Bitmaps-創(chuàng)新互聯(lián)

1. 簡介

10多年的渝中網(wǎng)站建設(shè)經(jīng)驗，針對設(shè)計、前端、開發(fā)、售后、文案、推廣等六對一服務(wù)，響應(yīng)快，48小時及時工作處理。成都全網(wǎng)營銷推廣的優(yōu)勢是能夠根據(jù)用戶設(shè)備顯示端的尺寸不同，自動調(diào)整渝中建站的顯示方式，使網(wǎng)站能夠適用不同顯示終端，在瀏覽器中調(diào)整網(wǎng)站的寬度，無論在任何一種瀏覽器上瀏覽網(wǎng)站，都能展現(xiàn)優(yōu)雅布局與設(shè)計，從而大程度地提升瀏覽體驗。創(chuàng)新互聯(lián)建站從事“渝中網(wǎng)站設(shè)計”,“渝中網(wǎng)站推廣”以來，每個客戶項目都認真落實執(zhí)行。

現(xiàn)在計算機用二進制（位）作為信息的基礎(chǔ)單位，1個字節(jié)等于8位，例如 "abc" 字符串是由3個字節(jié)組成，單實際在計算機存儲時將其用二進制表示， "abc" 分別對應(yīng)的 ASCII 碼分別是97、98、99，對應(yīng)的二進制分別是01100001、01100010和01100011，如下

a >>>>01100001

b >>>>01100010 >>>>abc >>>>011000010110001001100011

c >>>>01100011

合理地使用操作位能夠有效的提高內(nèi)存使用率和開發(fā)效率。

Redis 提供了 Bitmaps 這個“數(shù)據(jù)類型”可以實現(xiàn)對位的操作：

? （1） Bitmaps 本身不是一種數(shù)據(jù)類型，實際上它就是字符串（key-value），但是它可以對字符串的位進行操作。

? （2） Bitmaps 單獨提供了一套命令，所以在 Redis 中使用 Bitmaps 和使用字符串的方法不太相同?？梢园?Bitmaps 想象成一個以位為單位的數(shù)組，數(shù)組的每個單元智能存儲0和1，數(shù)組的下標(biāo)在 Bitmaps 中叫做偏移量。

key >>>>value 011000010110001001100011

2. 命令

setbit

（1）格式

setbit設(shè)置 Bitmaps 中某個偏移量的值（0或1）

127.0.0.1:6379>setbit

* offset ：偏移量從0開始

（2）實例

? 每個獨立用戶是否訪問過網(wǎng)站存放在 Bitmaps 中，將訪問的用戶記做1，沒有訪問的用戶自作0，用偏移量記做用戶的 id 。

? 設(shè)置鍵的第 offset 個位的值（從0算起），假設(shè)現(xiàn)在有20個用戶， userid =1,6,11,15,19的用戶對網(wǎng)站進行了訪問，那么當(dāng)前 Bitmaps 初始化結(jié)果如圖

1234567891011121314151617181920
012345678910111213141516171819
↓↓↓↓↓
01000010000100010001

unique:users:20201106 代表2020-11-06這天的獨立訪問用戶的 Bitmaps

127.0.0.1:6379>setbit unique:users:20201106 1 1
(integer) 0
127.0.0.1:6379>setbit unique:users:20201106 6 1
(integer) 0
127.0.0.1:6379>setbit unique:users:20201106 11 1
(integer) 0
127.0.0.1:6379>setbit unique:users:20201106 15 1
(integer) 0 
127.0.0.1:6379>setbit unique:users:20201106 19 1
(integer) 0

注：

? 很多應(yīng)用的用戶 id 以一個指定數(shù)字（例如10000）開頭，直接將用戶 id 和 Bitmaps 的偏移量對應(yīng)勢必會造成一定的浪費，通常的做法是每次做 setbit 操作時將用戶 id 減去這個指定數(shù)字。

? 在第一次初始化 Bitmaps 時，假如偏移量非常大，那么整個初始化過程執(zhí)行會比較慢，可能會造成 Redis 的阻塞。

getbit

（1）格式

getbit獲取 Bitmaps 中某個偏移量的值

127.0.0.1:6379>getbit

獲取鍵的第 offset 位的值（從0開始算）

（2）實例

獲取 id =8的用戶是否在2020-11-06這天訪問過，返回0說明沒訪問過：

127.0.0.1:6379>getbit unique:users:20201106 8
(integer) 0
127.0.0.1:6379>getbit unique:users:20201106 1
(integer) 1
127.0.0.1:6379>getbit unique:users:20201106 100
(integer) 0

注：因為100根本不存在，所以也是返回0

bitcount

統(tǒng)計字符串被設(shè)置為1的 bit 數(shù)。一般情況下，給定的整個字符串都會被進行計數(shù)，通過指定額外的 start 或 end 參數(shù)，可以讓計數(shù)只在特定的位上進行。 start 和 end 參數(shù)的設(shè)置，都可以使用負數(shù)值：比如-1表示最后一個位，而-2表示倒數(shù)第二個位， start 、 end 是指 bit 組的字節(jié)的下標(biāo)數(shù)，二者皆包含。

（1）格式

bitcount[start end] 統(tǒng)計字符串從 start 字節(jié)到 end 字節(jié)比特值為1的數(shù)量

127.0.0.1:6379>bitcount

（2）實例

計算2020-11-06這天的獨立訪問用戶數(shù)量

127.0.0.1:6379>bitcount unique:users:20201106
(integer) 5

start?和?end?代表起始和結(jié)束字節(jié)數(shù)，下面操作計算用戶 id 在第1個字節(jié)到第3個字節(jié)之間的獨立訪問用戶數(shù)量，對應(yīng)的用戶 id 是11,15,19。

127.0.0.1:6379>bitcount unique:users:20201106 1 3
(integer) 3

舉例：K1【01000001 01000000 00000000 00100001】，對應(yīng)【0,1,2,3】

bitcount K1 1 2? ：統(tǒng)計下標(biāo)1、2字節(jié)組中 bit =1的個數(shù)，即01000000 00000000 >>>>1

bitcount K1 1 3? ：統(tǒng)計下標(biāo)1、3字節(jié)組中 bit =1的個數(shù)，即01000000 00100001?>>>>3

bitcount K1 1 -2? ：統(tǒng)計下標(biāo)1、3字節(jié)組中 bit =1的個數(shù)，即01000000 00000000 >>>>3

注意： redis 的 setbit 設(shè)置或清除的是 bit 位置，而 bitcount 計算的是 byte 位置。

bitop

（1）格式

bitop and (or/not/xor)[key...]

127.0.0.1:6379>bittop

bitop 是一個復(fù)合操作，他可以做多個 Bitmaps 的 and （交集）、 or （并集）、 not （非）、xor （異或）操作并將結(jié)果保存在 destkey中。

（2）實例

2020-11-04日訪問網(wǎng)站的 userid =1,2,5,9

setbit unique:users:20201104 1 1

setbit unique:users:20201104 2?1

setbit unique:users:20201104 5?1

setbit unique:users:20201104 9?1

2020-11-03日訪問網(wǎng)站的 userid = 0,1,4,9

setbit unique:users:20201103?0?1

setbit unique:users:20201103 1?1

setbit unique:users:20201103 4?1

setbit unique:users:20201103 9?1

計算出兩天都訪問過網(wǎng)站的用戶數(shù)量

bitop and unique:users:and:20201104_03

unique:users:20201103 unique:users:20201104

127.0.0.1:6379>bitop and unique:users:and:20201104_03 unique:users:20201103 unique:users:20201104
(integer) 2
127.0.0.1:6379>bitcount unique:users:and:20201104_03

↓↓↓↓
unique:users:202011040110010001
0123456789

?????????????????????????????↓

↓↓↓↓
unique:users:202011031100100001
0123456789

? ↓

↓↓
unique:users:20201104_030100000001
0123456789

計算出任意一天都訪問過網(wǎng)站的用戶數(shù)量（例如月活躍就是類似這種），可以使用 or 求并集

127.0.0.1:6379>bitop or unique:users:or:20201104_03 unique:users:20201103 unique:users:20201104
(integer) 2
127.0.0.1:6379>bitcount unique:users:or:20201104_03
(integer) 6

3. Bitmaps 與 set 對比

? 假設(shè)網(wǎng)站有1億用戶，每天獨立訪問的用戶有5千萬，如果每天用集合類型和 Bitmaps 分別存儲活躍用戶可以得到表

set 和 Bitmaps 存儲一天活躍用戶對比
數(shù)據(jù)類型每個用戶 id 占用空間需要存儲的用戶量全部內(nèi)存量
集合類型64位5000000064位*50000000=400MB
Bitmaps1位1000000001位*100000000=12.5MB

? 很明顯，這種情況下使用 Bitmaps 能節(jié)省很多的內(nèi)存空間，尤其是隨著時間推移節(jié)省的內(nèi)存還是非?？捎^的

set 和 Bitmaps 存儲一天活躍用戶對比
數(shù)據(jù)類型一天一個月一年
集合類型400MB12GB144GB
Bitmaps12.5MB375MB4.5GB

? 但 Bitmaps 并不是萬金油，假如該網(wǎng)站每天的嘟嚕訪問用戶很少，例如只有10萬（大量的僵尸用戶），那么兩者的對比如下表所示，很顯然，這時候使用 Bitmaps 就不太合適了，因為基本上大部分位都是0

set 和 Bitmaps 存儲一天活躍用戶對比（獨立用戶比較少）
數(shù)據(jù)類型每個用戶 id 占用空間需要存儲的用戶量全部內(nèi)存量
集合類型64位10000064位*100000=800KB
Bitmaps1位1000000001位*100000000=12.5MB

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當(dāng)前標(biāo)題：Bitmaps-創(chuàng)新互聯(lián)
URL標(biāo)題：http://muchs.cn/article26/dspsjg.html

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