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引言：

bimap介绍：

优点：

基本语法：

BITOP用法

redis集群指定节点

使用场景

1、统计当日、每天有多少用户登录

2、统计最近7天连续登录的用户数

3、统计7天共有多少用户登录

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引言：

大家都知道redis的五种常用类型string、hash、list、set、zset 那除此之外，redis还有一些特殊类型，bitmap就属于其中一种，接下来就对bitmap做一下详细说明。

bimap介绍：

位图不是实际的数据类型，而是在字符串类型上定义的一组面向位的操作。因为字符串是二进制安全的blob，它们的最大长度为512 MB，所以可以设置2^32个不同的位。

优点：

位图可以节省大量的空间，8个bit可以组成一个Byte，所以bitmap本身会极大的节省储存空间。假设需要统计用户的数量，那么只需要512M的空间就可以记录40多亿用户。

基本语法：

# 将sign的第100位图设置为1
127.0.0.1:6379> setbit sign 100 1
(integer) 0

# 将sign的第200位图设置为1
127.0.0.1:6379> setbit sign 200 1
(integer) 0

#获取sign位图1的值
127.0.0.1:6379> getbit sign 1
(integer) 0

#获取sign位图100的值
127.0.0.1:6379> getbit sign 100
(integer) 1

#获取sign中位图值为1的数量
127.0.0.1:6379> bitcount sign
(integer) 2

注：因为bitmap本身意义上是在字符串类型上定义的一组面向位的操作，所以字符串类型的数据也是使用bitmap的语法

案例：

#字符串中赋值
127.0.0.1:6379> set stringa abc
OK

#获取字符串中比特位为1的个数
127.0.0.1:6379> bitcount stringa
(integer) 10

BITOP用法

BITOP operation destkey key [key ...]      作用：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 。

案例说明：

# 分别给signa signb填充数据
127.0.0.1:6379> setbit signa 1 1
(integer) 0
127.0.0.1:6379> setbit signa 2 1
(integer) 0
127.0.0.1:6379> setbit signa 3 1
(integer) 0
127.0.0.1:6379> setbit signa 4 1
(integer) 0
127.0.0.1:6379> setbit signb 4 1
(integer) 0
127.0.0.1:6379> setbit signb 5 1
(integer) 0
127.0.0.1:6379> setbit signb 6 1
(integer) 0

#查看signa signb数量
127.0.0.1:6379> bitcount signa 
(integer) 4
127.0.0.1:6379> bitcount signb
(integer) 3

#求signa与signb的交集并赋值在signc中
127.0.0.1:6379> bitop and signc signa signb
(integer) 1
127.0.0.1:6379> bitcount signc
(integer) 1


#求signa与signb的并集并赋值在signd中
127.0.0.1:6379> bitop or signd signa signb
(integer) 1
127.0.0.1:6379> bitcount signd
(integer) 6

#求signa与signb的差集（在signa中存在signb中不存在和signb中存在，signa中不存在的）并赋值在signf中，
127.0.0.1:6379> bitop xor signf signa signb
(integer) 1
127.0.0.1:6379> bitcount signf
(integer) 5


#给signaa赋值
127.0.0.1:6379> setbit signaa 1 1
(integer) 0
#将signaa取非存放到signnot中，因signaa只有第一位图为1，其余7个位图为0，取非的话就会有7个位图为1，所以signnot求bitcount为7
127.0.0.1:6379> bitop not signnot signaa
(integer) 1
127.0.0.1:6379> bitcount signnot
(integer) 7
127.0.0.1:6379> del signnot
(integer) 1
127.0.0.1:6379> setbit signaa 7 1
(integer) 0
127.0.0.1:6379> bitop not signnot signaa
(integer) 1
127.0.0.1:6379> bitcount signnot
(integer) 6
#因signaa第10个比特位占用两个字节，故共用16个比特位，其中为1的有3个位图，取非后bitcount为13
127.0.0.1:6379> setbit signaa 10 1
(integer) 0
127.0.0.1:6379> bitop not signnot signaa
(integer) 2
127.0.0.1:6379> bitcount signnot
(integer) 13

注：redis是支持多分片的，若两个key存在不同的节点上，无法实现求交集、并集之类的操作。

redis集群指定节点

Redis 集群中内置了 16384 个哈希槽，当我们存储一个key时，redis 先对 key 使用 crc16 算法算出一个结果，然后把结果对 16384 求余数，这样每个 key 都会对应一个编号在 0-16383 之间的哈希槽，redis 会根据节点数量大致均等的将哈希槽映射到不同的节点。

如果redis集群有三个节点

redis节点1，负责存储5461个哈希槽的数据，编号0号至5460号哈希槽
redis节点2，负责存储5462个哈希槽的数据，编号5461号至10922号哈希槽
redis节点3，负责存储5461个哈希槽的数据，编号10923号至16383号哈希槽

当我们存储不同的bitmap时，计算出哈希槽后可能会分配在不同的节点，不同节点之间是无法做运算的，这个时候我们就可以将不同的key指定同一节点存储。

HashTag机制可以影响key被分配到的slot（哈希槽），从而可以使用那些被限制在slot中操作。

HashTag即是用{}包裹key的一个子串，如{user:}1, {user:}2。

在设置了HashTag的情况下，集群会根据HashTag决定key分配到的slot， 两个key拥有相同的HashTag:{user:}, 它们会被分配到同一个slot，允许我们使用MGET命令。

通常情况下，HashTag不支持嵌套，即将第一个{和第一个}中间的内容作为HashTag。若花括号中不包含任何内容则会对整个key进行散列，如{}user:。

使用场景

1、统计当日、每天有多少用户登录

根据日期，每天对应一个key。用户登录时将用户存到对应位图中，采用bitcount即可获取当日登录用户数。

2、统计最近7天连续登录的用户数

根据日期，每天对应一个key。若想知道最近7天连续登录的用户个数，获取7天对应的bitmap的key，进行求交集。

3、统计7天共有多少用户登录

方案1：根据日期，每天对应一个key。若想知道最近7天登录的用户个数，获取当月对应的bitmap的key，进行求并集。

方案2：若想统计的某月共多少用户登录，存储的时候可按月份设置相应key,具体实现方式根据需求决定。