企业级Redis开发运维从入门到实践 （12）— Bitmap（位图）

位图结构

以位图的形式写入，取出数据进行查看

redis> set hello big
OK
redis> getbit hello 0
(integer) 0
reids> getbit hello 1
(integer) 1

所以得出下图的结构，其实Redis是可以直接操作位的，这就是Redis的位图功能。

位图相关命令

setbit

• setbit key offset value：给位图指定索引设置值。
• 时间复杂度：O(1)。

# 返回值是指定偏移量原来储存的位。
redis> setbit unique:users:2016-04-05 0 1
(integer) 0
redis> setbit unique:users:2016-04-05 5 1
(integer) 0
redis> setbit unique:users:2016-04-05 11 1
(integer) 0
redis> setbit unique:users:2016-04-05 15 1
(integer) 0
redis> setbit unique:users:2016-04-05 19 1
(integer) 0

以上操作后，位图中的结果是下图结构，下标（索引）为0、5、11、15、19的值都已变成了1。

如果只设置索引50，则位图将变为：

getbit

• getbit key offset：获取位图指定索引的值。
• 时间复杂度：O(1)。

# 返回值是字符串值指定偏移量上的位(bit)。
redis> getbit unique:users:2016-04-05 8
(integer) 0
redis> getbit unique:users:2016-04-05 19
(integer) 1

bitcount

• 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。
• 时间复杂度：O(N)。

redis> bitcount unique:users:2016-04-05
(integer) 5
redis> bitcount unique:users:2016-04-05 1 3
(integer) 3

bitop

• bitop op destkey key [key…]：做多个Bitmap 的 and（交集）、or（并集）、not（非）、xor（异或）操作并将结果保存在 destkey 中。
• 时间复杂度：O(N)。

# 返回值：保存到 destkey 的字符串的长度，和输入 key 中最长的字符串长度相等。
# 求两个位图的并集
redis> bitop and unique:users:and:2016_04_04-2016_04_05 unique:users:2016-04-05 unique:users:2016-04-04
(integer) 3

redis> bitcount unique:users:and:2016_04_04-2016_04_05
(integer) 2

bitpos

• bitpos key targetBit [start] [end]：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。
• 时间复杂度：O(N)。

redis> bitpos unique:users:2016-04-04 1
(integer) 1
redis> bitpos unique:users:2016-04-04 0 1 2
(integer) 8

应用场景

独立用户统计

1. 使用set和Bitmap
2. 1亿用户，5千万独立

数据类型	每个userid占用空间	需要存储的用户量	全部内存存储量
set	32位（假设userid用的是整型，实际很多网站用的是长整型）	50,000,000	32位 * 50,000,000 = 200MB
Bitmap	1位	100,000,000	1位 * 100,000,000 = 12.5MB

	一天	一个月	一年
set	200M	6G	72G
Bitmap	12.5M	375M	4.5G

3. 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	全部内存存储量
set	32位（假设userid用的是整型，实际很多网站用的是长整型）	1,000,000	32位 * 1,000,000 = 4MB
Bitmap	1位	100,000,000	1位 * 100,000,000 = 12.5MB

使用经验

• type = string，最大512MB
• 注意setbit时的偏移量，可能有较大耗时
• 位图不是绝对好