简介

单位**

中文名 中文简称 单位 换算
兆字节 兆 MB 1
千字节 千字节 KB 1*1024
字节 字节 B 110241024
位 比特 b 110241024*8

位图（Bitmaps）中一个 bit 位代表一个元素对应的值或状态，值仅有：0或1。也就是说一个bit最多能存储的2个信息。

数据类型

位图不是数据类型，而是 string 类型中定义的一个面向”位”的操作。这意味着位图支持 string 类型的操作，如：set、get。

另外位图遵循 string 类型的最大使用内存限制（不超过 512MB）。

而位图一个值即为 1 b，即支持：512*1024*1024*8-1（即：2^32-1） 的数量。

string 与 bit 转换

a b c
0 1 1 0 0 0 0 1 0 1 1 0 0 0 1 0 0 1 1 0 0 0 1 1

如表格，字符串 abc 的 ASCII 码的二进制值。（具体参考对照表）

Redis 的 string 可使用位方式进行写入和获取。

如：set tests a 与 setbit tests1 1 1、setbit tests1 2 1、setbit tests1 7 1 ；
最终 tests 与 tests1 的值均为 a。

优势


位图最大的优势是：极大的节省内存空间（但并非绝对，详见下文）。**

命令

setbit key offset value

给位图指定索引设置值，其中值，仅支持 0 或 1。

当设置索引为100的值时候，100以内未设置的索引，默认值为0


官方警告说明：**

当在索引量较小的 key 中设置偏移量过大的索引时，会造成阻塞。

如：当前最大索引为10，当设置索引为2^10次方的值时，会阻塞。

官方参考数据：**

在一台2010 MacBook Pro上，offset为2^32-1（分配512MB）需要～300ms，offset为2^30-1(分配128MB)需要～80ms，offset为2^28-1（分配32MB）需要～30ms，offset为2^26-1（分配8MB）需要8ms。

getbit key offset

获取位图指定索引的值

bitcount key [start end]

获取位图指定索引范围，其中值为 1 的个数

范围为 start 到 end，单位为字节(非“位”）；若范围不指定，则默认获取所有


bitop op destkey key [key...]

将多个位图（Bitmap）执行 and（交集）、or（并集）、not（非）、xor（异或）操作并将结果保存在 destkey 中。

示例： bitop and new old1 old2 将 old1 和 old2 执行交集，并存入 new 中

bitpos key targetBit [start] [end]

计算位图指定范围，第一个偏移量对应的值等于 targetBit 的位置

范围为 start 到 end，单位为字节(非“位”）；若范围不指定，则默认获取所有

业务场景

  • 用户签到
  • 独立用户身份统计：将用户 ID 作为索引量进行统计
  • 用户在线状态
  • 支持以用户ID的形式标记约40亿用户是否同意过协议

    Set 与 Bitmaps 对比

假设有 1 亿用户，5000W独立用户日活：

数据类型 每个userid占用空间 需要存储用户量 内存使用量（1天） 内存使用量（1月） 内存使用量（1年）
set 32位（假设使用整型） 5000W 32位*5000W = 200MB 6G 72G
Bitmaps 1位 1亿（以用户ID作为索引，按最大用户ID设定） 1位 * 1亿 = 12.5MB 375MB 4.5G

假设有 1 亿用户，10W独立用户日活：

数据类型 每个userid占用空间 需要存储用户量 内存使用量（1天）
set 32位（假设使用整型） 10W 32位*10W = 4MB
Bitmaps 1位 1亿（以用户ID作为索引，按最大用户ID设定） 1位 * 1亿 = 12.5MB

总结：