一、Redis位图搜索
Redis位图是一种使用Redis数据类型存储二进制数据的方法。在Redis中，字符串类型内存分配是连续的，因此Redis位图可以使用确切的内存大小来存储固定大小的位图，并能高效地进行搜索和运算操作。
使用Redis位图进行搜索很容易，只需要使用SETBIT命令将需要置1的位设置为1，该位必须是二进制类型。然后使用GETBIT命令可以返回位图的值，用于查询该位是否被置1。如果位图很大，直接使用SETBIT和GETBIT命令显然不太实用。可以使用BITOP命令执行位图的运算，例如BITOP OR将多个位图OR运算，从而实现高性能的位图搜索。
# 设置位图在第10000个位置为1 SETBIT mybitmap 10000 1 # 获取位图第10000个位置的值 GETBIT mybitmap 10000 # 设置并返回新位图 BITOP OR mybitmap1 mybitmap2
二、Redis位图性能
Redis位图的性能很高，因为其使用了字符串类型的内存分配方式，而不是使用散列表等数据结构。此外，与其他数据类型相比，由于Redis位图存储的是二进制数据，因此它所占用的空间很小，操作的时间复杂度都是O(1)的。
在Redis位图中执行多次位设置时，可以将多个SETBIT命令合并为一条调用，可以提高位图的性能。同样，可以对BITOP命令进行优化，将多个位图的运算合并为一个BITOP命令，从而提高查询性能。
三、Redis位图原理
在Redis中，字符串类型被用作位图的存储介质。字符串类型由一个连续的内存块组成，每个字节可以存储8个位。因此，使用SETBIT和GETBIT命令在字符串类型中相应的位置存储二进制值 0 或 1。
使用REDIS_BITOP命令时，Redis会将位图连续存储的位分组，再对每组位进行运算，最后将组合起来形成结果位图。最大的优点是每个字节的位之间不会相互干扰，支持高效地并行计算。
四、Redis位图有多少位
Redis位图可以根据实际应用需求设置固定大小。Redis位图最大大小是512MB，总共可以保存4294967296个二进制位。因为Redis字符串类型的底层结构是由字节数组组成，因此位图的总大小必须是字节数组的整数倍，多余的字节数不能被使用。
五、Redis位图运算
Redis位图支持多种位运算操作，例如AND，OR，NOT，XOR 等，操作方式如下：
# 设置位图在第11个位置为1 SETBIT key1 11 1 # 设置位图在第12个位置为1 SETBIT key2 12 1 # 对两个键进行OR运算 BITOP OR result key1 key2
Redis位图还支持更高级的操作，如按位求交集，按位求并集，按位求补集和按位排他或运算。
六、Redis位图序列化
在Redis中，位图被存储在字符串类型的内存中，可以序列化为二进制格式进行存储和传输。可以使用GET命令检索原始字符串，然后使用Redis命令 DUMP 将字符串序列化为二进制格式。
# 序列化一个字符串类型的值 DUMP mykey
七、Redis位图使用
Redis位图可以用于许多应用程序，如记录用户的行为或者状态。例如，可以使用Redis位图来跟踪用户的标记，如点赞或打分功能，或者记录用户的登录状态。
其中最流行的场景是使用Redis位图来记录用户的连续签到次数。每当用户签到，可以使用SETBIT命令将当前日期的位设置为1，然后使用BITCOUNT命令计算出签到总数，通过这种方式，可以轻松地记录连续的签到天数和总签到天数。
# 用户id为1，签到日期为20220101 SETBIT signin:20220101 1 1 # 统计连续签到的次数 BITCOUNT signin:20210101
八、Redis位图连续签到
连续签到是Redis位图最流行的使用场景之一，使用Redis位图实现连续签到的功能很简单，只需要在每次签到的时候，将当天的位置置为1即可，如下所示：
# 将用户的签到日期转换为位图键，例如20220101 BITMAP_KEY = "signin:"+date # 签到 result = redis.setbit(BITMAP_KEY, USER_ID, 1)
每次签到之后，可以使用BITCOUNT命令，计算出签到总数和连续签到次数。例如：
# 统计用户总共签到次数 total_signed_in_days = redis.bitcount(BITMAP_KEY) # 计算用户连续签到次数，max_consecutive_days为用户想要计算的最大连续签到天数 consecutive_days = redis.eval(bitmap_consecutive_days, 1, BITMAP_KEY, max_consecutive_days)
九、Redis位图使用场景
Redis位图可以广泛应用于需要快速记录和查询二进制状态数据的场景。无论是用户状态记录，还是实时计算用户活动状态时间，都可以使用Redis位图实现。此外，Redis位图还可以用于处理用户习惯，如网页访问记录，网站登录状态，推荐系统等。因为Redis位图操作简单，易于理解，可用于任何需要处理固定位数的问题。
例如，可以使用Redis位图实现用户广告屏蔽器。每当用户选择屏蔽广告时，可以使用SETBIT命令将该广告的ID置为1，查询并展示不包含该广告的内容。该方案实现简单，而且响应速度快，能够大大提高用户体验。
原创文章，作者：PFIVY，如若转载，请注明出处：https://www.506064.com/n/333545.html
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