態值

經常使用命令

SETBIT

對 key 所儲存的字符串值，設置或清除指定偏移量上的位(bit)。 SETBIT key offset value offset 參數必須大於或等於 0 ，小於 2^32 (bit 映射被限制在 512 MB 以內)。

GETBIT

對 key 所儲存的字符串值，獲取指定偏移量上的位(bit)。 GETBIT key offset

BITCOUNT

計算給定字符串中，被設置爲 1 的比特位的數量。 BITCOUNT key

BITPOS

返回位圖中第一個值爲 bit 的二進制位的位置。 BITPOS key bit [start] [end]

BITOP

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。 BITOP operation destkey key [key …] operation 能夠是 AND 、 OR 、 NOT 、 XOR 這四種操做中的任意一種 BITOP AND destkey key [key ...] ，對一個或多個 key 求邏輯並，並將結果保存到 destkey 。

BITFIELD

bitfield 有三個子指令，分別是 get/set/incrby，它們均可以對指定位片斷進行讀寫，可是最多隻能處理 64 個連續的位，若是超過 64 位，就得使用多個子指令，bitfield 能夠一次執行多個子指令。

適用於各種統計應用

記錄用戶的簽到，每日在線狀況等，能夠將當天或者當天的偏移量對應的bit位設置爲1便可，使用BITCOUNT能夠輕鬆統計簽到次數。

還有一種使用比較多的狀況，就是設置各種狀態值，例如商城的設置：是否能夠評價訂單，是否展現售罄商品，是否正常營業等狀態值可使用bitmap來存儲

在性能方面，如前面提到的簽到，即便運行 10 年，佔用的空間也只是每一個用戶 10*365 比特位(bit)，也便是每一個用戶 456 字節。對於這種大小的數據來講， BITCOUNT key [start] [end] 的處理速度就像 GET key 和 INCR key 這種 O(1) 複雜度的操做同樣快。

固然若是你的 bitmap 數據很是大，那麼能夠考慮使用如下兩種方法：

• 將一個大的 bitmap 分散到不一樣的 key 中，做爲小的 bitmap 來處理。使用 Lua 腳本能夠很方便地完成這一工做。
• 使用 BITCOUNT key [start] [end] 的 start 和 end 參數，每次只對所需的部分位進行計算，而後在進行累加。

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