Redis BitMap介绍及使用

    Redis允许使用二进制数据的Key(binary keys) 和二进制数据的Value(binary values)。Bitmap就是二进制数据的value。Redis的 setbit(key, offset, value)操作对指定的key的value的指定偏移(offset)的位置1或0，时间复杂度是O(1)。

    Redis BitMaps的操作命令：

• SETBIT key offset value  

  对指定的key的value的指定偏移(offset)的位置1或0

•  GETBIT key offset

  获取offset设置的值，未设置过默认返回0

• BITCOUNT key [start end]  

  统计指定key位置为1的数量（区间统计不建议使用，bitcount用的是byte来计算位数，其他setbit和getbit用的是bit，详见：http://blog.linuxphp.org/archives/1627/）

• BITOP operation destkey key [key ...]

        Bit运算，BITOP 支持四种表达式运算: AND（交集）, OR（并集）, XOR（异或） 和NOT（取非）, 用法如下：
        BITOP AND destkey srckey1 srckey2 srckey3 ... srckeyN
        BITOP OR destkey srckey1 srckey2 srckey3 ... srckeyN
        BITOP XOR destkey srckey1 srckey2 srckey3 ... srckeyN
        BITOP NOT destkey srckey

•  BITPOS key bit [start] [end]

   返回设置为1或0的一个字符串中的第一个点的位置

1. 活跃用户统计

    活跃用户是项目中经常需要统计的一个项目，我们之前的做法是：

•     直接从用户的登录日志中计算提取 （需要脚本定时计算，比较耗时）

•     将每天的登录用户的uid存在Redis的SET结构中 （用户基数大的情况下，开销大）

  以上做法固然没有什么问题，但是当用户规模特别大的时候，就显得笨拙或者开销比较大，于是Redis bitmaps就上场了。

    为统计某一天的用户登陆数量，首先以当天的日志加固定的前缀作为key，建立一个bitmap。例如：userlogin:2016-01-15,每一位二进制的位做为一个用户ID的标识（offset）。当用户访问时，就把bitmap中标识此用户的二进制（value）从0置为1。

   用户登录时执行一次SETBIT(key, userId, 1)，将bitmap中对应位置的位置为1。当统计某一天用户活跃数时，直接bitcount那天对应的key，当然还可以用bitop计算出如最近7天，一月个的用户活跃数。代码如下：

 

2. 用户行为统计

    网站一般经常有个场景就是，判断用户是否操作过某个动作，比如是否点击过某个按钮（根据是否点击改变按钮颜色），是否领取过优惠券（是否领取过展示逻辑不同）。

    这些场景其实也可以运用到bitMap，但是前提是不大关注行为的人，因为bitMap并不能计算出用户的uid。

    之所以选择用bitmap，就是因为bitmap的操作非常快，而且也比较节省资源。

 

    扩展下，其实如点赞喜欢的判断逻辑也可以用bitmap来实现，当然关系逻辑还是存在mysql中（因为这些关系有时候很重要），用bitmap来加速判断逻辑。

     最后，说一下bitmap的两个容易采坑的地方：

•  第一个，就是bitcount命令，在使用start，end的时候一定要注意，setbit和getbit命令操作的是bit，但是bitcount用的是byte来计算位数，两者差了8倍，因此这点很容易采坑，也不建议用。

• setbit的offset是用大小限制的，在0到 2³²（最大使用512M内存）之间，即0~4294967296之前，超过这个数会自动将offset转化为0，因此使用的时候一定要注意。

参考：

Redis官网

Bitmap的秘密

 使用REDIS BITMAPS进行活跃用户的统计

使用redis的setbit和bitcount来进行区间统计的坑