Redis學習筆記 - Bitmaps（位圖）

時間 2019-11-11

標籤 redis 學習筆記 bitmaps 位圖欄目 Redis 简体版

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什麼是 Bitmaps

Bitmaps 並非實際的數據類型，而是定義在String類型上的一個面向字節操做的集合。由於字符串是二進制安全的塊，他們的最大長度是512M，最適合設置成2^32個不一樣字節。segmentfault

Bitmaps 的最大優點之一在存儲信息時極其節約空間。例如，在一個以增量用戶ID來標識不一樣用戶的系統中，記錄用戶的四十億的一個單獨bit信息（例如，要知道用戶是否想要接收最新的來信）僅僅使用512M內存。安全

經常使用命令

1. getbit key offset

獲取位圖指定索引的值

127.0.0.1:6379> set hello big
OK
127.0.0.1:6379> getbit hello 0
(integer) 0
127.0.0.1:6379> getbit hello 1
(integer) 1
127.0.0.1:6379> getbit hello 2
(integer) 1

2. setbit key offset value

給位圖指定索引設置值，返回該索引位置的原始值

127.0.0.1:6379> set hello big
OK
127.0.0.1:6379> getbit hello 7
(integer) 0
127.0.0.1:6379> setbit hello 7 1
(integer) 0
127.0.0.1:6379> get hello
"cig"

127.0.0.1:6379> setbit world 50 1
(integer) 0
127.0.0.1:6379> get world
"\x00\x00\x00\x00\x00\x00 "
127.0.0.1:6379> setbit world 50 0
(integer) 1
127.0.0.1:6379> get world
"\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00"

3. bitcount key [start end]

獲取位圖指定範圍（start到end，單位爲字節，若是不指定就是獲取所有）位值爲1的個數。

127.0.0.1:6379> set hello big
OK
127.0.0.1:6379> bitcount hello
(integer) 12
127.0.0.1:6379> setbit hello 7 1
(integer) 0
127.0.0.1:6379> bitcount hello
(integer) 13

127.0.0.1:6379> bitcount hello 0 0
(integer) 4
127.0.0.1:6379> bitcount hello 0 1
(integer) 8
127.0.0.1:6379> bitcount hello 0 2
(integer) 13
127.0.0.1:6379> bitcount hello 1 1
(integer) 4
127.0.0.1:6379> bitcount hello 1 2
(integer) 9
127.0.0.1:6379> bitcount hello 2 2
(integer) 5

4. bitop and|or|not|xor destkey key [key...]

作多個bitmap的and（交集）、or（並集）、not（非）、xor（異或）操做並將結果保存到destkey中。

127.0.0.1:6379> set hello big
OK
127.0.0.1:6379> set world big
OK
127.0.0.1:6379> bitop and destkey hello world
(integer) 3
127.0.0.1:6379> get destkey
"big"
127.0.0.1:6379> bitop or destkey hello world
(integer) 3
127.0.0.1:6379> get destkey
"big"
127.0.0.1:6379> bitop not destkey hello
(integer) 3
127.0.0.1:6379> get destkey
"\x9d\x96\x98"
127.0.0.1:6379> bitop xor destkey hello world
(integer) 3
127.0.0.1:6379> get destkey
"\x00\x00\x00"

5. bitpos key targetBit [start] [end] （起始版本：2.8.7）

計算位圖指定範圍（start到end，單位爲字節，若是不指定就是獲取所有）第一個偏移量對應的值等於targetBit的位置。

127.0.0.1:6379> set hello big
OK
127.0.0.1:6379> bitpos hello 1
(integer) 1
127.0.0.1:6379> bitpos hello 0
(integer) 0
127.0.0.1:6379> bitpos hello 1 2 2
(integer) 17
127.0.0.1:6379> bitpos hello 1 2 3
(integer) 17
127.0.0.1:6379> bitpos hello 0 2 3
(integer) 16
127.0.0.1:6379> bitpos hello 0 0 3
(integer) 0
127.0.0.1:6379> bitpos hello 1 0 3
(integer) 1

實戰應用

獨立用戶訪問統計

使用 set 和 Bitmap （前提是用戶的ID必須是整型）
1億用戶，五千萬獨立

數據類型	每一個userId佔用空間	須要存儲的用戶量	內存使用總量
set	32位(假設userId用的是integer)	50,000,000	32位*50,000,000=200MB
Bitmap	1位	100,000,000	1位*100,000,000=12.5MB

若只有10萬獨立用戶

數據類型	每一個userId佔用空間	須要存儲的用戶量	內存使用總量
set	32位(假設userId用的是整型)	100,000	32位*100,000=4MB
Bitmap	1位	100,000,000	1位*100,000,000=12.5MB

使用經驗

string類型最大長度爲512M。
注意setbit時的偏移量，當偏移量很大時，可能會有較大耗時。
位圖不是絕對的好，有時可能更浪費空間。