Redis之BitMap数据类型分析与应用场景_数据类型为 bitmap

1：类型引入

Redis对数据保存时，通过redisObject对象来存储

redisObject属性：type（数据类型）、encoding（编码方式）

对于string类型的字符串，其底层编码方式共有三种，分别为int、embstr和raw。

int：当存储的字符串全是数字时，此时使用int方式来存储；

embstr：当存储的字符串长度小于44个字符时，此时使用embstr方式来存储；

raw：当存储的字符串长度大于44个字符时，此时使用raw方式来存储；

Redis会根据保存的数据类型，状态，动态的选举最合适的编码方式来节省空间资源。

 

 如上图所示，我们今天讨论的就是存储数据的buf

表示当前字符串的字节数组，使用bitmap形，所以可以存储任意格式的数据。末尾会有空字符串表示结尾。

2：bitmap概念

1：BitMap，即位图，其实也就是 byte 数组，用二进制表示，只有 0 和 1 两个数字。

2：bitmap并不是一种数据结构，实际上它就是字符串，但是可以对字符串的位进行操作。

3：bitmap有自己的一套命令。可以把bitmap想象成一个以bit为单位的数组，数组的每个单元存储0和1，数组的下标叫做偏移量。

3：ASCII表

4：通过设置值演示bitmap操作来展示与string的关系

setbit 设置某一位上的值

语法：SETBIT key offset value （offset位偏移量，从0开始）

1：设置name = "@"

 

与上图的ASCII表对应即为@

2：设置name='A'

 

与上图的ASCII表对应即为A

3：设置name='A@'

由于上面的设置都在一个字节数组里面会改变值，如果设置多个字符串，只需要将偏移量加8的倍数即可。

5：常用命令

1：getbit key offset

用于获取Redis中指定key对应的值，中对应offset的bit

2：setbit key key offset value

用于修改指定key对应的值，中对应offset的bit

3：bitcount key [start end]

用于统计字符串被设置为1的bit数

4：bitop and/or/xor/not destkey key [key …]

用于对多个key求逻辑与/逻辑或/逻辑异或/逻辑非

6：应用场景

1：网站用户签到的天数统计

用户ID为key，天作为offset，上线置为1

ID为66的用户，今年的第1天签到、第30天、第200天签到

使用命令 bitcount key ，用于统计字符串被设置为1的bit数

一年一个用户占用内存 366 /8=46Byte

2：按天统计网站活跃用户

时间天作为key，用户ID为offset，上线置为1

 

 如上图d20210615 2 1 表示2021年6月15日 用户2活跃

本次示例中是是求20210615~20210618 三天活跃的用户数

1000万用户的网站，一年占的内存

1000 0000*366/8/1024/1024/1024=0.447GB

3：用户在线状态、在线人数统计

如上图所示，依次表示 5，6，7三个用户上线，此时用户在线数量为3

然后用户7下线，此时用户在线数量2

7：优势与限制

优势

1.基于最小的单位bit进行存储，所以非常省空间。

2.设置时候时间复杂度O(1)、读取时候时间复杂度O(n)，操作是非常快的。

3.二进制数据的存储，进行相关计算的时候非常快。

4.方便扩容

限制

redis中bit映射被限制在512MB之内，所以最大是2^32位。建议每个key的位数都控制下，因为读取时候时间复杂度O(n)，越大的串读的时间花销越多。