Redis学习(三) -- 三种特殊数据类型geospatial、hyperloglog、bitmaps

一、Geospatial类型

这种类型指的就是地理位置，可以用来存储地理位置。
也可以推算地理位置的信息，两地之间的距离，方圆几里的人
详情可以参照官方文档

1、添加地理位置

将指定的地理空间位置（纬度、经度、名称）添加到指定的key中。该命令以采用标准格式的参数x,y,所以经度必须在纬度之前。
有效的经度从-180度到180度。
有效的纬度从-85.05112878度到85.05112878度。

127.0.0.1:6379> geoadd china:city 116.405289 39.904987 beijing 121.472641 31.231707 shanghai # 添加一个key为china:city 的 地理位置数据，里面包含名称为 beijing(经度:116.405289,纬度:39.904987) 以及名称为 shanghai(经度:121.472641,纬度:31.231707) 两个地理位置数据
(integer) 2
127.0.0.1:6379> geoadd china:city 120.619583 31.299379 suzhou # 添加一个key为china:city的地理位置数据，里面包含名称为 suzhou(经度:120.619583,纬度:31.299379)的地理位置数据
(integer) 1

2、获取指定位置的地理坐标

127.0.0.1:6379> geopos china:city beijing # 获取key为china:city 的一个位置名为beijing的地理坐标，返回的是经纬度
1) 1) "116.40528827905654907"
   2) "39.90498588819134085"
127.0.0.1:6379> geopos china:city shanghai suzhou # 获取key为china:city 的一个位置名为shanghai以及另一个位置名为suzhou的地理坐标，返回的是经纬度
1) 1) "121.47264093160629272"
   2) "31.23170744181923197"
2) 1) "120.61958044767379761"
   2) "31.29937942733126022"

3、获取另个指定位置之间的距离

此命令的时间复杂度为：O(log(N))
如果两个位置之间的其中一个不存在， 那么命令返回空值。
指定单位的参数 unit 必须是以下单位的其中一个：
m 表示单位为米。
km 表示单位为千米。
mi 表示单位为英里。
ft 表示单位为英尺。

如果用户没有显式地指定单位参数， 那么 GEODIST 默认使用米作为单位。
GEODIST 命令在计算距离时会假设地球为完美的球形， 在极限情况下， 这一假设最大会造成 0.5% 的误差。

# 获取key为china:city中的beijing位置和shanghai位置之间的距离，这里返回的数据单位是米
127.0.0.1:6379> geodist china:city beijing shanghai
"1067597.0432"
# 获取key为china:city中的beijing位置和shanghai位置之间的距离，这里返回的数据单位是千米
127.0.0.1:6379> geodist china:city beijing shanghai km
"1067.5970"

4、获取指定位置附近的位置

以给定的经纬度为中心，找出某一半径内的元素。可以用来找附近的人呀啥的
在给定以下可选项时， 命令会返回额外的信息：

• WITHDIST: 在返回位置元素的同时， 将位置元素与中心之间的距离也一并返回。 距离的单位和用户给定的范围单位保持一致。
• WITHCOORD: 将位置元素的经度和维度也一并返回。
• WITHHASH: 以 52 位有符号整数的形式， 返回位置元素经过原始 geohash 编码的有序集合分值。
  这个选项主要用于底层应用或者调试， 实际中的作用并不大。

命令默认返回未排序的位置元素。 通过以下两个参数， 用户可以指定被返回位置元素的排序方式：

• ASC: 根据中心的位置， 按照从近到远的方式返回位置元素。
• DESC: 根据中心的位置， 按照从远到近的方式返回位置元素。
  

127.0.0.1:6379> georadius china:city 120 31 100 km
1) "suzhou"
127.0.0.1:6379> georadius china:city 120 31 300 km
1) "suzhou"
2) "shanghai"
127.0.0.1:6379> georadius china:city 120 31 100 km withdist
1) 1) "suzhou"
   2) "67.7285"
127.0.0.1:6379> georadius china:city 120 31 100 km withcoord
1) 1) "suzhou"
   2) 1) "120.61958044767379761"
      2) "31.29937942733126022"
127.0.0.1:6379> georadius china:city 120 31 300 km withdist desc
1) 1) "shanghai"
   2) "142.5774"
2) 1) "suzhou"
   2) "67.7285"
127.0.0.1:6379> georadius china:city 120 31 300 km withdist
1) 1) "suzhou"
   2) "67.7285"
2) 1) "shanghai"
   2) "142.5774"
127.0.0.1:6379> georadius china:city 120 31 300 km withdist count 1
1) 1) "suzhou"
   2) "67.7285"

现在我们思考下，上面的都是要给出具体的经纬度，然后以经纬度为中心，指定的半径内查找所有的元素，那么如果我们想根据存在redis里某个key的位置元素为中心，来查找呢，可以吗？可以的：

127.0.0.1:6379> georadiusbymember china:city suzhou 300 km
1) "suzhou"
2) "shanghai"
127.0.0.1:6379> georadiusbymember china:city suzhou 300 km withcoord
1) 1) "suzhou"
   2) 1) "120.61958044767379761"
      2) "31.29937942733126022"
2) 1) "shanghai"
   2) 1) "121.47264093160629272"
      2) "31.23170744181923197"

5、将二维经纬度转为一维字符串

127.0.0.1:6379> geohash china:city suzhou
1) "wttf0cbkpg0"
127.0.0.1:6379> geohash china:city suzhou shanghai
1) "wttf0cbkpg0"
2) "wtw3sjt9vs0"

6、删除一个位置元素

我们在官方文档中没有发现，这个类型有删除的命令，那么我们想删除一个位置元素要怎么办呢？其实这个类型底层是依据Zset类型的，所以我们试试看可否使用Zset类型的命令来操作：

127.0.0.1:6379> zrange china:city 0 -1
1) "suzhou"
2) "shanghai"
3) "beijing"
127.0.0.1:6379> zrem china:city beijing
(integer) 1
127.0.0.1:6379> geopos china:city beijing
1) (nil)

我们发现，zrem的命令真的把 beijing这个位置元素删了，符合预期！

二、Hyperloglog类型

1、什么是hyperloglog？

其实就是基数技术，那什么是基数呢？就是指一个集合中不同元素的个数。
redis hyperloglog 就是基数统计的算法。
可以想到的应用场景：
例如统计一个网页或者网站的访问量（同一个人的多次访问，还算一次访问）。

传统的方式，可以用Set集合来保存用户的id，但是如果用户量太大，就比较占用内存了。

hyperloglog的优点：占用的内存是固定的，2^64个不同元素的基数，只需要占用12kb内存。
但是会有0.81%的错误率，可以忽略不计。

2、具体使用

127.0.0.1:6379> pfadd mykey a b c d e f g h i j
(integer) 1
127.0.0.1:6379> pfcount mykey
(integer) 10
127.0.0.1:6379> pfadd mykey i j k l m n
(integer) 1
127.0.0.1:6379> pfcount mykey
(integer) 14
127.0.0.1:6379> pfadd mykey2 a b o p q
(integer) 1
127.0.0.1:6379> pfcount mykey2
(integer) 5
127.0.0.1:6379> pfmerge mykey3 mykey mykey2
OK
127.0.0.1:6379> pfcount mykey3
(integer) 17

三、Bitmaps

位存储
Bitmaps：位图，是一种数据结构，都是操作二级制位来记录。
这里我们使用打卡这个场景来作为一个例子，展示Redis中bitmaps的运用：
比如这里我们从周一到周日，分别用0-6来表示，然后打卡用1，没有打卡用0来表示：

127.0.0.1:6379> setbit mykey 0 1
(integer) 0
127.0.0.1:6379> setbit mykey 1 0
(integer) 0
127.0.0.1:6379> setbit mykey 2 1
(integer) 0
127.0.0.1:6379> setbit mykey 3 1
(integer) 0
127.0.0.1:6379> setbit mykey 4 1
(integer) 0
127.0.0.1:6379> setbit mykey 5 0
(integer) 0
127.0.0.1:6379> setbit mykey 6 1
(integer) 0

上面的命令可以解释为：

• 周一：打卡；
• 周二：没打卡；
• 周三：打卡；
• 周四：打卡；
• 周五：打卡；
• 周六：没打卡；
• 周日：打卡

现在我们查看某一天是否有打卡：

127.0.0.1:6379> getbit mykey 0
(integer) 1

这里是查看周一是否有打卡，返回的结果是1，表示打卡。

那现在我们要统计下，有几天打卡：

127.0.0.1:6379> bitcount mykey
(integer) 5

这里我们返回的就是mykey这个key中，有几位的结果是1，在这个场景下，就是周一到周日，有几天打卡了，显示的结果是5天。

由此，我们可以发现，Bitmaps这个类型可以用来存储那些只有两个状态的数据。