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

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。

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