Redis 位圖基礎到統計活躍用戶

大家有沒有想過如何統計活躍用戶數量？如果是自己做，那該怎麼做？

這裡思考一分鐘，後面我將分享一下如何使用 redis 中的位圖來統計活躍用戶數。

正文

什麼是位圖 ？

位圖（bitmap)是二進制的 byte 數組 ，也可以簡單理解成是一個普通字符串。它將二進制數據存儲在 byte 數組中以達到存儲數據的作用。

圖 1.1

如何使用位圖 ？

理清概念

在解釋什麼是位圖的時候說過，位圖可以理解成是一個普通字符串， 那麼我們為什麼要用位圖而不是字符串呢 ？

下面是在 redis 中存儲字符串的一個示意圖

圖 2.1

如圖，存儲字符串是將字符串二進制數組的形式存儲在 redis 中，位圖可以直接對 二進制的數組操作， 位圖的優勢在於可以用 0 和 1來存儲布爾值，這大大降低了我們的存儲空間消耗 。由於這個特性，我們 用位圖來記錄簽到信息，記錄活躍用戶等 ，可以達到節省空間的能力（後面會有介紹)。

那我們如何對二進制的數組進行操作呢？

基本存取

setbit | getbit

上文說的二進制數組我們可以對它做 添加、查找及修改 的功能

如何進行添加和查找呢?

<code>setbit [keyName] [offset] [value]/<code>

offset：偏移量，指的是數組的下標； value: 數據， 只能是 0 和 1。

這條命令既可以添加數據也可以修改數據。

如何進行查找呢 ？

<code>getbit [keyName] [offset]/<code>

offset：偏移量，指的是數組的下標。這裡，除了設置 value 為 1 的 offset, 查詢其他的都返回 0

補充：上面說了位圖可以理解成字符串，那麼它們之間可以互相操作嗎？

圖 2.2

請對照上圖，我們一起完成下面的探究:

1. 以字符串存儲，可以通過 getbit 命令獲取到值嗎？我們可以結合查詢和圖片所示的 offset 及所對應的值來驗證> set str hi OK > getbit str 0 (integer) 0 > getbit str 4 (integer) 1 > getbit str 7 (integer) 0 > getbit str 15 (integer) 1 複製代碼結論：可以的
2. 以字符串存儲，可以通過 settbit 修改值嗎？我們可以試著將 offset 7 對應的 value 改成 1， 如果成功了，h 字符應該變成 i> setbit str 7 1 (integer) 0 > get str "ii" 複製代碼結論：可以
3. 用 setbit 存儲字符串的二進制數據，可以通過 get 獲取字符串嗎？我們將 字符 h 的二進制存入位圖，看可以能通過 get 獲取> setbit bitmap 0 0 (integer) 0 > setbit bitmap 1 1 (integer) 0 > setbit bitmap 2 1 (integer) 0 > setbit bitmap 3 0 (integer) 0 > setbit bitmap 4 1 (integer) 0 > setbit bitmap 5 0 (integer) 0 > setbit bitmap 6 0 (integer) 0 > setbit bitmap 7 0 (integer) 0 > get bitmap "h" 複製代碼結論：可以

上面介紹了位圖的基本概念和使用，通過一系列的探究希望能幫助大家更好的理解位圖

那麼，如何將位圖應用的項目中呢？

統計和查找

bitcount | bitpos

bitcount 是用來查找 1 出現的次數，既可以對位圖使用也可以對字符串使用 ，用法如下：

<code>bitcount [keyName] [startWith] [endWith]/<code>

注意：這裡的 startWith 和 endWith 不是二進制數組的下標（offset)

這裡的 startWith 和 endWith 可以理解成是字符串的下標，一個字符串對應 8 位二進制數據；它們相當於是截取字符串，如 s= "hi" , s[0:0] = "h" , 它所對應的二進制數組的下標是 0，7，以此類推。

其實這裡不好解釋，先來帶代碼，可以結合著上面的 圖 2.2 看一下，大家後面可以在領悟一下

<code>> set str hi
> bitcount str 0 0
(integer) 4
> bitcount str 0 1
(integer) 8
> bitcount str
(integer) 8/<code>

注意：startWith 和 endWith 不設置的時候默認全部範圍

應用場景： 統計活躍用戶的數量

bitpos 用來查找指定範圍內出現的第一個 0 或 1 ，用法如下：

<code>bitpos [keyName] [bit] [start] [end]/<code>

bit: 要找的 0 或者 1， start 和 end 同上面的 startWith 和 endWith

應用場景： 獲取第一次簽到和第一次未簽到的時間

應用場景

上面大致說了 2 個應用場景：

1. 統計活躍用戶的數量
2. 獲取第一次簽到和第一次未簽到的時間

我在這裡稍微介紹一下思路，然後附上一個 統計活躍用戶的數量 可供參考

統計活躍用戶的數量

1. 將位圖的 keyName 設置成需要統計的 行為和時間範圍 [ation:date], 如： login:2020-3
2. 將用戶對應到位圖中的 offset , 如 id 對應二進制數組的下標， id 為 int
3. 簽到成功使用 setbit 將對應的 offset 設置成 1
4. 使用 bitcount 統計某個 行為和時間範圍 的活躍人數，如 bitcount login:2020-3

Demo: DailyActiveUsers

獲取第一次簽到和第一次未簽到的時間

1. 將位圖的 keyName 設置成需要統計的 行為和時間範圍和對象 [ation: date:person], 如： login:2020-3:Tom
2. 將日期對應到位圖中的 offset , 如 1號對應二進制數組的下標 0， 2 號為 1
3. 簽到成功使用 setbit 將對應的 offset 設置成 1
4. 使用 bitpos 統計某個 行為和時間範圍和對象 的簽到情況，如 bitpos login:2020-3:Tom 1

閱讀更多 sandag 的文章

關鍵字: 活躍 Redis 用戶