摘要：中的從版本開始新增了等幾個相關(guān)命令。雖然是新命令，但是并沒有新增新的數(shù)據(jù)類型，因?yàn)榈让钪徊贿^是在上的擴(kuò)展。命令介紹指令復(fù)雜度設(shè)置或者清空的字符串在處的值只能只或者。

在Redis中我們經(jīng)常用到set,get等命令，細(xì)心的你有沒有發(fā)現(xiàn)，還有幾個相似的命令叫setbit,getbit，它們是用來干嘛的？

就是通過一個bit位來表示某個元素對應(yīng)的值或者狀態(tài),其中的key就是對應(yīng)元素本身。我們知道8個bit可以組成一個Byte，所以bitmap本身會極大的節(jié)省儲存空間。

Redis從2.2.0版本開始新增了setbit,getbit,bitcount等幾個bitmap相關(guān)命令。雖然是新命令，但是并沒有新增新的數(shù)據(jù)類型，因?yàn)?b>setbit等命令只不過是在set上的擴(kuò)展。

指令 SETBIT key offset value
復(fù)雜度 O(1)
設(shè)置或者清空key的value(字符串)在offset處的bit值(只能只0或者1)。

在一臺2010MacBook Pro上，offset為2^32-1（分配512MB）需要～300ms，offset為2^30-1(分配128MB)需要～80ms，offset為2^28-1（分配32MB）需要～30ms，offset為2^26-1（分配8MB）需要8ms。<來自官方文檔>
大概的空間占用計算公式是：($offset/8/1024/1024)MB

很多網(wǎng)站都提供了簽到功能(這里不考慮數(shù)據(jù)落地事宜)，并且需要展示最近一個月的簽到情況，如果使用bitmap我們怎么做？一言不合亮代碼！

connect("127.0.0.1");


//用戶uid
$uid = 1;

//記錄有uid的key
$cacheKey = sprintf("sign_%d", $uid);

//開始有簽到功能的日期
$startDate = "2017-01-01";

//今天的日期
$todayDate = "2017-01-21";

//計算offset
$startTime = strtotime($startDate);
$todayTime = strtotime($todayDate);
$offset = floor(($todayTime - $startTime) / 86400);

echo "今天是第{$offset}天" . PHP_EOL;

//簽到
//一年一個用戶會占用多少空間呢？大約365/8=45.625個字節(jié)，好小，有木有被驚呆？
$redis->setBit($cacheKey, $offset, 1);

//查詢簽到情況
$bitStatus = $redis->getBit($cacheKey, $offset);
echo 1 == $bitStatus ? "今天已經(jīng)簽到啦" : "還沒有簽到呢";
echo PHP_EOL;

//計算總簽到次數(shù)
echo $redis->bitCount($cacheKey) . PHP_EOL;

/**
* 計算某段時間內(nèi)的簽到次數(shù)
* 很不幸啊,bitCount雖然提供了start和end參數(shù)，但是這個說的是字符串的位置，而不是對應(yīng)"位"的位置
* 幸運(yùn)的是我們可以通過get命令將value取出來，自己解析。并且這個value不會太大，上面計算過一年一個用戶只需要45個字節(jié)
* 給我們的網(wǎng)站定一個小目標(biāo)，運(yùn)行30年，那么一共需要1.31KB(就問你屌不屌？)
*/
//這是個錯誤的計算方式
echo $redis->bitCount($cacheKey, 0, 20) . PHP_EOL;

使用時間作為cacheKey，然后用戶ID為offset，如果當(dāng)日活躍過就設(shè)置為1
那么我該如果計算某幾天/月/年的活躍用戶呢(暫且約定，統(tǒng)計時間內(nèi)只有有一天在線就稱為活躍)，有請下一個redis的命令
命令 BITOP operation destkey key [key ...]
說明：對一個或多個保存二進(jìn)制位的字符串 key 進(jìn)行位元操作，并將結(jié)果保存到 destkey 上。
說明：BITOP 命令支持 AND 、 OR 、 NOT 、 XOR 這四種操作中的任意一種參數(shù)

//日期對應(yīng)的活躍用戶
?$data = array(?
"2017-01-10" => array(1,2,3,4,5,6,7,8,9,10),?
"2017-01-11" => array(1,2,3,4,5,6,7,8),?
"2017-01-12" => array(1,2,3,4,5,6),?
"2017-01-13" => array(1,2,3,4),?
"2017-01-14" => array(1,2)?
);?

?//批量設(shè)置活躍狀態(tài)?
foreach($data as $date=>$uids) {?
$cacheKey = sprintf("stat_%s", $date);?
foreach($uids as $uid) {?
$redis->setBit($cacheKey, $uid, 1);?
}
?}

??$redis->bitOp("AND", "stat", "stat_2017-01-10", "stat_2017-01-11", "stat_2017-01-12") . PHP_EOL;?
//總活躍用戶：6?
echo "總活躍用戶：" . $redis->bitCount("stat") . PHP_EOL;??

$redis->bitOp("AND", "stat1", "stat_2017-01-10", "stat_2017-01-11", "stat_2017-01-14") . PHP_EOL;?
//總活躍用戶：2?
echo "總活躍用戶：" . $redis->bitCount("stat1") . PHP_EOL;

??$redis->bitOp("AND", "stat2", "stat_2017-01-10", "stat_2017-01-11") . PHP_EOL;?
//總活躍用戶：8?
echo "總活躍用戶：" . $redis->bitCount("stat2") . PHP_EOL;

假設(shè)當(dāng)前站點(diǎn)有5000W用戶，那么一天的數(shù)據(jù)大約為50000000/8/1024/1024=6MB

前段時間開發(fā)一個項(xiàng)目，對方給我提供了一個查詢當(dāng)前用戶是否在線的接口。不了解對方是怎么做的，自己考慮了一下，使用bitmap是一個節(jié)約空間效率又高的一種方法，只需要一個key，然后用戶ID為offset，如果在線就設(shè)置為1，不在線就設(shè)置為0，和上面的場景一樣，5000W用戶只需要6MB的空間。

//批量設(shè)置在線狀態(tài)
$uids = range(1, 500000);?
foreach($uids as $uid) {?
$redis->setBit("online", $uid, $uid % 2);
?}?
//一個一個獲取狀態(tài)
?$uids = range(1, 500000);?
$startTime = microtime(true);?
foreach($uids as $uid) {?
echo $redis->getBit("online", $uid) . PHP_EOL;
?}
?$endTime = microtime(true);?
//在我的電腦上，獲取50W個用戶的狀態(tài)需要25秒?
echo "total:" . ($endTime - $startTime) . "s";

???/**?
* 對于批量的獲取，上面是一種效率低的辦法，實(shí)際可以通過get獲取到value，然后自己計算?
* 具體計算方法改天再寫吧，之前寫的代碼找不見了。。。?
*/

其實(shí)BitMap可以運(yùn)用的場景很多很多(當(dāng)然也會受到一些限制)，思維可以繼續(xù)擴(kuò)散~歡迎小伙伴給我留言探討~

續(xù)篇：Redis中BitMap是如何儲存的，以及PHP如何處理

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