Redis 中三種特殊的數據類型

Reids 在 Web 應用的開發中使用很是普遍，幾乎全部的後端技術都會有涉及到 Redis 的使用。Redis 種除了常見的字符串 String、字典 Hash、列表 List、集合 Set、有序集合 SortedSet 等等以外，還有一些不經常使用的數據類型，這裏着重介紹三個。

BitMap

BitMap 就是經過一個 bit 位來表示某個元素對應的值或者狀態, 其中的 key 就是對應元素自己，實際上底層也是經過對字符串的操做來實現。Redis 從 2.2 版本以後新增了setbit, getbit, bitcount 等幾個 bitmap 相關命令。雖然是新命令，可是自己都是對字符串的操做，咱們先來看看語法：

SETBIT key offset value
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其中 offset 必須是數字，value 只能是 0 或者 1，咋一看感受沒啥用處，咱們先來看看 bitmap 的具體表示，當咱們使用命令 setbit key (0,2,5,9,12) 1後，它的具體表示爲：

byte	bit0	bit1	bit2	bit3	bit4	bit5	bit6	bit7
byte0	1	0	1	0	0	1	0	0
byte1	0	1	0	0	1	0	0	0

能夠看出 bit 的默認值是 0，那麼 BitMap 在實際開發的運用呢？這裏舉一個例子：儲存用戶在線狀態。這裏只須要一個 key，而後把用戶 ID 做爲 offset，若是在線就設置爲 1，不在線就設置爲 0。實例代碼：

//設置在線狀態
$redis->setBit('online', $uid, 1);

//設置離線狀態
$redis->setBit('online', $uid, 0);

//獲取狀態
$isOnline = $redis->getBit('online', $uid);

//獲取在線人數
$isOnline = $redis->bitCount('online');
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Geo

Redis 的 GEO 特性在 Redis 3.2 版本中推出， 這個功能能夠將用戶給定的地理位置信息儲存起來， 並對這些信息進行操做。GEO 的數據結構總共有六個命令：geoadd、geopos、geodist、georadius、georadiusbymember、gethash,這裏着重講解幾個。

1. GEOADD

GEOADD key longitude latitude member [longitude latitude member ...]
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將給定的空間元素（緯度、經度、名字）添加到指定的鍵裏面。 這些數據會以有序集合的形式被儲存在鍵裏面， 從而使得像 GEORADIUS 和 GEORADIUSBYMEMBER 這樣的命令能夠在以後經過位置查詢取得這些元素。例子：

redis> GEOADD Sicily 13.361389 38.115556 "Palermo" 15.087269 37.502669 "Catania"
(integer) 2
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2.GEOPOS

GEOPOS key member [member ...]
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從鍵裏面返回全部給定位置元素的位置（經度和緯度），例子：

redis> GEOPOS Sicily Palermo Catania NonExisting
1) 1) "13.361389338970184"
   2) "38.115556395496299"
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3.GEODIST

GEODIST key member1 member2 [unit]
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返回兩個給定位置之間的距離。若是兩個位置之間的其中一個不存在， 那麼命令返回空值。指定單位的參數 unit 必須是如下單位的其中一個：（默認爲m）

m   表示單位爲米。
km  表示單位爲公里。
mi  表示單位爲英里。
ft  表示單位爲英尺。
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redis> GEODIST Sicily Palermo Catania
"166274.15156960039"
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4.GEORADIUS

GEORADIUS key longitude latitude radius m|km|ft|mi [WITHCOORD] [WITHDIST] [WITHHASH] [ASC|DESC] [COUNT count]
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以給定的經緯度爲中心， 返回鍵包含的位置元素當中， 與中心的距離不超過給定最大距離的全部位置元素。距離單位和上面的一致，其中後面的選項：

WITHDIST： 在返回位置元素的同時， 將位置元素與中心之間的距離也一併返回。距離的單位和用戶給定的範圍單位保持一致。
WITHCOORD： 將位置元素的經度和維度也一併返回。
WITHHASH： 以 52 位有符號整數的形式， 返回位置元素通過原始 geohash 編碼的有序集合分值。這個選項主要用於底層應用或者調試， 實際中的做用並不大。
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redis> GEORADIUS Sicily 15 37 200 km WITHDIST
1) 1) "Palermo"
   2) "190.4424"
2) 1) "Catania"
   2) "56.4413"
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HyperLogLog

Redis 的基數統計，這個結構能夠很是省內存的去統計各類計數，好比註冊 IP 數、每日訪問 IP 數、頁面實時UV）、在線用戶數等。可是它也有侷限性，就是隻能統計數量，而沒辦法去知道具體的內容是什麼。 固然用集合也能夠解決這個問題。可是一個大型的網站，天天 IP 好比有 100 萬，粗算一個 IP 消耗 15 字節，那麼 100 萬個 IP 就是 15M。而 HyperLogLog 在 Redis 中每一個鍵佔用的內容都是 12K，理論存儲近似接近 2^64 個值，無論存儲的內容是什麼，它一個基於基數估算的算法，只能比較準確的估算出基數，可使用少許固定的內存去存儲並識別集合中的惟一元素。並且這個估算的基數並不必定準確，是一個帶有 0.81% 標準錯誤的近似值。 這個數據結構的命令有三個：PFADD、PFCOUNT、PFMERGE

1.PFADD

redis> PFADD  databases  "Redis"  "MongoDB"  "MySQL"
(integer) 1

redis> PFADD  databases  "Redis"    # Redis 已經存在，沒必要對估計數量進行更新
(integer) 0
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2.PFCOUNT

redis> PFCOUNT  databases
(integer) 3
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3.PFMERGE

PFMERGE destkey sourcekey [sourcekey ...]
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將多個 HyperLogLog 合併爲一個 HyperLogLog， 合併後的 HyperLogLog 的基數接近於全部輸入 HyperLogLog 的可見集合的並集。合併得出的 HyperLogLog 會被儲存在 destkey 鍵裏面， 若是該鍵並不存在，那麼命令在執行以前， 會先爲該鍵建立一個空的 HyperLogLog 。

redis> PFADD  nosql  "Redis"  "MongoDB"  "Memcached"
(integer) 1

redis> PFADD  RDBMS  "MySQL" "MSSQL" "PostgreSQL"
(integer) 1

redis> PFMERGE  databases  nosql  RDBMS
OK

redis> PFCOUNT  databases
(integer) 6
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