redis如何通过位图法记录在线用户的状态-创新互联

这篇文章给大家分享的是有关redis如何通过位图法记录在线用户的状态的内容。小编觉得挺实用的，因此分享给大家做个参考，一起跟随小编过来看看吧。

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。

感谢各位的阅读！关于“redis如何通过位图法记录在线用户的状态”这篇文章就分享到这里了，希望以上内容可以对大家有一定的帮助，让大家可以学到更多知识，如果觉得文章不错，可以把它分享出去让更多的人看到吧！

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