闲谈redis的bitmap

bitmap的原理

bitmap就是通过最小的单位bit（8bit = 1b = 0.001kb）来进行0或者1的设置，表示某个元素对应的值或者状态。一个bit的值，或者是0，或者是1；也就是说一个bit能存储的最多信息是2。

优点

• 基于最小的单位bit进行存储，所以非常省空间。
• 设置时候时间复杂度O(1)、读取时候时间复杂度O(n)，操作是非常快的。
• 二进制数据的存储，进行相关计算的时候非常快。
• 方便扩容

缺点

redis中bit映射被限制在512MB之内，所以最大是2^32位。建议每个key的位数都控制下，因为读取时候时间复杂度O(n)，越大的串读的时间花销越多。

用法

setBit

给一个指定key的值得第offset位 赋值为value。

• 参数：key offset value: bool or int (1 or 0)
• 返回值：LONG: 0 or 1

getBit

返回一个指定key的二进制信息

• 参数：key offset
• 返回值：LONG

bitCount

返回一个指定key中位的值为1的个数(是以byte为单位不是bit)

• 参数：key start offset
• 返回值：LONG

bitOp

对不同的二进制存储数据进行位运算(AND、OR、NOT、XOR)

• 参数：operation destkey key [key …]
• 返回值：LONG

使用场景

用户在线状态

使用bitmap是一个节约空间效率又高的一种方法，只需要一个key，然后用户id为偏移量offset，如果在线就设置为1，不在线就设置为0，3亿用户只需要36MB的空间。

$status = 1;
$redis->setBit('online', $uid, $status);
$redis->getBit('online', $uid);

统计用户连续活跃天数

设定一个初始时间，往后没加一天即对应value中的offset的位置。

$start_date = '20170708';
$end_date = '20170709';
$offset = floor((strtotime($start_date) - strtotime($end_date)) / 86400);
$redis->setBit('sign_123456', $offset, 1);//算活跃天数
$redis->bitCount('sign_123456', 0, -1)