Redis实战应用——位图和HyperLogLog详解，夯实基础再前行

前几天咱们介绍了Redis基本架构和简单应用，后续笔者还会进行更多的Redis应用和原理剖析，争取每天和朋友们进步一点点，充实自我。

今天，笔者继续带来Redis应用实战——位图和HyperLogLog

应用三：节衣缩食——位图

在我们平时开发过程中，会有一些bool 型数据需要存取，比如用户一年的签到记录，签了是1，没签是0，要记录365天。如果使用普通的key/value, 每个用户要记录365个，当用户上亿的时候，需要的存储空间是惊人的。

为了解决这个问题，Redis 提供了位图数据结构，这样每天的签到记录只占据一一个位，365天就是365个位，46个字节(一个稍长一点的字符串)就可以完全容纳下，这就大大节约了存储空间。

 

位图不是特殊的数据结构，它的内容其实就是普通的字符串，也就是 byte 数组。我们 可以使用普通的 get/set 直接获取和设置整个位图的内容，也可以使用位图操作 getbit/setbit 等将 byte 数组看成「位数组」来处理。 以老钱的经验，在面试中有 Redis 位图使用经验的同学很少，如果你对 Redis 的位图有 所了解，它将会是你的面试加分项。

基本使用

Redis的位数组是自动扩展，如果设置了某个偏移位置超出了现有的内容范围，就会自 动将位数组进行零充。 接下来我们使用位操作将字符串设置为 hello (不是直接使用 set 指令)，首先我们需要得到 hello 的 ASCII 码，用 Python 命令行可以很方便地得到每个字符的 ASCII 码的二进制值。

>>> bin(ord('h')) 
'0b1101000' # 高位 -> 低位
>>> bin(ord('e'))
'0b1100101'
>>> bin(ord('l')) 
'0b1101100'
>>> bin(ord('l'))
'0b1101100'
>>> bin(ord('o'))
'0b1101111'

 

接下来我们使用 redis-cli 设置第一个字符，也就是位数组的前 8 位，我们只需要设置值为 1 的位，如上图所示，h 字符只有 1/2/4 位需要设置，e 字符只有 9/10/13/15 位需要 设置。值得注意的是位数组的顺序和字符的位顺序是相反的。

127.0.0.1:6379> setbit s 1 1 
(integer) 0 
127.0.0.1:6379> setbit s 2 1 
(integer) 0 
127.0.0.1:6379> setbit s 4 1 
(integer) 0 
127.0.0.1:6379> setbit s 9 1 
(integer) 0 
127.0.0.1:6379> setbit s 10 1 
(integer) 0 
127.0.0.1:6379> setbit s 13 1
(integer) 0 
127.0.0.1:6379> setbit s 15