Redis的bitmap讲解

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Redis的bitmap讲解

基本语法：

1）SETBIT

redis 127.0.0.1:6379> setbit KEY_NAME OFFSET VALUE 
//该命令用于对 key 所储存的字符串值，设置或清除指定偏移量上的位(bit)。时间复杂度O（1）

在redis中，存储的字符串都是以二进制的形式存在的。比如：设置一个key-value，键的名字叫“andy” ，值为字符’a’，‘a’ 的ASCII码是97。转换为二进制是：01100001。offset的学名叫做“偏移” ，二进制中的每一位就是offset值，比如在这里offset 0 等于 ‘0’ ，offset 1等于’1’ ，offset2等于’1’，offset 6 等于’1’ ，没错，offset是从左往右计数的，也就是从高位往低位。

那如何通过SETBIT命令将 andy中的 ‘a’ 变成 ‘b’ 呢？即将 01100001 变成 01100010（b的ASCII码是98），其实就是将’a’中的offset 6从0变成1，将offset 7从1变成0。

每次SETBIT完毕之后，有一个（integer） 0或者（integer）1的返回值，这个是在你进行SETBIT 之前，该offset位的比特值。最后通过get andy得到的结果变成了 ‘b’ 。

2）BITCOUNT

redis 127.0.0.1:6379> bitcount andy 
//该命令统计字符串（字节）被设置为1的bit数

经过setbit操作之后，andy代表的01100010（b的ASCII码是98），共有3个1。

bitcount 统计的是1的个数， bitcount test 0 -1 就是所有的， bitcount 0 0 那么就应该是第一个字节中1的数量的，注意是字节第一个字节也就是 0 1 2 3 4 5 6 7 这八个位置上。见下面的测试样例，setbit单位是bit，bitcount是以byte为间隔统计的

3）GETBIT

redis 127.0.0.1:6379> getbit andy offset      //返回key对应的string在offset处的bit值

一个bitmap默认包含40亿个位

4）BITOP

redis 127.0.0.1:6379> bitop operation destkey key [key...]  
//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

BITOP 命令支持 AND 、 OR 、 NOT 、 XOR 这四种操作中的任意一种参数：

BITOP AND destkey srckey1 … srckeyN ，对一个或多个 key 求逻辑与，并将结果保存到 destkey
BITOP OR destkey srckey1 … srckeyN，对一个或多个 key 求逻辑或，并将结果保存到 destkey
BITOP XOR destkey srckey1 … srckeyN，对一个或多个 key 求逻辑异或，并将结果保存到 destkey
BITOP NOT destkey srckey，对给定 key 求逻辑非，并将结果保存到 destkey

除了 NOT 操作之外，其他操作都可以接受一个或多个 key 作为输入，执行结果将始终保持到destkey里面。

当 BITOP 处理不同长度的字符串时，较短的那个字符串所缺少的部分会被看作 0。返回值是保存到 destkey 的字符串的长度（以字节byte为单位），和输入 key 中最长的字符串长度相等。

按位与运算符（&）
参加运算的两个数据，按二进制位进行“与”运算。
运算规则：0&0=0;  0&1=0;   1&0=0;    1&1=1;
    即：两位同时为“1”，结果才为“1”，否则为0

按位或运算符（|）
参加运算的两个对象，按二进制位进行“或”运算。
运算规则：0|0=0；  0|1=1；  1|0=1；   1|1=1；
    即 ：参加运算的两个对象只要有一个为1，其值为1。

异或运算符（^）
参加运算的两个数据，按二进制位进行“异或”运算。
运算规则：0^0=0；  0^1=1；  1^0=1；   1^1=0；
即：参加运算的两个对象，如果两个相应位为“异”（值不同），则该位结果为1，否则为0。

应用举例

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基本语法：

1）SETBIT

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//该命令用于对 key 所储存的字符串值，设置或清除指定偏移量上的位(bit)。时间复杂度O（1）

2）BITCOUNT

redis 127.0.0.1:6379> bitcount andy 
//该命令统计字符串（字节）被设置为1的bit数

经过setbit操作之后，andy代表的01100010（b的ASCII码是98），共有3个1。

bitcount 统计的是1的个数， bitcount test 0 -1 就是所有的， bitcount 0 0 那么就应该是第一个字节中1的数量的，注意是字节第一个字节也就是 0 1 2 3 4 5 6 7 这八个位置上。见下面的测试样例，setbit单位是bit，bitcount是以byte为间隔统计的

3）GETBIT

redis 127.0.0.1:6379> getbit andy offset      //返回key对应的string在offset处的bit值

一个bitmap默认包含40亿个位

4）BITOP

redis 127.0.0.1:6379> bitop operation destkey key [key...]  
//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

BITOP 命令支持 AND 、 OR 、 NOT 、 XOR 这四种操作中的任意一种参数：

BITOP AND destkey srckey1 … srckeyN ，对一个或多个 key 求逻辑与，并将结果保存到 destkey
BITOP OR destkey srckey1 … srckeyN，对一个或多个 key 求逻辑或，并将结果保存到 destkey
BITOP XOR destkey srckey1 … srckeyN，对一个或多个 key 求逻辑异或，并将结果保存到 destkey
BITOP NOT destkey srckey，对给定 key 求逻辑非，并将结果保存到 destkey

除了 NOT 操作之外，其他操作都可以接受一个或多个 key 作为输入，执行结果将始终保持到destkey里面。

按位与运算符（&）
参加运算的两个数据，按二进制位进行“与”运算。
运算规则：0&0=0;  0&1=0;   1&0=0;    1&1=1;
    即：两位同时为“1”，结果才为“1”，否则为0

按位或运算符（|）
参加运算的两个对象，按二进制位进行“或”运算。
运算规则：0|0=0；  0|1=1；  1|0=1；   1|1=1；
    即 ：参加运算的两个对象只要有一个为1，其值为1。

异或运算符（^）
参加运算的两个数据，按二进制位进行“异或”运算。
运算规则：0^0=0；  0^1=1；  1^0=1；   1^1=0；
即：参加运算的两个对象，如果两个相应位为“异”（值不同），则该位结果为1，否则为0。