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Redis中文教程
Redis语法大全
我们可以使用Redis的bitmap（位图）来存储数据。
1. 什么叫做Redis的bitmap
即：操作String数据结构的key所存储的字符串指定偏移量上的位，返回原位置的值
1.1 优点：
节省空间：通过一个bit位来表示某个元素对应的值或者状态，其中key就是对应元素的值。实际上8个bit可以组成一个Byte，所以是及其节省空间的。
效率高：setbit和getbit的时间复杂度都是O(1)，其他位运算效率也高。
1.2 缺点：
本质上位只有0和1的区别，所以用位做业务数据记录，就不需要在意value的值。
1.3 使用场景
- 可作为简单的布尔过滤器来判断用户是否执行过某些操作；
- 可以计算用户日活、月活、留存率的统计；
- 可以统计用户在线状态和人数；
2. Redis的bitmap命令
2.1 setbit命令
设置或修改key上的偏移量（offset）的位（value）的值。
- 语法：
setbit key offset value - 返回值：指定偏移量
（offset）原来存储的值。
bitmap的setkey指令
2.2 getbit命令
查询key所存储的字符串值，获取偏移量上的位。
- 语法：
getbit key offset - 返回值：返回指定
key上的偏移量，若key不存在，那么返回0。
2.3 bitcount命令
计算给定key的字符串值中，被设置为1的位bit的数量
- 语法：
bitcount key [start] [end] - 返回值：1比特位的数量
注意：setbit是设置或者清除bit位置。这个是统计key出现1的次数。
（小胖友情提示：）需要注意的是：[start][end]（单位）实际是byte，这是什么意思呢？进入redis实际上是乘以8。
2.4 bitop命令
对一个或多个保存二进制的字符串key进行元操作，并将结果保存到destkey上。
- 语法：
operation可以是and、or、not、xor的一种。 -
bitop and destkey key [key...]，对一个或多个key逻辑并，结果保存到destkey。 -
bitop or destkey key [key...]，对一个或多个key逻辑或，结果保存到destkey。 -
bitop xor destkey key [key...]，对一个或多个key逻辑异或，结果保存到destkey。 -
bitop xor destkey key，对一个或多个key逻辑非，结果保存到destkey。
除了NOT之外，其他操作多可以接受一个或多个key作为输入。
BITOP的时间复杂度是O(N)，当处理大型矩阵或者大量数据统计时，最好将任务指派到附属节点（slave）进行，避免阻塞主节点。
3. SpringBoot中使用
@Component
public class SpringUtils implements ApplicationContextAware {
private static ApplicationContext applicationContext;
public static ApplicationContext getApplicationContext() {
return applicationContext;
}
@Override
public void setApplicationContext(ApplicationContext applicationContext) throws BeansException {
if (SpringUtils.applicationContext == null) {
SpringUtils.applicationContext = applicationContext;
}
}
public static Object getBean(String name) {
return getApplicationContext().getBean(name);
}
public static T getBean(Class c) {
return getApplicationContext().getBean(c);
}
public static T getBean(String name, Class c) {
return getApplicationContext().getBean(name, c);
}
}
工具类：
mport com.google.common.hash.Funnels;
import com.google.common.hash.Hashing;
import org.springframework.data.redis.connection.RedisStringCommands;
import org.springframework.data.redis.core.RedisCallback;
import org.springframework.data.redis.core.StringRedisTemplate;
import java.nio.charset.Charset;
/**
* 工具类-提供静态方法
*/
public class RedisTemplateUtil {
private static StringRedisTemplate stringRedisTemplate = SpringUtils.getBean(StringRedisTemplate.class);
/*********************************************************************************
*
* 对bitmap的操作
*
********************************************************************************/
/**
* 将指定param的值设置为1，{@param param}会经过hash计算进行存储。
*
* @param key bitmap结构的key
* @param param 要设置偏移的key，该key会经过hash运算。
* @param value true：即该位设置为1，否则设置为0
* @return 返回设置该value之前的值。
*/
public static Boolean setBit(String key, String param, boolean value) {
return stringRedisTemplate.opsForValue().setBit(key, hash(param), value);
}
/**
* 将指定param的值设置为0，{@param param}会经过hash计算进行存储。
*
* @param key bitmap结构的key
* @param param 要移除偏移的key，该key会经过hash运算。
* @return 若偏移位上的值为1，那么返回true。
*/
public static Boolean getBit(String key, String param) {
return stringRedisTemplate.opsForValue().getBit(key, hash(param));
}
/**
* 将指定offset偏移量的值设置为1；
*
* @param key bitmap结构的key
* @param offset 指定的偏移量。
* @param value true：即该位设置为1，否则设置为0
* @return 返回设置该value之前的值。
*/
public static Boolean setBit(String key, Long offset, boolean value) {
return stringRedisTemplate.opsForValue().setBit(key, offset, value);
}
/**
* 将指定offset偏移量的值设置为0；
*
* @param key bitmap结构的key
* @param offset 指定的偏移量。
* @return 若偏移位上的值为1，那么返回true。
*/
public static Boolean getBit(String key, long offset) {
return stringRedisTemplate.opsForValue().getBit(key, offset);
}
/**
* 统计对应的bitmap上value为1的数量
*
* @param key bitmap的key
* @return value等于1的数量
*/
public static Long bitCount(String key) {
return stringRedisTemplate.execute((RedisCallback) con -> con.bitCount(key.getBytes()));
}
/**
* 统计指定范围中value为1的数量
*
* @param key bitMap中的key
* @param start 该参数的单位是byte（1byte=8bit），{@code setBit(key,7,true);}进行存储时，单位是bit。那么只需要统计[0,1]便可以统计到上述set的值。
* @param end 该参数的单位是byte。
* @return 在指定范围[start*8,end*8]内所有value=1的数量
*/
public static Long bitCount(String key, int start, int end) {
return stringRedisTemplate.execute((RedisCallback) con -> con.bitCount(key.getBytes(), start, end));
}
/**
* 对一个或多个保存二进制的字符串key进行元操作，并将结果保存到saveKey上。
*
* bitop and saveKey key [key...]，对一个或多个key逻辑并，结果保存到saveKey。
* bitop or saveKey key [key...]，对一个或多个key逻辑或，结果保存到saveKey。
* bitop xor saveKey key [key...]，对一个或多个key逻辑异或，结果保存到saveKey。
* bitop xor saveKey key，对一个或多个key逻辑非，结果保存到saveKey。
*
*
* @param op 元操作类型；
* @param saveKey 元操作后将结果保存到saveKey所在的结构中。
* @param desKey 需要进行元操作的类型。
* @return 1：返回元操作值。
*/
public static Long bitOp(RedisStringCommands.BitOperation op, String saveKey, String... desKey) {
byte[][] bytes = new byte[desKey.length][];
for (int i = 0; i < desKey.length; i++) {
bytes[i] = desKey[i].getBytes();
}
return stringRedisTemplate.execute((RedisCallback) con -> con.bitOp(op, saveKey.getBytes(), bytes));
}
/**
* 对一个或多个保存二进制的字符串key进行元操作，并将结果保存到saveKey上，并返回统计之后的结果。
*
* @param op 元操作类型；
* @param saveKey 元操作后将结果保存到saveKey所在的结构中。
* @param desKey 需要进行元操作的类型。
* @return 返回saveKey结构上value=1的所有数量值。
*/
public static Long bitOpResult(RedisStringCommands.BitOperation op, String saveKey, String... desKey) {
bitOp(op, saveKey, desKey);
return bitCount(saveKey);
}
/**
* guava依赖获取hash值。
*/
private static long hash(String key) {
Charset charset = Charset.forName("UTF-8");
return Math.abs(Hashing.murmur3_128().hashObject(key, Funnels.stringFunnel(charset)).asInt());
}
}
4. 计算日活、月活、留存率的具体方法
具体实施：使用redis的bitmap
- 设置一个key专门用来记录用户日活的，可以使用时间来翻滚比如1号的key为active01.
- 使用每个用户的唯一标识映射一个偏移量，比如使用id，这里可以把id换算成一个数字或直接使用id的二进制值作为该用户在当天是否活跃偏移量
- 用户登录则把该用户偏移量上的位值设置为1
- 每天按日期生成一个位图（bitmap）
- 计算日活则使用bitcount即可获得一个key的位值为1的量
- 计算月活（一个月内登陆的用户去重总数）即可把30天的所有bitmap做or计算，然后再计算bitcount
- 计算留存率（次日留存=昨天今天连续登录的人数/昨天登录的人数） 即昨天的bitmap与今天的bitmap做and计算就是连续登录的再做bitcount就得到连续登录人数，再bitcount得到昨天登录人数，就可以通过公式计算出次日留存。
文章参考：
Redis：Bitmap的setbit,getbit,bitcount,bitop等使用与应用场景