Redis中BitMap技术简介及应用

BitMap是一串连续的二进制数字（0和1），类似于位数组，每一位所在的位置为偏移量（offset），类似于数组索引，BitMap就是通过最小的单位bit来进行0|1的设置，时间复杂度位O(1)，表示某个元素的值或者状态。由于bit是计算机中最小的单位，使用它进行储存将非常节省空间。特别适合一些数据量大的场景。例如，统计每日活跃用户、统计每月打卡数等统计场景。1天记录1000W用户的活跃统计数据，只需要10000000/8/1024/1024 ≈12M。

Redis从220版本开始新增了setbit，getbit，bitcount，bitop等几个BitMap相关命令，虽然是新命令，但是并没有增加新的数据类型，它还是属于String类型。Redis中的BitMap最大占用内存大小限制在512M之内，即2^32。

设置某个key的指定偏移量的value值为0或者1，key不存在时自动生成一个新的字符串值，字符串会进行伸展，该偏移量前面的位值默认为0，偏移量offset参数必须大于等于0，小于2^32。

时间复杂度：O(1)

返回值：指定偏移量存储的值

示例：

获取key指定偏移量上的值，当key不存在时，返回0。

时间复杂度：O(1)

返回值：指定偏移量上存储的值

示例：

统计给定key中，被设置为1的比特位的数量，可以通过start和end参数设置范围。

时间复杂度：O(n)

返回值：key中被设置为1的数量

示例：

对一个或多个key进行位 *** 作，并将结果保存到destkey上。 *** 作方式可以是AND、OR、NOT、XOR这四种，除了NOT *** 作之外，其他 *** 作可接收多个key。

时间复杂度：O(n)

返回值：保存到destkey的字符串的长度

示例：

签到需求：

之前的应用都是统计总数，但如果业务需要，有时也可能需要获取用户ID，来做下一步 *** 作。

Redis 的流水线功能允许客户端一次将多个命令请求发送给服务器,并将被执行的多个命令请求的结果在一个命令回复中全部返回 给客户端,使用这个功能可以有效地减少客 户端在执行多个命令时需要与服务器进行通信的次数,多个命令执行的数据会以列表的形式返回

redigo客户端使用Send和Do方法来实现流水线事务

1与M *** 作的对比

pipeline:多条命令发送到服务端多条命令在队列中排队不是原子 *** 作,返回的结果是顺序的

M *** 作:是原子 *** 作

2注释:

SUBSCRIBE channel [channel …] // 订阅频道

示例 :

SUBSCRIBE news::it

PSUBSCRIBE pattern [pattern] // 订阅一个或多个模式

订阅一个或多个模式， pattern 参数可以包含 glob 风格的匹配符，比如:

示例 :

PSUBSCRIBE news::[ie]t

UNSUBSCRIBE [channel [channel …]] // 退订指定频道

PUNSUBSCRIBE [pattern [pattern…]] // 退订指定模式

PUBLISH channel message

将消息发送至指定的频道，命令返回接收到消息的 订阅者数量。

PUBSUB CHANNELS [pattern]

PUBSUB NUMSUB [channel-1 channel-N]

PUBSUB NUMPAT

Redis 的事务功能允许用户将多个命令包裹起来，然后一次性地、按 顺序地执行被包裹的所有命令。在事务执行的过程中，服务器不会中断事务而改去执行其他命令请求，只有在事务包裹的所有命令都被执行完毕之后，服务器才会去处理其他命令请求

通过事务， 我们可以让 Redis 一次性地执行多个命令， 并且确保事务中的命令要么就全部都 执行，要么就一个都不执行

MULTI // 开始一个新的事务

DISCARD // 放弃事务

EXEC // 执行事务中的所有命令

按照命令被入队到事务队列中的顺序，执行事务队列中的所有命令。命令的复杂度为队列中所有命令的复杂度之和。命令的返回值是一个列表，列表里包含了事 务队列中所有被执行命令的返回值

与流水线对比:

使用 WATCH 来防止竞争条件:

位图可以直接 *** 作数据保存的二进制数据位的值

getbit key offset

注:对key所存储的字符串值，获取指定偏移量上的位

setbit key offset value

注:对key所存储的字符串值，设置或清除指定偏移量上的位（bit）返回值为该位在setbit之前的值,value只能取0或1,offset从0开始

bitcount key [start end]

注:获取位图指定范围中位值为1的个数,如果不指定start与end，则取所有

bitpos key tartget [start end]

注:计算位图指定范围第一个等于target值的偏移量(位置)

基于算法，使用极小空间完成独立数量统计的功能,本质还是一个字符串

pfadd key element1 [element2]

注:向HyperLogLog中添加元素

pfcount key1 [key2]

注:计算HyperLogLog的独立总数

pfmerge hyperloglogKey key1 [key2]

注:合并多个hyperLogLog到hyperloglogKey中

功能：存储经纬度、计算两地距离、范围计算等,基于ZSet实现

geoadd key longitude latitude elementName [lon lat elementName]

注:增加经纬度元素

geopos key element1 [element2]

注:获取经纬度元素

geodist key member1 member2 [unit]

注:获取两个经纬度元素的距离

unit取值范围

注:以给定的经纬度为中心，返回包含的位置元素当中，与中心距离不超过给定最大距离的所有位置元素。

georadiusbymember key member radius unit [withcoord][withdist][withhash][COUNT count][sort][store key][storedist key]

注:以给定的元素为中心，返回包含的位置元素当中，与中心距离不超过给定最大距离的所有位置元素。

慢查询相关配置:

​ 它决定了慢查询日志最多能保存多少条日志，slow log本身是一个内存中的FIFO队列，当队列大小超过slowlog-max-len时，最旧的一条日志将被删除，而最新的一条日志加入到slow log中。

2slowlog-log-slower-than

​ 它决定要对执行时间大于多少微妙（microsecond ， 1秒=1,000,000 微妙）的查询进行记录

动态配置:

config set slowlog-max-len 1000

config set slowlog-log-slower-than 1000

相关命令:

slowlog get [n]

注:获取慢查询列表中的慢查询信息

slowlog len

注:获取慢查询队列长度

slowlog reset

注:清空慢查询队列

redis服务器查询某个key获取的耗时可以使用Redis自带的命令TIME命令来获取，步骤如下。

1、执行TIME命令，记录当前时间戳timestamp1。

2、执行GETkeyname等相关命令，获取对应的值。

3、再次执行TIME命令，记录当前时间戳timestamp2。

4、计算timestamp2-timestamp1，得到查询该key所花费的时间。

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