redis通过位图法记录在线用户的状态详解

前言

在进入今天的主题前，先简单地解释下Redis中的位图到底是什么。Redis官方文档对于位图的介绍如下：

位图不是一个真实的数据类型，而是定义在字符串类型上的面向位的操作的集合。由于字符串类型是二进制安全的二进制大对象，并且最大长度是 512MB，适合于设置 2^32个不同的位。

位操作分为两组：常量时间单个位的操作，像设置一个位为 1 或者 0，或者获取该位的值。对一组位的操作，例如计算指定范围位的置位数量。

位图的最大优势是有时是一种非常显著的节省空间来存储信息的方式。例如，在一个系统中，不同用户由递增的用户 ID 来表示，可以使用 512MB 的内存来表示 400 万用户的单个位信息（例如他们是否需要接收信件）。

简而言之，位图操作是用来操作比特位的，其优点是节省内存空间。为什么可以节省内存空间呢？假如我们需要存储100万个用户的登录状态，使用位图的话最少只需要100万个比特位（比特位1表示登录，比特位0表示未登录）就可以存储了，而如果以字符串的形式存储，比如说以userId为key，是否登录（字符串“1”表示登录，字符串“0”表示未登录）为value进行存储的话，就需要存储100万个字符串了，相比之下使用位图存储占用的空间要小得多，这就是位图存储的优势。

这几天在工作中，遇到一个case，就是需要自己实现一个IM在线用户状态的记录，当时查了很多中实现方式，今天来分享一下

主要思想

构造一个位图，里面存的是二进制数据，如：1 0 1 0 1 0 1，通过修改userId对应位置上的0和1来修改用户在线状态，由于默认值为0，所以1代表用户处于在线状态，0代表用户处于离线状态，如图：


构造了Mon、Thus、Web三个位图

构造了Mon、Thus、Web三个位图，对于Mon来说，userId=1的用户处于在线状态，userId=2的用户处于离线状态，userId=3的用户处于在线状态，当userId=10的用户上线后，就把第10位上值变成1

空间预估

二进制数据1位为1bit

1千兆字节(gb)=8589934592比特(bit)

理论上1G的内存可以记录85亿多的用户状态，如果userId不连贯，有的userId位数超过85亿位，可以使用一些算法、或者对userId按位分段来解决

使用命令

setbit key offset value 修改key中，第offset位的值为value

Setbit

getbit key offset 获取key中，第offset位上的value

getbit

bitcount key 统计key中，1的个数

bitcount

bitop op destKey key1 key2 ….. 其中op可以为AND（于）、OR（或）、NOT（非）、XOR（异或）
命令的主要作用是，给key1、key2..等，这种二进制数据，按位做逻辑运算，结果付到destkey中，没有setbit的位置默认为0

举个栗子

构造了Mon、Thus、Web三个位图，作为近三天登录状态的位图


构造了Mon、Thus、Web三个位图

第一天
userId=10000，userId=9999，userId=8888的用户登录了

setbit mon 10000 1;
setbit mon 9999 1;
setbit mon 8888 1;

统计第一天在线用户量

bitcount mon

有三个用户登录

第一天有三个用户登录

第二天

userId=9999,userId=7777的用户登录了

setbit thus 9999 1;
setbit thus 7777 1;

获取userId=7777用户在线状态

getbit thus 7777

7777用户处于登录状态

第三天
userId=9999，userId=6666的用户登录了

setbit web 9999 1;
setbit web 6666 1;

获取三天都登录的用户数

bitop and resultand mon thus web;

获取三天都登录的用户数

获取三天内登陆过的用户数

bitop or resultor mon thus web;

获取三天内登陆过的用户数

redis使用位图法记录在线用户的状态就为大家说到这里，欢迎大家来交流，指出文中一些说错的地方，让我加深认识。

总结

以上就是这篇文章的全部内容了，希望本文的内容对大家的学习或者工作具有一定的参考学习价值，如果有疑问大家可以留言交流，谢谢大家对我们的支持。

赞 (0)

相关推荐

  • Spring之借助Redis设计一个简单访问计数器的示例

    Spring之借助Redis设计一个简单访问计数器的示例

    为什么要做一个访问计数?之前的个人博客用得是卜算子做站点访问计数,用起来挺好,但出现较多次的响应很慢,再其次就是个人博客实在是访问太少,数据不好看

  • PHP基于redis计数器类定义与用法示例

    本文实例讲述了PHP基于redis计数器类定义与用法.分享给大家供大家参考,具体如下: Redis是一个开源的使用ANSI C语言编写.支持网络.可基于内存亦可持久化的日志型.Key-Value数据库,并提供多种语言的API. 这里使用其incr(自增),get(获取),delete(清除)方法来实现计数器类. 1.Redis计数器类代码及演示实例 RedisCounter.class.php <?php /** * PHP基于Redis计数器类 * Date: 2017-10-28 * Aut

  • Redis精确去重计数方法（咆哮位图）

    前言 如果要统计一篇文章的阅读量,可以直接使用 Redis 的 incr 指令来完成.如果要求阅读量必须按用户去重,那就可以使用 set 来记录阅读了这篇文章的所有用户 id,获取 set 集合的长度就是去重阅读量.但是如果爆款文章阅读量太大,set 会浪费太多存储空间.这时候我们就要使用 Redis 提供的 HyperLogLog 数据结构来代替 set,它只会占用最多 12k 的存储空间就可以完成海量的去重统计.但是它牺牲了准确度,它是模糊计数,误差率约为 0.81%. 那么有没有一种不怎么

  • redis实现计数器-防止刷单方法介绍

    最近由于双11要来临,公司需要在接口请求上,做一下并发限制的处理,或者做一个防止刷单的安全拦截: 比如:一个接口请求,限制每秒请求总数为200次,超过200次就等待,等下一秒,再次请求,这里用到一个redis作为一个计数器的模式来实现. 调用redis的方法: INCR key 将 key 中储存的数字值增一. 如果 key 不存在,那么 key 的值会先被初始化为 0 ,然后再执行 INCR 操作. 如果值包含错误的类型,或字符串类型的值不能表示为数字,那么返回一个错误. 这是一个针对字符串的

  • Redis实现高并发计数器

    业务需求中经常有需要用到计数器的场景:譬如一个手机号一天限制发送5条短信.一个接口一分钟限制多少请求.一个接口一天限制调用多少次等等.使用Redis的Incr自增命令可以轻松实现以上需求.以一个接口一天限制调用次数为例: /** * 是否拒绝服务 * @return */ private boolean denialOfService(String userId){ long count=JedisUtil.setIncr(DateUtil.getDate()+"&"+user

  • Redis实现唯一计数的3种方法分享

    唯一计数是网站系统中十分常见的一个功能特性,例如网站需要统计每天访问的人数 unique visitor (也就是 UV).计数问题很常见,但解决起来可能十分复杂:一是需要计数的量可能很大,比如大型的站点每天有数百万的人访问,数据量相当大:二是通常还希望扩展计数的维度,比如除了需要每天的 UV,还想知道每周或每月的 UV,这样导致计算十分复杂. 在关系数据库存储的系统里,实现唯一计数的方法就是 select count(distinct <item_id>),它十分简单,但是如果数据量很大,这

  • Redis的使用模式之计数器模式实例

    Redis 是目前 NoSQL 领域的当红炸子鸡,它象一把瑞士军刀,小巧.锋利.实用,特别适合解决一些使用传统关系数据库难以解决的问题.打算写一系列 Redis 使用模式的文章,深入总结介绍 Redis 常见的使用模式,以供大家参考. 常见汇总计数器 汇总计数是系统常见功能,比如网站通常需要统计注册用户数,网站总浏览次数等等. 使用 Redis 提供的基本数据类型就能实现汇总计数器,通过 incr 命令实现增加操作. 比如注册用户数,基本操作命令如下: 复制代码 代码如下: # 获取注册用户数

  • Docker 部署 SpringBoot 项目整合 Redis 镜像做访问计数示例代码

    Docker 部署 SpringBoot 项目整合 Redis 镜像做访问计数示例代码

    最终效果如下 大概就几个步骤 1.安装 Docker CE 2.运行 Redis 镜像 3.Java 环境准备 4.项目准备 5.编写 Dockerfile 6.发布项目 7.测试服务 环境准备 系统:Ubuntu 17.04 x64 Docker 17.12.0-ce IP:45.32.31.101 一.安装 Docker CE 国内不建议使用:"脚本进行安装",会下载安装很慢,使用步骤 1 安装,看下面的链接:常规安装方式 1.常规安装方式 Ubuntu 17.04 x64 安装

  • redis通过位图法记录在线用户的状态详解

    redis通过位图法记录在线用户的状态详解

    前言 在进入今天的主题前,先简单地解释下Redis中的位图到底是什么.Redis官方文档对于位图的介绍如下: 位图不是一个真实的数据类型,而是定义在字符串类型上的面向位的操作的集合.由于字符串类型是二进制安全的二进制大对象,并且最大长度是 512MB,适合于设置 2^32个不同的位. 位操作分为两组:常量时间单个位的操作,像设置一个位为 1 或者 0,或者获取该位的值.对一组位的操作,例如计算指定范围位的置位数量. 位图的最大优势是有时是一种非常显著的节省空间来存储信息的方式.例如,在一个系统中

  • codemirror6实现在线代码编辑器使用详解

    目录 背景 介绍 codemirror5.codemirror6对比 codemirror6 核心包 vue3+codemirror6实现简易在线代码编辑器 安装依赖 创建编辑器 效果截图 主题 获取.更改编辑器的值 总结 背景 最近在升级一个老项目,其中涉及将codemirror5迁移到codemirror6,本文特意记录一下codemirror6的学习及升级过程~ 介绍 CodeMirror是Web的代码编辑器组件.它可以在网站中用于实现文本输入字段,并支持许多编辑功能,并具有丰富的编程接口

  • mysql记录耗时的sql实例详解

    mysql记录耗时的sql mysql可以把耗时的sql或未使用索引的sql都记录在slow log里,供优化分析使用. 1.mysql慢查询日志启用: mysql慢查询日志对于跟踪有问题的查询非常有用,可以分析出当前程序里有很耗费资源的sql语句,那如何打开mysql的慢查询日志记录呢? mysql> show variables like 'log_slow_queries'; +------------------+-------+ | Variable_name | Value | +-

  • 微信小程序后台解密用户数据实例详解

     微信小程序后台解密用户数据实例详解 微信小程序API文档:https://mp.weixin.qq.com/debug/wxadoc/dev/api/api-login.html openId : 用户在当前小程序的唯一标识 因为最近根据API调用https://api.weixin.qq.com/sns/jscode2session所以需要配置以下服务,但是官方是不赞成这种做法的, 而且最近把在服务器配置的方法给关闭了.也就是说要获取用户openid,地区等信息只能在后台获取. 一下是官方的

  • SpringMVC开发restful API之用户查询代码详解

    一,什么是restful风格? 首先,我们来看几组例子. 传统的url: 查询 /user/query?name=tom GET 详情 /user/query?id=1 GET 创建 /user/create?name=tom POST 修改 /user/update?id=1&name=jerry POST 删除 /user/delete?id=1 GET restful风格的url: 查询 /user?name=tom GET 详情 /user/1 GET 创建 /user POST 修改

  • django实现用户登陆功能详解

    django实现用户登陆功能详解

    简介: Python下有许多款不同的 Web 框架.Django是重量级选手中最有代表性的一位.许多成功的网站和APP都基于Django. Django是一个开放源代码的Web应用框架,由Python写成. Django遵守BSD版权,初次发布于2005年7月, 并于2008年9月发布了第一个正式版本1.0 . Django采用了MVC的软件设计模式,即模型M,视图V和控制器C. 用户名密码登陆实现: 在apps.users下找到views.py文件: 以下代码重写了authenticate()

  • 基于Django用户认证系统详解

    一. 认证系统概要 create_user 创建用户 authenticate 验证登录 login 记住用户的登录状态 logout 退出登录 is_authenticated 判断用户是否登录 login_required 判断用户是否登录的装饰器 二. 创建用户和验证登录 当用户注册的时候用create_user(username,password,email)默认情况下is_active=True,is_staff=False,is_superuser=False. 底层将passwor

  • Django自定义用户认证示例详解

    前言 Django附带的认证对于大多数常见情况来说已经足够了,但是如何在 Django 中使用自定义的数据表进行用户认证,有一种较为笨蛋的办法就是自定义好数据表后,使用OnetoOne来跟 Django 的表进行关联,类似于这样: from django.contrib.auth.models import User class UserProfile(models.Model): """ 用户账号表 """ user = models.OneT

  • 使用userdel命令删除Linux用户的教程详解

    serdel是什么 userdel 是一个底层用于删除用户的工具.在 Debian 上,我们通常会使用 deluser 命令.userdel 会查询系统账户文件,例如 /etc/password 和 /etc/group.那么它会删除所有和用户名相关的条目.在我们删除它之前,用户名必须存在. 如何使用userdel 由于 userdel 会修改系统账户文件,那么我们需要root特权来运行它.不然我们会遇到一个报错信息"只有root权限才能执行这项操作"或者类似的信息.在我们得到特权后,

  • 微信小程序获取用户信息并保存登录状态详解

    微信小程序获取用户信息并保存登录状态详解

    前言 微信小程序的运行环境不是在浏览器下运行的.所以不能以cookie来维护登录态.下面我就来说说我根据官方给出的方法来写出的维护登录态的方法吧. 一.登录态维护 官方的文档地址:https://mp.weixin.qq.com/debug/wxadoc/dev/api/api-login.html#wxloginobject 通过 wx.login() 获取到用户登录态之后,需要维护登录态.开发者要注意不应该直接把 session_key.openid 等字段作为用户的标识或者 session

随机推荐