redis数据结构_位图（redis 数据结构）
mhr18 2024-10-28 16:19 21 浏览 0 评论
位图是redis中一种特殊强大和灵活的数据结构，它一般用作数据统计，数据筛选和概率计算等操作。
前置知识：字符集
redis的字符集标准是ascii码，而其他的一般叫做扩展字符集，既然是扩展，也就是说其他字符集不再对ascii码进行重新编码，ascii的编码规律是一个一个字节八个二进制位，第一个编码永远都是0，也就是0xxxxxxx的格式，如果第一位不是0，那么就是其他字符集了。
学习位图，先从指令开始：
第一个：setbit
格式：setbit key offset value
指令解读：key是位图的键名，offset是要设置的位图位置的偏移量，value是要设置的值（0或1）。这里需要注意的是offset是从下标0开始的。
存储格式：字符串。
实例：setbit k 1 1,一个字节是8个二进制位，offset没有超过7,还是一个字节，指令的格式为：01000000,将第二位设置为1，在ascii码中对应的就是@，那么如果在设置setbit k 7 1,指令就会变为01000001,ascii对应就会成为A。那么如果现在指令变为setbit k 9 1，offset超过了7，超过了一个字节的长度，就会有两个字节，格式将变为01000001 01000000，对应的码就会变为A@
第二个：bitpos
格式：bitpos key bit start(可选：默认0) end(可选：默认-1)
指令解读：key: 位图的键名，bit: 要查找的位的值，可以是0或1，start（可选）: 开始查找的位置，默认为0（位图的第一个位），end（可选）: 结束查找的位置，默认为-1（位图的最后一个位）。
存储格式：字符串
实例：bitpos k 1 0 0含义是在第一个字节中查找1所在的位置，这种指令被用作高效地找到指定值的位的第一出现的位置，用于实现各种功能，如索引、过滤、统计等。
第三个：bitcount
格式：bitcount key [start end]
指令解读：key是位图的键名，start和end是可选参数，用于指定计算的起始和结束位置。如果不指定start和end，将计算整个位图的bit数。
实例：bitcount计算位图中值为1的bit的数量,bitcount k[1 1]统计第二个字节中1出现的次数。
第四个：bitop
格式：bitop operation destkey key [key ...]
指令解读：bitop指令用于对多个位图进行逻辑运算，并将结果存储在指定的位图中，operation可以是以下四种逻辑运算之一：and(与)、or(或)、非(xor)、异或(not)，destkey是存储结果的位图的key，而后面的key参数则是要参与运算的位图的key。
实例：setbit k1 1 1,setbit k1 7 1,两个操作得到A,setbit k2 1 1,setbit k2 6 1,两个操作得到B,那么bitop and k3 k1 k2,与的操作相当与二进制01000001与01000010与的操作，得到01000000ascii码对应的是@,那么01000001与01000010或的操作，得到的是01000011，得到的就是C了。
redis设计出位图的数据结构，可以说是非常高效地处理大规模的位级数据，因为它采用了位级别的存储和操作方式，它不只是节省空间，其次二进制的位操作在计算机系统当中CPU计算速度是最快的，这也是它广泛用在状态跟踪、推荐系统、统计分析及布隆过滤器等等的重要原因。
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