在Redis中我們常用到set,get等指令,細心的你有沒有發現,還有幾個相似的指令叫setbit,getbit,它們是用來幹嘛的?
BitMap是什麼
就是透過一個bit位元來表示某個元素對應的值或狀態,其中的key就是對應元素本身。我們知道8個bit可以組成一個Byte,所以bitmap本身會極大的節省儲存空間。
Redis中的BitMap
Redis從2.2.0版本開始新增了setbit,getbit,bitcount等幾個bitmap相關指令。雖然是新指令,但是並沒有新增新的資料類型,因為setbit等指令只不過是在set上的擴充。
setbit指令介紹
指令 SETBIT key offset value
複雜度 O(1)
設定或清空key的value(字串)在offset處的bit值(只能0或1)。
空間佔用、以及第一次分配空間所需的時間
在一台2010MacBook Pro上,offset為2^32-1(分配512MB)需要~ 300ms,offset為2^30-1(分配128MB)需要~80ms,offset為2^28-1(分配32MB)需要~30ms,offset為2^26-1(分配8MB)需要8ms。 <來自官方文件>
大概的空間佔用計算公式是:($offset/8/1024/1024)MB
##使用場景一:用戶簽到
很多網站都提供了簽到功能(這裡不考慮資料落地事宜),並且需要展示最近一個月的簽到情況,如果使用bitmap我們怎麼做?一言不合亮代碼!<?php $redis = new Redis(); $redis->connect('127.0.0.1'); //用户uid $uid = 1; //记录有uid的key $cacheKey = sprintf("sign_%d", $uid); //开始有签到功能的日期 $startDate = '2017-01-01'; //今天的日期 $todayDate = '2017-01-21'; //计算offset $startTime = strtotime($startDate); $todayTime = strtotime($todayDate); $offset = floor(($todayTime - $startTime) / 86400); echo "今天是第{$offset}天" . PHP_EOL; //签到 //一年一个用户会占用多少空间呢?大约365/8=45.625个字节,好小,有木有被惊呆? $redis->setBit($cacheKey, $offset, 1); //查询签到情况 $bitStatus = $redis->getBit($cacheKey, $offset); echo 1 == $bitStatus ? '今天已经签到啦' : '还没有签到呢'; echo PHP_EOL; //计算总签到次数 echo $redis->bitCount($cacheKey) . PHP_EOL; /** * 计算某段时间内的签到次数 * 很不幸啊,bitCount虽然提供了start和end参数,但是这个说的是字符串的位置,而不是对应"位"的位置 * 幸运的是我们可以通过get命令将value取出来,自己解析。并且这个value不会太大,上面计算过一年一个用户只需要45个字节 * 给我们的网站定一个小目标,运行30年,那么一共需要1.31KB(就问你屌不屌?) */ //这是个错误的计算方式 echo $redis->bitCount($cacheKey, 0, 20) . PHP_EOL;
使用場景二:統計活躍用戶
使用時間作為cacheKey,然後用戶ID為offset,如果當天活躍過就設定為1那麼我如果計算某幾天/月/年的活躍用戶呢(暫且約定,統計時間內只有有一天在線就稱為活躍),有請下一個redis的命令
命令 BITOP operation destkey key [key .. .]
說明:對一個或多個保存二進位位元的字串key 進行位元操作,並將結果儲存到destkey 上。
說明:BITOP 指令支援AND 、 OR 、 NOT 、 XOR 這四種操作中的任一參數
//日期对应的活跃用户 $data = array( '2017-01-10' => array(1,2,3,4,5,6,7,8,9,10), '2017-01-11' => array(1,2,3,4,5,6,7,8), '2017-01-12' => array(1,2,3,4,5,6), '2017-01-13' => array(1,2,3,4), '2017-01-14' => array(1,2) ); //批量设置活跃状态 foreach($data as $date=>$uids) { $cacheKey = sprintf("stat_%s", $date); foreach($uids as $uid) { $redis->setBit($cacheKey, $uid, 1); } } $redis->bitOp('AND', 'stat', 'stat_2017-01-10', 'stat_2017-01-11', 'stat_2017-01-12') . PHP_EOL; //总活跃用户:6 echo "总活跃用户:" . $redis->bitCount('stat') . PHP_EOL; $redis->bitOp('AND', 'stat1', 'stat_2017-01-10', 'stat_2017-01-11', 'stat_2017-01-14') . PHP_EOL; //总活跃用户:2 echo "总活跃用户:" . $redis->bitCount('stat1') . PHP_EOL; $redis->bitOp('AND', 'stat2', 'stat_2017-01-10', 'stat_2017-01-11') . PHP_EOL; //总活跃用户:8 echo "总活跃用户:" . $redis->bitCount('stat2') . PHP_EOL;
使用場景三:使用者線上狀態
前段時間開發一個項目,對方給我提供了一個查詢目前使用者是否在線的介面。不了解對方是怎麼做的,自己考慮了一下,使用bitmap是一個節約空間效率又高的一種方法,只需要一個key,然後用戶ID為offset,如果在線就設置為1,不在線就設置為0,和上面的場景一樣,5000W用戶只需要6MB的空間。//批量设置在线状态 $uids = range(1, 500000); foreach($uids as $uid) { $redis->setBit('online', $uid, $uid % 2); } //一个一个获取状态 $uids = range(1, 500000); $startTime = microtime(true); foreach($uids as $uid) { echo $redis->getBit('online', $uid) . PHP_EOL; } $endTime = microtime(true); //在我的电脑上,获取50W个用户的状态需要25秒 echo "total:" . ($endTime - $startTime) . "s"; /** * 对于批量的获取,上面是一种效率低的办法,实际可以通过get获取到value,然后自己计算 * 具体计算方法改天再写吧,之前写的代码找不见了。。。 */
redis影片教學》
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