Redis6新数据类型

Bitmaps

现代计算机用二进制(位)作为信息的基础单位, 1个字节等于8位,例如“abc”字符串是由3个字节组成,但实际在计算机存储时将其用二进制表示,“abc”分别对应的ASCII码分别是97、98、99,对应的二进制分别是01100001、 01100010和01100011,如下图

Redis基础(五)-Redis6新数据类型_Redis

合理地使用操作位能够有效地提高内存使用率和开发效率。

Redis提供了Bitmaps这个“数据类型”可以实现对位的操作:

(1)Bitmaps本身不是一种数据类型,实际上它就是字符串(key-value),但是它可以对字符串的位进行操作

(2)Bitmaps单独提供了一套命令,所以在Redis中使用Bitmaps和使用字符串的方法不太相同。可以把Bitmaps想象成一个以位为单位的数组,数组的每个单元只能存储0和1,数组的下标在Bitmaps中叫做偏移量。

Redis基础(五)-Redis6新数据类型_Redis_02

命令

setbit

设置Bitmaps中某个偏移量的值(0或1),获取键的第offset位的值(从0开始算)

格式:setbit<key><offset><value>


getbit

获取Bitmaps中某个偏移量的值获取键的第offset位的值(从0开始算)

格式:getbit<key><offset>

bitcount

统计字符串被设置为1的bit数。一般情况下,给定的整个字符串都会被进行计数,通过指定额外的 start 或 end 参数,可以让计数只在特定的位上进行。start 和 end 参数的设置,都可以使用负数值:比如 -1 表示最后一个位,而 -2 表示倒数第二个位,start、end 是指bit组的字节的下标数,二者皆包含。

格式: 统计字符串从start字节到end字节比特值为1的数量:bitcount<key>[start end]


bitop

bitop是一个复合操作,它可以做多个Bitmaps的and(交集)、 or(并集)、 not(非)、 xor(异或)操作并将结果保存在destkey中。

格式:bitop and(or/not/xor) <destkey> [key…]


  • TODO 综合案例演示 bitmap、bitset、bitget、bitop


HyperLogLog

基数问题

什么是基数问题

统计网页访问量,即统计网站PV(PageView),可使用Redis的incr、incrby轻松实现。但有些场景,如UV(UniqueVisitor,独立访客)、独立IP数、搜索记录数等需要去重和计数的问题如何解决?这种求集合中不重复元素个数的问题称为基数问题。

基数问题解决方案(多种):

(1)数据存储在MySQL表中,使用distinct count计算不重复个数

(2)使用Redis提供的hash、set、bitmaps等数据结构来处理

存在的问题:

以上的方案统计结果精确,但随着数据不断增加,导致占用空间越来越大,对于非常大的数据集是不切实际的。能否能够降低一定的精度来平衡存储空间?Redis推出了HyperLogLog。


解决基数方案:HyperLogLog

Redis HyperLogLog 是用来做基数统计的算法,HyperLogLog 的优点是:在输入元素的数量或者体积非常非常大时,计算基数所需的空间总是固定的、并且是很小的。

在 Redis 里面,每个 HyperLogLog 键只需要花费 12 KB 内存,就可以计算接近 2^64 个不同元素的基数。这和前面提供的处理方案(元素越多耗费内存就越多的集合),形成鲜明对比。但是,因为 HyperLogLog 只会根据输入元素来计算基数,而不会储存输入元素本身,所以 HyperLogLog 不能像集合那样,返回输入的各个元素。如数据集 {1, 3, 5, 7, 5, 7, 8},那么这个数据集的基数集应为 {1, 3, 5 ,7, 8}, 基数(不重复元素)为5。基数估计就是在误差可接受的范围内,快速计算基数。


命令

pfadd

添加指定元素到 HyperLogLog数据结构中。格式:pfadd <key>< element> [element ...]

如果执行命令后HLL估计的近似基数发生变化,则返回1,否则返回0。

pfcount

计算HLL的近似基数,可以计算多个HLL,比如用HLL存储每天的UV,计算一周的UV可以使用7天的UV合并计算即可。格式:pfcount<key> [key ...]

pfmerge

将一个或多个HLL合并后的结果存储在另一个HLL中,比如每月活跃用户可以使用每天的活跃用户来合并计算可得。

格式:pfmerge<destkey><sourcekey> [sourcekey ...]



Geospatial

Redis 3.2 中增加了对GEO类型的支持。GEO,Geographic,地理信息的缩写。该类型,就是元素的2维坐标,在地图上就是经纬度。redis基于该类型,提供了经纬度设置,查询,范围查询,距离查询,经纬度Hash等常见操作。


命令

geoadd

添加地理位置(经度,纬度,名称)。格式:geoadd<key><longitude><latitude><member> [longitude latitude member...]

应用两极无法直接添加,一般会下载城市数据,直接通过 Java 程序一次性导入。有效的经度从 -180 度到 180 度。有效的纬度从 -85.05112878 度到 85.05112878 度。当坐标位置超出指定范围时,该命令将会返回一个错误。已经添加的数据,是无法再次往里面添加的。

geopos

获得指定地区的坐标值。格式:geopos <key><member> [member...]

geodist

获取两个位置之间的直线距离。格式:geodist<key><member1><member2> [m|km|ft|mi ]

georadius

以给定的经纬度为中心,找出某一半径内的元素。格式:georadius<key><longitude><latitude> radius m|km|ft|mi