Redis学习笔记 - Bitmaps(位图)

白菜1031

什么是 Bitmaps

Bitmaps 并不是实际的数据类型,而是定义在String类型上的一个面向字节操作的集合。因为字符串是二进制安全的块,他们的最大长度是512M,最适合设置成2^32个不同字节。

Bitmaps 的最大优势之一在存储信息时极其节约空间。例如,在一个以增量用户ID来标识不同用户的系统中,记录用户的四十亿的一个单独bit信息(例如,要知道用户是否想要接收最新的来信)仅仅使用512M内存。

常用命令

1. getbit key offset

  • 获取位图指定索引的值
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

图片描述

2. setbit key offset value

  • 给位图指定索引设置值,返回该索引位置的原始值
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"

图片描述

3. bitcount key [start end]

  • 获取位图指定范围(start到end,单位为字节,如果不指定就是获取全部)位值为1的个数。
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...]

  • 做多个bitmap的and(交集)、or(并集)、not(非)、xor(异或)操作并将结果保存到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)

  • 计算位图指定范围(start到end,单位为字节,如果不指定就是获取全部)第一个偏移量对应的值等于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

实战应用

独立用户访问统计

  1. 使用 set 和 Bitmap (前提是用户的ID必须是整型)
  2. 1亿用户,五千万独立
数据类型 每个userId占用空间 需要存储的用户量 内存使用总量
set 32位(假设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
  1. 若只有10万独立用户
数据类型 每个userId占用空间 需要存储的用户量 内存使用总量
set 32位(假设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

使用经验

  1. string类型最大长度为512M。
  2. 注意setbit时的偏移量,当偏移量很大时,可能会有较大耗时。
  3. 位图不是绝对的好,有时可能更浪费空间。

相关内容:

Redis学习笔记 - 数据类型与API(1)Key
Redis学习笔记 - 数据类型与API(2)String
Redis学习笔记 - 数据类型与API(3)List
Redis学习笔记 - 数据类型与API(4)Set
Redis学习笔记 - 数据类型与API(5)Sorted Set
Redis学习笔记 - 数据类型与API(6)Hash
Redis学习笔记 - Slow Log 慢查询日志

阅读 7.3k

全栈札记
欢迎关注同名公众号。全栈工程师成长札记。 主要记录MySQL、Redis、ElasticSearch、MongoDB、Linux、She...
5.3k 声望
1.6k 粉丝
0 条评论
5.3k 声望
1.6k 粉丝
文章目录
宣传栏