1. 簡(jiǎn)介
現(xiàn)在計(jì)算機(jī)用二進(jìn)制（位）作為信息的基礎(chǔ)單位，1個(gè)字節(jié)等于8位，例如 "abc" 字符串是由3個(gè)字節(jié)組成，單實(shí)際在計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)時(shí)將其用二進(jìn)制表示， "abc" 分別對(duì)應(yīng)的 ASCII 碼分別是97、98、99，對(duì)應(yīng)的二進(jìn)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(kāi)發(fā)效率。
Redis 提供了 Bitmaps 這個(gè)“數(shù)據(jù)類型”可以實(shí)現(xiàn)對(duì)位的操作：
? （1） Bitmaps 本身不是一種數(shù)據(jù)類型，實(shí)際上它就是字符串（key-value），但是它可以對(duì)字符串的位進(jìn)行操作。
? （2） Bitmaps 單獨(dú)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(gè)以位為單位的數(shù)組，數(shù)組的每個(gè)單元智能存儲(chǔ)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
重慶分公司
重慶分公司
127.0.0.1:6379>setbit* offset ：偏移量從0開(kāi)始
（2）實(shí)例
? 每個(gè)獨(dú)立用戶是否訪問(wèn)過(guò)網(wǎng)站存放在 Bitmaps 中，將訪問(wèn)的用戶記做1，沒(méi)有訪問(wèn)的用戶自作0，用偏移量記做用戶的 id 。
? 設(shè)置鍵的第 offset 個(gè)位的值（從0算起），假設(shè)現(xiàn)在有20個(gè)用戶， userid =1,6,11,15,19的用戶對(duì)網(wǎng)站進(jìn)行了訪問(wèn)，那么當(dāng)前 Bitmaps 初始化結(jié)果如圖
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 |
| 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 |
| ↓ | ↓ | ↓ | ↓ | ↓ | |||||||||||||||
| 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 1 |
unique:users:20201106 代表2020-11-06這天的獨(dú)立訪問(wèn)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(gè)指定數(shù)字（例如10000）開(kāi)頭，直接將用戶 id 和 Bitmaps 的偏移量對(duì)應(yīng)勢(shì)必會(huì)造成一定的浪費(fèi)，通常的做法是每次做 setbit 操作時(shí)將用戶 id 減去這個(gè)指定數(shù)字。
? 在第一次初始化 Bitmaps 時(shí)，假如偏移量非常大，那么整個(gè)初始化過(guò)程執(zhí)行會(huì)比較慢，可能會(huì)造成 Redis 的阻塞。
getbit
（1）格式
getbit
127.0.0.1:6379>getbit獲取鍵的第 offset 位的值（從0開(kāi)始算）
（2）實(shí)例
獲取 id =8的用戶是否在2020-11-06這天訪問(wèn)過(guò)，返回0說(shuō)明沒(méi)訪問(wèn)過(guò)：
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?yàn)?00根本不存在，所以也是返回0
bitcount
統(tǒng)計(jì)字符串被設(shè)置為1的 bit 數(shù)。一般情況下，給定的整個(gè)字符串都會(huì)被進(jìn)行計(jì)數(shù)，通過(guò)指定額外的 start 或 end 參數(shù)，可以讓計(jì)數(shù)只在特定的位上進(jìn)行。 start 和 end 參數(shù)的設(shè)置，都可以使用負(fù)數(shù)值：比如-1表示最后一個(gè)位，而-2表示倒數(shù)第二個(gè)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
127.0.0.1:6379>bitcount（2）實(shí)例
計(jì)算2020-11-06這天的獨(dú)立訪問(wèn)用戶數(shù)量
127.0.0.1:6379>bitcount unique:users:20201106
(integer) 5start?和?end?代表起始和結(jié)束字節(jié)數(shù)，下面操作計(jì)算用戶 id 在第1個(gè)字節(jié)到第3個(gè)字節(jié)之間的獨(dú)立訪問(wèn)用戶數(shù)量，對(duì)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(duì)應(yīng)【0,1,2,3】
bitcount K1 1 2? ：統(tǒng)計(jì)下標(biāo)1、2字節(jié)組中 bit =1的個(gè)數(shù)，即01000000 00000000 >>>>1
bitcount K1 1 3? ：統(tǒng)計(jì)下標(biāo)1、3字節(jié)組中 bit =1的個(gè)數(shù)，即01000000 00100001?>>>>3
bitcount K1 1 -2? ：統(tǒng)計(jì)下標(biāo)1、3字節(jié)組中 bit =1的個(gè)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(jì)算的是 byte 位置。
bitop
（1）格式
bitop and (or/not/xor)
127.0.0.1:6379>bittopbitop 是一個(gè)復(fù)合操作，他可以做多個(gè) 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(shí)例
2020-11-04日訪問(wèn)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(wèn)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(jì)算出兩天都訪問(wèn)過(guò)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:20201104 | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 1 |
| 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 |
?????????????????????????????↓
| ↓ | ↓ | ↓ | ↓ | |||||||
| unique:users:20201103 | 1 | 1 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 |
| 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 |
? ↓
| ↓ | ↓ | |||||||||
| unique:users:20201104_03 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 |
| 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 |
計(jì)算出任意一天都訪問(wèn)過(guò)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) 63. Bitmaps 與 set 對(duì)比
? 假設(shè)網(wǎng)站有1億用戶，每天獨(dú)立訪問(wèn)的用戶有5千萬(wàn)，如果每天用集合類型和 Bitmaps 分別存儲(chǔ)活躍用戶可以得到表
| 數(shù)據(jù)類型 | 每個(gè)用戶 id 占用空間 | 需要存儲(chǔ)的用戶量 | 全部?jī)?nèi)存量 |
| 集合類型 | 64位 | 50000000 | 64位*50000000=400MB |
| Bitmaps | 1位 | 100000000 | 1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(shí)間推移節(jié)省的內(nèi)存還是非常可觀的
| 數(shù)據(jù)類型 | 一天 | 一個(gè)月 | 一年 |
| 集合類型 | 400MB | 12GB | 144GB |
| Bitmaps | 12.5MB | 375MB | 4.5GB |
? 但 Bitmaps 并不是萬(wàn)金油，假如該網(wǎng)站每天的嘟嚕訪問(wèn)用戶很少，例如只有10萬(wàn)（大量的僵尸用戶），那么兩者的對(duì)比如下表所示，很顯然，這時(shí)候使用 Bitmaps 就不太合適了，因?yàn)榛旧洗蟛糠治欢际?
| 數(shù)據(jù)類型 | 每個(gè)用戶 id 占用空間 | 需要存儲(chǔ)的用戶量 | 全部?jī)?nèi)存量 |
| 集合類型 | 64位 | 100000 | 64位*100000=800KB |
| Bitmaps | 1位 | 100000000 | 1位*100000000=12.5MB |
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