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Redis之BitMap适用场景

参考场景:

需要存储量特别大的是否信息,例如用户点赞,用户签到,日活用户,访问计数,在线用户数等等

何为BitMap: 引用自《编程珠玑》

所谓的Bit-map就是用一个bit位来标记某个元素对应的Value, 而Key即是该元素。由于采用了Bit为单位来存储数据,因此在存储空间方面,可以大大节省。
如果说了这么多还没明白什么是Bit-map,那么我们来看一个具体的例子,假设我们要对0-7内的5个元素(4,7,2,5,3)排序(这里假设这些元素没有重复)。那么我们就可以采用Bit-map的方法来达到排序的目的。要表示8个数,我们就只需要8个Bit(1Bytes),首先我们开辟1Byte的空间,将这些空间的所有Bit位都置为0
然后遍历这5个元素,首先第一个元素是4,那么就把4对应的位置为1(可以这样操作 p+(i/8)|(0×01<<(i%8)) 当然了这里的操作涉及到Big-ending和Little-ending的情况,这里默认为Big-ending),因为是从零开始的,所以要把第五位置为1。
然后再处理第二个元素7,将第八位置为1,,接着再处理第三个元素,一直到最后处理完所有的元素,将相应的位置为1。
然后我们现在遍历一遍Bit区域,将该位是一的位的编号输出(2,3,4,5,7),这样就达到了排序的目的。
其实就是把计数排序用的统计数组的每个单位缩小成bit级别的布尔数组

Redis中提供的BitMap命令: setbit , getbit , bitcount

127.0.0.1:6379> setbit key offset value
//设置或者清空key的value(字符串)在offset处的bit值(只能只0或者1)。 
127.0.0.1:6379> getbit key offset 
//获取key的BitMap数值
127.0.0.1:6379> bitcount key [start end]   
//统计key中的BitMap中值为1的个数,[可选参数:从start到end开始统计]

例如一个需求:发布一个限定优惠券,规定每个用户只能领取一次,禁止重复领取,如果用数据库map方式的话,领过的用户把uid加入到该礼包的已领取列表字段中中,下次如果再次领取的时候就取该字段进行是否已存在判断,虽然可以达到效果,但是该过程效率低下。可以通过BitMap的标识方式进行判断进行优化,对于每一张发布的优惠券新建一个key,游戏用户uid:10001的玩家如果领取了的话,就执行:

setbit  discount-id:xxx  user-uid:10001 1

这里就对该优惠券的bit字段中uid的位置进行了标识,表示该用户已经领取了该优惠券,在业务逻辑中如需判断该用户是否已经领取该优惠券,判断方法:

getbit  discount-id:xxx  user-uid:10001 
//返回值 1  或者  0
//如果未领取的话就是未标示状态,0,如果已领取就是1

如果要统计该优惠券有多少个用户领取:

bitcount  discount-id:xxx
// 返回值为该key值中1的个数

使用BitMap的方式的话,优点:查询统计时间快,效率高,资源占用低,且节约空间。缺点:功能有限,无法存储复杂的内容。

这里只举例了一种简单的使用场景,还有许多场景可以利用BitMap进行优化。

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