Redis中3种特殊的数据类型（BitMap、Geo和HyperLogLog）

前言

Reids 在 Web 应用的开发中使用非常广泛，几乎所有的后端技术都会有涉及到 Redis 的使用。Redis 种除了常见的字符串 String、字典 Hash、列表 List、集合 Set、有序集合 SortedSet 等等之外，还有一些不常用的数据类型，这里着重介绍三个。下面话不多说了，来一起看看详细的介绍吧。

BitMap

BitMap 就是通过一个 bit 位来表示某个元素对应的值或者状态, 其中的 key 就是对应元素本身，实际上底层也是通过对字符串的操作来实现。Redis 从 2.2 版本之后新增了setbit, getbit, bitcount 等几个 bitmap 相关命令。虽然是新命令，但是本身都是对字符串的操作，我们先来看看语法：

SETBIT key offset value

其中 offset 必须是数字，value 只能是 0 或者 1，咋一看感觉没啥用处，我们先来看看 bitmap 的具体表示，当我们使用命令 setbit key (0,2,5,9,12) 1后，它的具体表示为：

byte bit0 bit1 bit2 bit3 bit4 bit5 bit6 bit7
byte0 1 0 1 0 0 1 0 0
byte1 0 1 0 0 1 0 0 0

可以看出 bit 的默认值是 0，那么 BitMap 在实际开发的运用呢？这里举一个例子：储存用户在线状态。这里只需要一个 key，然后把用户 ID 作为 offset，如果在线就设置为 1，不在线就设置为 0。实例代码：

//设置在线状态
$redis->setBit('online', $uid, 1);

//设置离线状态
$redis->setBit('online', $uid, 0);

//获取状态
$isOnline = $redis->getBit('online', $uid);

//获取在线人数
$isOnline = $redis->bitCount('online');

Geo

Redis 的 GEO 特性在 Redis 3.2 版本中推出， 这个功能可以将用户给定的地理位置信息储存起来， 并对这些信息进行操作。GEO 的数据结构总共有六个命令：geoadd、geopos、geodist、georadius、georadiusbymember、gethash,这里着重讲解几个。

1.GEOADD

GEOADD key longitude latitude member [longitude latitude member ...]

将给定的空间元素（纬度、经度、名字）添加到指定的键里面。 这些数据会以有序集合的形式被储存在键里面， 从而使得像 GEORADIUS 和 GEORADIUSBYMEMBER 这样的命令可以在之后通过位置查询取得这些元素。例子：

redis> GEOADD Sicily 13.361389 38.115556 "Palermo" 15.087269 37.502669 "Catania"
(integer) 2

2.GEOPOS

GEOPOS key member [member ...]

从键里面返回所有给定位置元素的位置（经度和纬度），例子：

redis> GEOPOS Sicily Palermo Catania NonExisting
1) 1) "13.361389338970184"
 2) "38.115556395496299"

3.GEODIST

GEODIST key member1 member2 [unit]

返回两个给定位置之间的距离。如果两个位置之间的其中一个不存在， 那么命令返回空值。指定单位的参数 unit 必须是以下单位的其中一个：（默认为m）

m   表示单位为米。
km  表示单位为千米。
mi  表示单位为英里。
ft  表示单位为英尺。

redis> GEODIST Sicily Palermo Catania
"166274.15156960039"

4.GEORADIUS

GEORADIUS key longitude latitude radius m|km|ft|mi [WITHCOORD] [WITHDIST] [WITHHASH] [ASC|DESC] [COUNT count]

以给定的经纬度为中心， 返回键包含的位置元素当中， 与中心的距离不超过给定最大距离的所有位置元素。距离单位和上面的一致，其中后面的选项：

WITHDIST： 在返回位置元素的同时， 将位置元素与中心之间的距离也一并返回。距离的单位和用户给定的范围单位保持一致。
WITHCOORD： 将位置元素的经度和维度也一并返回。
WITHHASH： 以 52 位有符号整数的形式， 返回位置元素经过原始 geohash 编码的有序集合分值。这个选项主要用于底层应用或者调试， 实际中的作用并不大。

redis> GEORADIUS Sicily 15 37 200 km WITHDIST
1) 1) "Palermo"
 2) "190.4424"
2) 1) "Catania"
 2) "56.4413"

HyperLogLog

Redis 的基数统计，这个结构可以非常省内存的去统计各种计数，比如注册 IP 数、每日访问 IP 数、页面实时UV）、在线用户数等。但是它也有局限性，就是只能统计数量，而没办法去知道具体的内容是什么。

当然用集合也可以解决这个问题。但是一个大型的网站，每天 IP 比如有 100 万，粗算一个 IP 消耗 15 字节，那么 100 万个 IP 就是 15M。而 HyperLogLog 在 Redis 中每个键占用的内容都是 12K，理论存储近似接近 2^64 个值，不管存储的内容是什么，它一个基于基数估算的算法，只能比较准确的估算出基数，可以使用少量固定的内存去存储并识别集合中的唯一元素。而且这个估算的基数并不一定准确，是一个带有 0.81% 标准错误的近似值。

这个数据结构的命令有三个：PFADD、PFCOUNT、PFMERGE

1.PFADD

redis> PFADD databases "Redis" "MongoDB" "MySQL"
(integer) 1

redis> PFADD databases "Redis"  # Redis 已经存在，不必对估计数量进行更新
(integer) 0

2.PFCOUNT

redis> PFCOUNT databases
(integer) 3

3.PFMERGE

PFMERGE destkey sourcekey [sourcekey ...]

将多个 HyperLogLog 合并为一个 HyperLogLog， 合并后的 HyperLogLog 的基数接近于所有输入 HyperLogLog 的可见集合的并集。合并得出的 HyperLogLog 会被储存在 destkey 键里面， 如果该键并不存在，那么命令在执行之前， 会先为该键创建一个空的 HyperLogLog 。

redis> PFADD nosql "Redis" "MongoDB" "Memcached"
(integer) 1
redis> PFADD RDBMS "MySQL" "MSSQL" "PostgreSQL"
(integer) 1
redis> PFMERGE databases nosql RDBMS
OK
redis> PFCOUNT databases
(integer) 6

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。

您可能感兴趣的文章:

  • Redis教程(二)：String数据类型
  • Redis教程(四)：Hashes数据类型
  • Redis教程(六)：Sorted-Sets数据类型
  • Redis教程(三)：List数据类型
  • Redis教程(五)：Set数据类型
  • Redis中五种数据类型简单操作
  • Redis02 使用Redis数据库(String类型)全面解析
  • Redis 数据类型的详解
  • redis数据类型_动力节点Java学院整理
赞 (0)

相关推荐

  • Redis教程(二)：String数据类型

    一.概述: 字符串类型是Redis中最为基础的数据存储类型,它在Redis中是二进制安全的,这便意味着该类型可以接受任何格式的数据,如JPEG图像数据或Json对象描述信息等.在Redis中字符串类型的Value最多可以容纳的数据长度是512M. 二.相关命令列表: 命令原型 时间复杂度 命令描述 返回值 APPENDkeyvalue O(1) 如果该Key已经存在,APPEND命令将参数Value的数据追加到已存在Value的末尾.如果该Key不存在,APPEND命令将会创建一个新的Key/V

  • Redis教程(五)：Set数据类型

    一.概述: 在Redis中,我们可以将Set类型看作为没有排序的字符集合,和List类型一样,我们也可以在该类型的数据值上执行添加.删除或判断某一元素是否存在等操作.需要说明的是,这些操作的时间复杂度为O(1),即常量时间内完成次操作.Set可包含的最大元素数量是4294967295.       和List类型不同的是,Set集合中不允许出现重复的元素,这一点和C++标准库中的set容器是完全相同的.换句话说,如果多次添加相同元素,Set中将仅保留该元素的一份拷贝.和List类型相比,Set类

  • Redis教程(六)：Sorted-Sets数据类型

    一.概述: Sorted-Sets和Sets类型极为相似,它们都是字符串的集合,都不允许重复的成员出现在一个Set中.它们之间的主要差别是Sorted-Sets中的每一个成员都会有一个分数(score)与之关联,Redis正是通过分数来为集合中的成员进行从小到大的排序.然而需要额外指出的是,尽管Sorted-Sets中的成员必须是唯一的,但是分数(score)却是可以重复的.     在Sorted-Set中添加.删除或更新一个成员都是非常快速的操作,其时间复杂度为集合中成员数量的对数.由于So

  • redis数据类型_动力节点Java学院整理

    Redis支持5种数据类型,它们描述如下: Strings - 字符串 Redis的字符串是字节序列.在Redis中字符串是二进制安全的,这意味着他们有一个已知的长度,是没有任何特殊字符终止决定的,所以可以存储任何东西,最大长度可达512兆. 例子 redis 127.0.0.1:6379> SET name "yiibai" OK redis 127.0.0.1:6379> GET name "yiibai" 在上面的例子使用Redis命令set和ge

  • Redis教程(四)：Hashes数据类型

    一.概述: 我们可以将Redis中的Hashes类型看成具有String Key和String Value的map容器.所以该类型非常适合于存储值对象的信息.如Username.Password和Age等.如果Hash中包含很少的字段,那么该类型的数据也将仅占用很少的磁盘空间.每一个Hash可以存储4294967295个键值对. 二.相关命令列表: 命令原型 时间复杂度 命令描述 返回值 HSET key field value O(1) 为指定的Key设定Field/Value对,如果Key不

  • Redis教程(三)：List数据类型

    一.概述: 在Redis中,List类型是按照插入顺序排序的字符串链表.和数据结构中的普通链表一样,我们可以在其头部(left)和尾部(right)添加新的元素.在插入时,如果该键并不存在,Redis将为该键创建一个新的链表.与此相反,如果链表中所有的元素均被移除,那么该键也将会被从数据库中删除.List中可以包含的最大元素数量是4294967295.       从元素插入和删除的效率视角来看,如果我们是在链表的两头插入或删除元素,这将会是非常高效的操作,即使链表中已经存储了百万条记录,该操作

  • Redis中五种数据类型简单操作

    Redis中五种数据类型简单操作 提出问题 Redis五种数据类型的简单增删改查命令??? 解决问题 假设你已经安装Redis服务器: 假设你已经打开Redis cli命令行工具: 假设你对Redis有所了解: Redis简单增删改查例子 例一:字符串的增删改查 #增加一个key为ay_key的值 127.0.0.1:6379> set ay_key "ay" OK #查询ay_key的值 127.0.0.1:6379> get ay_key "ay"

  • Redis 数据类型的详解

    Redis 数据类型的详解 概要: Redis支持五种数据类型:string(字符串),hash(哈希),list(列表),set(集合)及zset(sorted set:有序集合). String(字符串) string是redis最基本的类型,你可以理解成与Memcached一模一样的类型,一个key对应一个value. string类型是二进制安全的.意思是redis的string可以包含任何数据.比如jpg图片或者序列化的对象 . string类型是Redis最基本的数据类型,一个键最大

  • Redis02 使用Redis数据库(String类型)全面解析

    一 String类型 首先使用启动服务器进程 : redis-server.exe 1. Set 设置Key对应的值为String 类型的value. 例子:向 Redis数据库中插入一条数据类型为String 的记录. 在客户端输入命令: C:\software\redis\64bit>redis-cli.exe -h 127.0.0.1 -p 6379 redis 127.0.0.1:6379> set foo test OK redis 127.0.0.1:6379> get fo

  • Redis中3种特殊的数据类型（BitMap、Geo和HyperLogLog）

    前言 Reids 在 Web 应用的开发中使用非常广泛,几乎所有的后端技术都会有涉及到 Redis 的使用.Redis 种除了常见的字符串 String.字典 Hash.列表 List.集合 Set.有序集合 SortedSet 等等之外,还有一些不常用的数据类型,这里着重介绍三个.下面话不多说了,来一起看看详细的介绍吧. BitMap BitMap 就是通过一个 bit 位来表示某个元素对应的值或者状态, 其中的 key 就是对应元素本身,实际上底层也是通过对字符串的操作来实现.Redis 从

  • Redis中5种数据结构的使用场景介绍

    一.redis 数据结构使用场景 原来看过 redisbook 这本书,对 redis 的基本功能都已经熟悉了,从上周开始看 redis 的源码.目前目标是吃透 redis 的数据结构.我们都知道,在 redis 中一共有5种数据结构,那每种数据结构的使用场景都是什么呢? String--字符串 Hash--字典 List--列表 Set--集合 Sorted Set--有序集合 下面我们就来简单说明一下它们各自的使用场景: 1. String--字符串 String 数据结构是简单的 key-

  • Redis中Bitmap的使用示例

    Redis中Bitmap的使用示例

    目录 位图应用原理 位图常用命令 1) SETBIT命令 2) GETBIT命令 3) BITCOUNT命令 4)Redis Bitop 命令 场景 统计当日活跃用户 用户签到 在日常开发过程中,经常会有一些 bool 类型数据需要存取.比如记录用户一年内签到的次数,签了是 1,没签是 0.如果使用 key-value 来存储,那么每个用户都要记录 365 次,当用户成百上亿时,需要的存储空间将非常巨大.解决这个问题,可以使用redis中的位图. 位图(bitmap)同样属于 string 数据

  • redis中数据类型命令整理

    redis是键值对的数据库,有5中主要数据类型: 字符串类型(string),散列类型(hash),列表类型(list),集合类型(set),有序集合类型(zset) 几个基本的命令: 函数 说明 keys * 获得当前数据库的所有键 
exists key [key ...] 判断键是否存在,返回个数,如果key有一样的也是叠加数 del key [key ...] 删除键,返回删除的个数 
type key 获取减值的数据类型(string,hash,list,set,zset) flush

  • Redis中哈希分布不均匀的解决办法

    Redis中哈希分布不均匀的解决办法

    Redis 是一个键值对数据库,其键是通过哈希进行存储的.整个 Redis 可以认为是一个外层哈希,之所以称为外层哈希,是因为 Redis 内部也提供了一种哈希类型,这个可以称之为内部哈希.当我们采用哈希对象进行数据存储时,对整个 Redis 而言,就经过了两层哈希存储. 哈希对象 哈希对象本身也是一个 key-value 存储结构,底层的存储结构也可以分为两种:ziplist(压缩列表) 和 hashtable(哈希表).这两种存储结构也是通过编码来进行区分: 编码属性 描述 object e

  • Python 抓取数据存储到Redis中的操作

    redis是一个key-value存储结构.和Memcached类似,它支持存储的value类型相对更多,包括string(字符串).list(链表).set(集合).zset(sorted set 有序集合)和hash(哈希类型),数据存储如下图分析 为了分别为ID存入多个键值对,此次仅对Hash数据进行操作,例子如下 import os,sys import requests import bs4 import redis #连接Redis r = redis.Redis(host='127

  • Redis中的String类型及使用Redis解决订单秒杀超卖问题

    本系列将和大家分享Redis分布式缓存,本章主要简单介绍下Redis中的String类型,以及如何使用Redis解决订单秒杀超卖问题. Redis中5种数据结构之String类型:key-value的缓存,支持过期,value不超过512M. Redis是单线程的,比如SetAll & AppendToValue & GetValues & GetAndSetValue & IncrementValue & IncrementValueBy等等,这些看上去像是组合命

  • Redis的5种数据类型与常用命令讲解

    Redis的5种数据类型与常用命令讲解

    1.redis的5种数据类型: string 字符串(可以为整形.浮点型和字符串,统称为元素) list 列表(实现队列,元素不唯一,先入先出原则) set 集合(各不相同的元素) hash hash散列值(hash的key必须是唯一的) sort set 有序集合 2.string类型的常用命令: 自加:incr 自减:decr 加: incrby 减: decrby 3.list类型支持的常用命令: lpush:从左边推入 lpop:从右边弹出 rpush:从右变推入 rpop:从右边弹出

  • Redis中的bitmap详解

    Redis中的bitmap详解

    1.什么是bitmap? bitmap也叫位图,也就是用一个bit位来表示一个东西的状态,我们都知道bit位是二进制,所以只有两种状态,0和1. 2.为什么要有bitmap? bitmap的出现就是为了大数据量而来的,但是前提是统计的这个大数据量每个的状态只能有两种,因为每一个bit位只能表示两种状态. 下面我们直接以一个统计亿级用户活动的状态来说明吧. 3.案例说明 3.1.案例描述 如果有一个上亿用户的系统,需要我们去统计每一天的用户登录情况,我们应该如何去解决? 前提条件:设置在9月19号

随机推荐