14、位图的使用
学习目标：
1、了解Redis对位图的操作命令
2、了解位图的应用
学习过程：
计算机基础我们都学习过：一个字节（Byte）等于8个位（bit），一个英文字母可以由字节（Byte）表示，Redis支持直接操作位(bit)，redis的操作位的命令主要有
1、GETBIT key offset
对 key 所储存的字符串值，获取指定偏移量上的位(bit)。当 offset 比字符串值的长度大，或者 key 不存在时，返回 0 。
2、SETBIT key offset value
设置指定偏移量上的位(bit)
3、 BITCOUNT key [start end]
统计指定位区间上值为1的个数，从左向右从0开始，从右向左从-1开始，注意start和end是字节
BITCOUNT testkey 0 0 表示从索引0个字节到索引0个字节，就是第一个字节的统计
BITCOUNT testkey 0 -1 等同于BITCOUNT testkey
4、BITPOS key value start end
指定区间查询某个key的二进制位中出现0或1的位置，注意start和end是字节，返回的偏移量是从开头算的。
start 和 end 参数是字节索引，也就是说指定的位范围必须是 8 的倍数，而不能任意指定。
5、BITOP operation destkey key [key ...]
对一个或多个保存二进制位的字符串 key 进行位元操作，并将结果保存到 destkey 上。operation 可以是 AND 、 OR 、 NOT 、 XOR 这四种操作中的任意一种：
BITOP AND destkey key [key ...] ，对一个或多个 key 求逻辑并，并将结果保存到 destkey 。
BITOP OR destkey key [key ...] ，对一个或多个 key 求逻辑或，并将结果保存到 destkey 。
BITOP XOR destkey key [key ...] ，对一个或多个 key 求逻辑异或，并将结果保存到 destkey 。
BITOP NOT destkey key ，对给定 key 求逻辑非，并将结果保存到 destkey 。
6、BITFIELD key [GET type offset] [SET type offset value] [INCRBY type offset increment] [OVERFLOW WRAP|SAT|FAIL]
BITFIELD 有三个子命令：
GET
SET
INCRBY
还有一个命令通过设置溢出行为来改变调用INCRBY指令的后序操作：
OVERFLOW [WRAP|SAT|FAIL]
用GET指令对超出当前字符串长度的位（含key不存在的情况）进行寻址，执行操作的结果会对缺失部分的位（bits）赋值为0。
用SET或INCRBY指令对超出当前字符串长度的位（含key不存在的情况）进行寻址，将会扩展字符串并对扩展部分进行补0，扩展方式包括：按需扩展、按最小长度扩展和按最大寻址能力扩展。
二、示例
比较简单的setbit和getbit
127.0.0.1:6379> setbit work 0 1
(integer) 0
127.0.0.1:6379> setbit work 1 1
(integer) 0
127.0.0.1:6379> setbit work 5 1
(integer) 0
127.0.0.1:6379> getbit work 0
(integer) 1
127.0.0.1:6379> getbit work 3
(integer) 0
前面我们说过字符也是以字节保存的，所以我们可以拿到任何一个字符串对应的位信息
127.0.0.1:6379> set string abc
OK
127.0.0.1:6379> getbit string 0
(integer) 0
127.0.0.1:6379> getbit string 1
(integer) 1
127.0.0.1:6379> setbit string 0 1 #改变后不能识别了。
(integer) 0
127.0.0.1:6379> get string
"\xe1bc"
统计1的数量
127.0.0.1:6379> bitcount string 0 0
(integer) 4
第一次出现1，和第一次出现0的位置
127.0.0.1:6379> bitpos string 1 0 0
(integer) 0
127.0.0.1:6379> bitpos string 0 0 0
(integer) 3
两个位图取与的操作
127.0.0.1:6379> set s1 a
OK
127.0.0.1:6379> set s2 b
OK
127.0.0.1:6379> bitop and result s1 s2
(integer) 1
bitfield 的操作，bitfield可以对一串字节进行操作
127.0.0.1:6379> set w liubao
OK
取值
127.0.0.1:6379> bitfield w get i6 1 #从第一个位开始取 4 个位，结果是有符号数 (i)
1) (integer) -10
127.0.0.1:6379> bitfield w get u6 1 #从第一个位开始取 4 个位，结果是有符号数 (i)
1) (integer) 54
设置
127.0.0.1:6379> bitfield w set u8 8 97
1) (integer) 105
127.0.0.1:6379> get w
"laubao"
加法操作
127.0.0.1:6379> bitfield w incrby u4 2 1
1) (integer) 12
127.0.0.1:6379> get w
"paubao"
bitfield 指令提供了溢出策略子指令 overflow，用户可以选择溢出行为，默认是折返 (wrap)，还可以选择失败 (fail) 报错不执行，以及饱和截断 (sat)
如：
127.0.0.1:6379> bitfield w overflow sat incrby u4 2 1
1) (integer) 13
最后在jredis中也是使用对字符串的操作操作位图的，这里就不展开了：
boolean result = template.opsForValue().setBit("w", 1, true);
可能你会觉得这个位图好像用途也不是很大，但是后面我们马上要学习的HyperLogLog和bloom filter布隆过滤器后台实现都有依赖位图的功能。