Redis高级数据类型(Bitmaps,HyperLogLog,GEO)

1.Bitmaps

1. 简介

• bitmap是一种伪数据类型，是基于String实现的。因为redis的key和value本身就支持二进制的存储方式，所以bitmaps只是一个独特的扩展。因为是面向字节操作，所以他的最大长度就是512M，最适合设置成2^32个不同字节。

2. 业务场景

• 电影网站
  统计每天某一部电影是否被点播
  统计每天有多少部电影被点播
  统计每周/月/年有多少部电影被点播
  统计年度哪部电影没有被点播

3. Bitmaps类型的基础操作

• 获取指定key对应偏移量上的bit值

    getbit key offset

• 设置指定key对应偏移量上的bit值，value只能是1或0

    setbit key offset value

当编号比较大时，速度会很慢，会先对前面没用到的编号进行置0操作

4. Bitmaps类型的扩展操作

• 对指定key按位进行交、并、非、异或操作，并将结果保存到destKey中

      bitop op destKey key1 [key2...]

1. and：交
2. or：并
3. not：非
4. xor：异或

• 统计指定key中1的数量

      bitcount key [start end]

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2.HyperLogLog

介绍

• Redis 在 2.8.9 版本添加了 HyperLogLog 结构。Redis HyperLogLog 是用来做基数统计的算法，HyperLogLog 的优点是，在输入元素的数量或者体积非常非常大时，计算基数所需的空间总是固定 的、并且是很小的。在 Redis 里面，每个 HyperLogLog 键只需要花费 12 KB 内存，就可以计算接近 2^64 个不同元素的基 数。这和计算基数时，元素越多耗费内存就越多的集合形成鲜明对比。但是，因为 HyperLogLog 只会根据输入元素来计算基数，而不会储存输入元素本身，所以 HyperLogLog 不能像集合那样，返回输入的各个元素

相关说明

• 用于进行基数统计，不是集合，不保存数据，只记录数量而不是具体数据
• 核心是基数估算算法，最终数值存在一定误差
• 误差范围：基数估计的结果是一个带有 0.81% 标准错误的近似值
• 耗空间极小，每个hyperloglog key占用了12K的内存用于标记基数
• pfadd命令不是一次性分配12K内存使用，会随着基数的增加内存逐渐增大
• Pfmerge命令合并后占用的存储空间为12K，无论合并之前数据量多少

统计独立UV

• 原始方案：set
  存储每个用户的id（字符串）
• 改进方案：Bitmaps
  存储每个用户状态（bit）
• 全新的方案：Hyperloglog

什么是基数?

比如数据集 {1, 3, 5, 7, 5, 7, 8}， 那么这个数据集的基数集为 {1, 3, 5 ,7, 8}, 基数(不重复元素)为5。 基数估计就是在误差可接受的范围内，快速计算基数。

HyperLogLog类型的基本操作

• 添加数据

  pfadd key element [element ...]

• 统计数据

  pfcount key [key ...]

• 合并数据

pfmerge destkey sourcekey [sourcekey...]

3.GEO

redis 应用于地理位置计算

1. GEO类型的基本操作

• GEOADD 将给定的空间元素（纬度、经度、名字）添加到指定的键里面

geoadd key longitude latitude member [longitude latitude member ...]

• GEOPOS 从键里面返回所有给定位置元素的位置（经度和纬度）

geopos key member [member ...]

• GEODIST 返回两个给定位置之间的距离。

geodist key member1 member2 [unit]

• GEORADIUS 以给定的经纬度为中心， 返回与中心的距离不超过给定最大距离的所有位置元素。

georadius key longitude latitude radius m|km|ft|mi [withcoord] [withdist] [withhash] [count count]

• GEORADIUSBYMEMBER 跟GEORADIUS类似

georadiusbymember key member radius m|km|ft|mi [withcoord] [withdist] [withhash] [count count]

• GEOHASH 返回一个或多个位置元素的 Geohash 表示

geohash key member [member ...]