Redis的bitmap从基础到业务

1. 位与字节

　　1个字节（byte）等于8个位（bit）。（计算机常识）。

 

2. string与bitmap

Redis里的bitmap是属于string这个数据类型里的。可以help进行查看bit相关api。

 

3. bitmap的api

3.1 setbit

稍微解释下，setbit 三个参数，第一个是key，第二个是偏移量，也就是在第几个位（从0开始）上写value，第三个是值（这个值只支持0和1，因为是位，二进制。如果你写了大于1的数或者小于0的数，会报错的，不信的自己尝试。）

get b1是个@符号，因为get取的不是位，所以不是0和1，而是ASCII码里的值，所以在ASCII码里对应的是@。（二进制转10进制，然后去ASCII码表里看，是@）

setbit b1 1 1其实对应的是（因为每个字节8个位）：0 1 0 0 0 0 0 0

那我们在setbit b1 7 1，其实对应的就是：0 1 0 0 0 0 0 1，这时候gei b1就是A了，因为这个01000001在ASCII里对应的是大写A

 

那么继续setbit b1 9 1呢？每个字节等于8位，你这个9相当于第10位，一个字节放不下了，这时候就会开辟两个字节来存储，会变成如下

0 1 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0

然后get b1就又是@了

 

 

3.2 Bitpos

含义：查找第start字节到end字节之间的值为bit（0/1）的偏移量（匹配到的位的下标，从0开始）。

bitpos 四个参数：key、要找的值（0/1）、从第几个字节（1个字节=8bit）开始找、到第几个字节结束

注意：最后两个参数是从第几个字节到第几个字节，这里是字节，可不是位。刚才b1来看，我们setbit了三次，分别是1 7 9，1和7在第一个字节上（因为1字节=8位），9在第二个字节上。所以可以写：bitpos b1 1 0 1，代表在b1这个key上找第一个字节到第二个字节之间第一次值为1的位的下标（也称偏移量）。

 

3.3 Bitcount

含义：统计start到end字节中二进制值为1的个数。

 

3.4 Bitop

3.4.1 概述

可以将多个bitmap进行按位与、按位或的操作，形成一个新的bit。

为了演示按位与和按位或，这里初始化两个bitmap

     

3.4.2 and

将b2和b3两个key进行按位与操作，结果存到andkey里

为什么andkey是个@？

b2:0100 0001
b3:0100 0010
b2 & b3:
0100 0000
换成10进制是64，在ASCII码表里这不就是@嘛？？！！！

 

3.4.3 Or

将b2和b3两个key进行按位或操作，结果存到orkey里

跟上面按位与一样，自己算按位或后的二进制，在转换为10进制，得到67，ASCII码表里67是C

 

4. 利用bitmap完成需求

4.1 统计某用户登录天数

需求：统计出每个用户的登录天数，且支持随即查看哪天是否登录过。

需求分析：假设每年400天，1byte=8bit。那么每个字节能存8天的记录，400/8=50，也就是说50个字节就能记录某个人的一年登录状态。

 

具体实现：
假设zhangsan这个用户在第2、8、50、365天登录了，那么先setbit进去（假设zhangsan的用户id为123）

# 第2天
127.0.0.1:6380[2]> setbit 123 1 1
# 第8天
127.0.0.1:6380[2]> setbit 123 7 1
# 第50天
127.0.0.1:6380[2]> setbit 123 49 1
# 第364天
127.0.0.1:6380[2]> setbit 123 364 1

然后我们可以采取getbit来获取某一天是否登录。还可以利用bitcount来统计他今年登录了多少天。

# 查看123这个用户第50天是否登录
127.0.0.1:6380[2]> getbit 123 49
1
# 查看123这个用户到今年目前为止最后16天登录了几天。之所以-2 -1能管用是因为反向索引，string篇幅说了
127.0.0.1:6380[2]> bitcount 123 -2 -1
1
# 查看123这个用户今年前八天登录了几天
127.0.0.1:6380[2]> bitcount 123 0 0
2
# 查看123这个用户今年全年登录了多少天
127.0.0.1:6380[2]> bitcount 123
4

最后我们可以验证下到底用了多少byte存储的这个用户的全年记录，可以发现46字节而已。

 

4.2 查看活跃用户总数

　　需求：比如要查看活跃用户，指定日期区间，在这区间登录过就算活跃。

需求分析：

假设xiaoming在20200320和20200321这两天登录了，而xiaohong只在20200321这一天登录了。那要怎么存储呢？首先这个是要以日期作为key，value需要是用户id所占的bit偏移量位置，比如这两个用户xiaoming占用字节里的第2位，也就是1，因为从0开始。再比如xiaohong占用字节里的第10位，也就是9。

PS：这个位怎么算都行，只要保证每个用户所占的字节偏移量不重复就行（也就是bit位置不重复就行），比如1000w个用户，那就每个用户id%1000w也能得到唯一的一个偏移量。

现在知道xiaoming在第2位，小红在第10位，也知道了他们哪天登录过，所以上代码

 

具体实现:

# xiaoming在20200320登录
127.0.0.1:6380[2]> setbit 20200320 1 1
#  xiaoming在20200321登录
127.0.0.1:6380[2]> setbit 20200321 1 1
#  xiaohong在20200321登录
127.0.0.1:6380[2]> setbit 20200321 9 1

需求是：在这两天的任意一天登录过就算活跃用户，soeay，直接bitop按或运算完事。然后bitcount统计出人数。

127.0.0.1:6380[2]> bitop or result 20200320 20200321
# 结果2人
127.0.0.1:6380[2]> bitcount result
2

疑问：连userid都没有我只统计人数有啥用？这需求不可能存在。
回复：搞促销，登录送礼品。数据库里10E用户，你准备多少礼品？10E份？亏大发。僵尸用户可能占用一大半。所以需要统计出活跃用户，然后根据活跃用户的数量在乘以一个比例算出合适的礼品数量。

 

转载:https://blog.csdn.net/ctwctw/article/details/105013817