Redis之bitmap类型解读

痛定思痛。 2023-10-15 08:05 97阅读 0赞

**目录**

基本介绍

基本命令

Setbit

Getbit

BITCOUNT

应用场景

统计当日活跃用户

用户签到

bitmap - Redis布隆过滤器 （应对缓存穿透问题）

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#### 基本介绍 ####

Redis 的位图（bitmap）是由多个二进制位组成的数组，只有两种状态，0和1, 数组中的每个二进制位都有与之对应的偏移量（从 0 开始），通过这些偏移量可以对位图中指定的一个或多个二进制位进行操作。

> **可以把 Bitmap 想象成一个以位为单位的数组**，数组的每个单元只能存储 0 和 1，数组的下标在 Bitmap 中叫做偏移量 offset，bitmap默认值都为0.

BitMap底层实际上使用字符串来存储,由于 Redis 中字符串的最大长度是 512 MB字节，所以 BitMap 的偏移量 offset 值也是有上限的，其最大值是：8 \* 1024 \* 1024 \* 512 = 2^32(4G)。

BitMap 的基本原理就是用一个 bit 来标记某个元素对应的 Value，而 Key 即是该元素。由于采用一 个bit 来存储一个数据，因此可以大大的节省空间。

> 计算机分配给内存的最小单元是bit,1Byte=8bit, 1个整数类型为4Byte=32bit。

#### 基本命令 ####

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>常用命令</th> 
   <th>作用</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>1、getbit key offset</td> 
   <td>用于获取Redis中指定key对应的值，中对应offset的bit</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>2、setbit key key offset value</td> 
   <td>用于修改指定key对应的值，中对应offset的bit</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>3、 bitcount key [start end]</td> 
   <td>用于统计字符串被设置为1的bit数</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>4、bitop and/or/xor/not destkey key [key …]</td> 
   <td>用于对多个key求逻辑与/逻辑或/逻辑异或/逻辑非</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

##### Setbit #####

Redis Setbit 命令用于对 key 所储存的字符串值，设置或清除指定偏移量上的位(bit)。

redis> SETBIT bit 10086 1
    (integer) 0
     
    redis> GETBIT bit 10086
    (integer) 1
     
    redis> GETBIT bit 100   # bit 默认被初始化为 0
    (integer) 0

> 返回值：指定偏移量原来储存的位。

##### Getbit #####

Redis Getbit 命令用于对 key 所储存的字符串值，获取指定偏移量上的位(bit)。

# 对不存在的 key 或者不存在的 offset 进行 GETBIT， 返回 0
     
    redis> EXISTS bit
    (integer) 0
     
    redis> GETBIT bit 10086
    (integer) 0
     
     
    # 对已存在的 offset 进行 GETBIT
     
    redis> SETBIT bit 10086 1
    (integer) 0
     
    redis> GETBIT bit

> 返回值：字符串值指定偏移量上的位(bit)。当偏移量 OFFSET 比字符串值的长度大，或者 key 不存在时，返回 0 。

##### BITCOUNT #####

统计指定位区间上，值为 1 的个数。语法格式如下：

> `BITCOUNT``key` `[start``end``]`

127.0.0.1:6379> BITCOUNT user:1
    
    (integer) 8

只需指定 start 和 end 参数，即可仅对特定字节进行计数。start 和 end 参数和 GETRANGE 命令的参数类似，都可以使用负数，比如 -1 表示倒数第一个位， -2 表示倒数第二个位。.

#### 应用场景 ####

##### 统计当日活跃用户 #####

每日活跃统计创建一个bitmap键，当用户活跃了根据用户id的偏移量来设置对应的位为1

##### 用户签到 #####

每个用户创建一个位图的键，以某一天为基础，之后的天数距离这一天的天数为偏移量，如果用户点击了签到，则设置对用的偏移位为1。

##### bitmap - Redis布隆过滤器 （应对缓存穿透问题） #####