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Redis之BitMap数据类型分析与应用场景_数据类型为 bitmap

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。

 

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