Redis学习-位图（bitmap）法统计活跃用户
2019-03-16 本文已影响113人
小胖学编程
- 一亿个用户，有的用户频繁登录，也有不经常登录的。
- 如何记录用户的登录信息？
- 如何查询活跃用户？[如一周内 登录三次的]
我们可以使用Redis的bitmap（位图）来存储数据。
1. 什么叫做Redis的bitmap
即：操作String数据结构的key所存储的字符串指定偏移量上的位，返回原位置的值
1.1 优点：
节省空间：通过一个bit位来表示某个元素对应的值或者状态，其中key就是对应元素的值。实际上8个bit可以组成一个Byte，所以是及其节省空间的。
效率高：setbit和getbit的时间复杂度都是O(1)，其他位运算效率也高。
1.2 缺点：
本质上位只有0和1的区别，所以用位做业务数据记录，就不需要在意value的值。
2. Redis的bitmap命令
2.1 setbit命令
设置或修改key上的偏移量（offset）的位（value）的值。
- 语法：
setbit key offset value - 返回值：指定偏移量
（offset）原来存储的值。
bitmap的setkey指令
2.2 getbit命令
查询key所存储的字符串值，获取偏移量上的位。
- 语法：
getbit key offset - 返回值：返回指定
key上的偏移量，若key不存在，那么返回0。
bitmap的getbit指令
2.3 getcount命令
计算给定key的字符串值中，被设置为1的位bit的数量
- 语法：
bitcount key [start] [end] - 返回值：1比特位的数量
注意：setbit是设置或者清除bit位置。这个是统计key出现1的次数。
（小胖友情提示：）需要注意的是：[start][end]（单位）实际是byte，这是什么意思呢？进入redis实际上是乘以8。
bitcount指令的使用
2.4 bitop命令
对一个或多个保存二进制的字符串key进行元操作，并将结果保存到destkey上。
- 语法：
operation可以是and、or、not、xor的一种。 -
bitop and destkey key [key...]，对一个或多个key逻辑并，结果保存到destkey。 -
bitop or destkey key [key...]，对一个或多个key逻辑或，结果保存到destkey。 -
bitop xor destkey key [key...]，对一个或多个key逻辑异或，结果保存到destkey。 -
bitop xor destkey key，对一个或多个key逻辑非，结果保存到destkey。
除了NOT之外，其他操作多可以接受一个或多个key作为输入。
（敲黑板，划重点）BITOP的时间复杂度是O(N)，当处理大型矩阵或者大量数据统计时，最好将任务指派到附属节点（slave）进行，避免阻塞主节点。
3. Redis的bitmap应用场景
两个命令都是效率高并且省内存，因为直接操作的是Redis存储的数据。
3.1 可以作为简单的布隆过滤器来判断用户是否执行过某些操作。
3.2 用户日活，月活，留存率的统计
实际是统计每天的用户数量。
- key：日期；
- offset：用户id【数字或者二进制】；
- value：是否登录/做任意操作；
按日期生成一个位图（bitmap）
- 计算日活：
bitcount key获取key为1的数量； - 计算月活：可把30天的所有
bitmap做or计算，在进行bitcount计算； - 计算留存率：
昨日留存=昨天今天连续登录的人数/昨天登录的人数，即昨天的bitmap与今天的bitmap进行and计算，在除以昨天bitcount的数量。
3.3 实现用户上线次数的统计
实际上是以用户为主体
- key：用户id；
- offset：日期；
- value：是否上线；
setbit xiaopang 1 0；记录小胖的上线天数，bitcount xiaopang统计小胖的上线天数。
3.3 用户在线状态和人数统计
也是使用一个bitmap，使用用户id来充当offset，上线标识是1，下线标识是0，也可轻松统计在线人数。
