当前位置:

首页 > 编程开发 > 如何使用redis的bit位操作

如何使用redis的bit位操作

BitDock
BitDock

BitDock是一款具有Dock栏风格的Windows桌面美化工具。界面整理和高频系统操作被放到一起考虑,桌面或窗口内容一多时,管理起来会更省心。

立即下载
¥2
Windows 2026-09-24
正版软件 Windows Dock增强工具

本文redis试验代码基于如下环境:操作系统:MacOS64位版本:Redis5.0.764bit运行模式:standalonemoderedis位操作reids位操作也叫位数组操作、bitmap,它提供了SETBIT、GETBIT、BITCOUNT、BITTOP四个命令用于操作二进制位数组。先来看一波基本操作示例SETBIT语法:SETBITkeyoffsetvalue即:命令key偏移量0/1setbit命令用于写入位数组指定偏移量的二进制位设置值,偏移量从0开始计数,且只允许写入1或者0,如果写入非

本文目录

    本文redis试验代码基于如下环境:

    操作系统:Mac OS 64位

    版本:Redis 5.0.7 64 bit

    运行模式:standalone mode

    redis位操作

    reids位操作也叫位数组操作、bitmap,它提供了SETBIT、GETBIT、BITCOUNT、BITTOP四个命令用于操作二进制位数组。

    先来看一波基本操作示例

    如何使用redis的bit位操作

    SETBIT

    语法:SETBIT key offset value

    即:命令 key 偏移量 0/1

    setbit命令用于写入位数组指定偏移量的二进制位设置值,偏移量从0开始计数,且只允许写入1或者0,如果写入非0和1的值则写入失败:

    如何使用redis的bit位操作

    GETBIT

    语法:GETBIT key offset

    即:命令 key 偏移量

    gitbit命令用于获取位数组指定偏移量上的二进制值:

    如何使用redis的bit位操作

    BITCOUNT

    语法:BITCOUNT key

    即:命令 key

    bitcount命令用于获取指定key的位数组中值为1的二进制位的数量,之前我们写入了偏移量0的值为1,偏移量10 的值为1,偏移量8的值为0:

    如何使用redis的bit位操作

    BITOP

    语法:BITOP operation destkey key [key...]

    即:命令 操作 结果目标key key1 key2 ...

    bitop命令可以对多个位数组的key进行and(按位与)、or(按位或)、xor(按位异或)运算,并将运算结果设置到destkey中:

    如何使用redis的bit位操作

    底层数据结构分析

    SDS是redis中的一种数据结构,叫做简单动态字符串(Simple Dynamic String),并且它是一种二进制安全的,在大多数的情况下redis中的字符串都用SDS来存储。

    SDS的数据结构:

    struct sdshdr {   #记录buff数组中已使用字节的数量   #也是SDS所保存字符串的长度   int len;   #记录buff数组中未使用字节的数量   int free;   #字节数组,字符串就存储在这个数组里   char buff[];  }

    数据存储示例:

    如何使用redis的bit位操作

    图片来源《redis设计与实现》

    SDS的优点:

    1. 鸿蒙官方战略合作共建——HarmonyOS技术社区

    2.  时间复杂度为O(1)

    3.  杜绝缓冲区溢出

    4.  减少修改字符串长度时候所需的内存重分配次数

    5.  二进制安全的API操作

    6.  兼容部分C字符串函数

    关于SDS的详细介绍请大家参阅《redis设计与实现》一文。

    redis中的位数组采用的是String字符串数据格式来存储,而字符串对象使用的正是上文说的SDS简单动态字符串数据结构。

    如何使用redis的bit位操作

    图片来源《redis设计与实现》

    大家都知道的是一个字节用的是8个二进制位来存储的,也就是8个0或者1,即一个字节可以存储十进制0~127的数字,也即包含了所有的数字、英文大小写字母以及标点符号。

    1Byte=8bit

    1KB=1024Byte

    1MB=1024KB

    1GB=1024MB

    位数组在redis存储世界里,每一个字节也是8位,初始都是:

    0 0 0 0 0 0 0 0

    而位操作就是在对应的offset偏移量上设置0或者1,比如将第3位设置为1,即:

    0 0 0 0 1 0 0 0  #对应redis操作即:  setbit key 3 1

    在此基础上,如果要在偏移量为13的位置设置1,即:

    setbit key 13 1  #对应redis中的存储为:  0 0 1 0 | 0 0 0 0 | 0 0 0 0 | 1 0 0 0

    时间复杂度

    GETBIT命令时间复杂度O(1)

    STEBIT命令时间复杂度O(1)

    BITCOUNT命令时间复杂度O(n)

    BITOP命令时间复杂度O(n)、O(n2)

    我们来看GETBIT以及SETBIT命令的时间复杂度为什么是O(1),当我们执行一个SETBIT key 10086 1的值的时候,reids的计算方式如下:

    获取到要写入位数组中的哪个字节:10086÷8=1260,需要写入到位数组的下标1260的字节

    获取要写入到这个字节的第几位:10086 mod 8 = 6,需要写入到这个字节的下标为6即第7位上去。

    通过这两种计算方式大家可以清晰的看到,位操作的GETBIT和SETBIT都是常量计算,因此它的时间复杂度为O(1)。

    而BITCOUNT命令需要对整个位数组的所有元素进行遍历算出值为1的有多少个,当然redis对于大数据了的bit执行bitcount命令会有一整套复杂的优化的算法,但是核心思路还是这个意思,无非是减少部分遍历查询次数。比如以128位为一次遍历,那么他的遍历次数就是所有的位数除以128。

    BITTOP命令则是根据不同的操作有不同的执行方式。比如AND操作,则需要查看位值为1的即可。

    存储空间计算

    根据上面的介绍,相信大家已经知道了基于redis的位数组数据结构存储的数据占用内存大小是怎么计算的了。比如有100亿的数据,那么它需要的字节数组:

    1000000000÷8÷1024÷1024≈119.21MB

    也就是存储10亿的数据只需要119MB左右的内存空间,这对于现在动辄16G、32G集群版的redis,完全没有问题。

    需要注意的是,如果你的数据量不大,那就不要把起始偏移量搞的很大,这样也是占空间的,比如我们只需要存储几百条数据,但是其中的偏移量却很大,这就会造成了很大的内存空间浪费。

    应用场景

    实际项目开发中有很多业务都适合采用redis的bit来实现。

    用户签到场景

    每天的日期字符串作为一个key,用户Id作为offset,统计每天用户的签到情况,总的用户签到数

    活跃用户数统计

    用户日活、月活、留存率等均可以用redis位数组来存储,还是以每天的日期作为key,用户活跃了就写入offset为用户id的位值1。

    同理月活也是如此。

    用户是否在线以及总在线人数统计

    同样是使用一个位数组,用户的id映射偏移量,在线标识为1,下线标识为0。即可实现用户上下线查询和总在线人数的统计

    APP内用户的全局消息提示小红点

    现在大多数的APP里都有站内信的功能,当有消息的时候,则提示一个小红点,代表用户有新的消息。

    本站声明:本文内容由网友自发贡献,版权归原作者所有,本站不承担相应法律责任。如您发现有涉嫌抄袭侵权的内容,请联系bd@zhengruan.com
    作者最新文章
    编程开发
    相关文章 更多
    php72w redis,docker php7安装php-redis
    php72w redis,docker php7安装php-redis

    在Docker环境下为PHP安装Redis扩展:手动编译需下载源码、安装phpize、配置编译并安装,生成redis.so并在php.d目录新建redis.ini加载,重启PHP-FPM;也可直接yum安装php72w-pecl-redis,免手动编译。

    php 如何配置 redis,php 如何设置redis
    php 如何配置 redis,php 如何设置redis

    配置PHP的Redis扩展:先安装Redis服务,从GitHub下载phpredis源码,用phpize编译安装,修改php.ini添加extension=redis.so,重启php-fpm或Apache,通过phpinfo验证并连接Redis。

    c++如何将结构体序列化为Redis兼容的RESP协议格式【深度】
    c++如何将结构体序列化为Redis兼容的RESP协议格式【深度】

    C++结构体无法直接序列化为RESP协议,需手动将字段映射为*N数组嵌套$lenbulkstring形式。整数需转换为字符串并加:前缀,空字符串用$0\r\n,null用$-1\r\n。长度计算需精确到字节数,特别注意二进制安全,同时确保字段顺序与结构体定义一致。

    如何在Golang架构中部署Redict作为高能数据临时存储中转站
    如何在Golang架构中部署Redict作为高能数据临时存储中转站

    Redis作为跨服务临时状态枢纽,需按消息队列、缓存和原子状态三重角色设计。选型用List实现任务分发及延迟重试,Stream用于事件广播与位点回溯。go-redis/v8需配置MinIdleConns、MaxRetries及超时。数据写入应JSON序列化并带type标签、设合理TTL、将关键字段提至顶层。消费通过原子GET+DEL或processedkey

    TP8.0 高并发下库存超卖?Redis 原子递减结合数据库乐观锁控制
    TP8.0 高并发下库存超卖?Redis 原子递减结合数据库乐观锁控制

    在高并发秒杀场景下,利用Redis的减库存原子操作预扣减库存拦截超卖请求,再通过数据库乐观锁(版本号与库存校验)确保最终一致性,异常时回滚Redis库存并借助Lua脚本保证原子性,从而有效防止库存超卖。

    如何在 Go 中利用 go-redis 执行 Lua 脚本优化逻辑
    如何在 Go 中利用 go-redis 执行 Lua 脚本优化逻辑

    在Go中使用go-redis执行Lua脚本可借助原子性解决竞态问题,通过redis.Script封装脚本并自动处理SHA1缓存与重试。需注意KEYS必须为非空切片且所有键在Cluster模式下落在同一slot,ARGV以字符串传入并由tonumber转换。返回值需先检查错误再调用Val(),避免panic。

    TP6.0 基于 Redis SetNX 实现的简单互斥锁机制【并发】
    TP6.0 基于 Redis SetNX 实现的简单互斥锁机制【并发】

    先看一个典型场景:电商秒杀、库存扣减、定时任务重复调度——这些并发冲突在 TP6 应用里屡见不鲜。用 Redis 的 SETNX 做互斥锁,确实是轻量又直接的方案,但“能用”和“稳妥”之间,隔着三层硬功夫:原子加锁、身份校验、合理超时。这三条,差一条就翻车。 很多人第一次上手,直接写 SETNX 加

    TP6.0 如何处理高并发抢购?Redis 原子锁与队列削峰详解【秒杀】
    TP6.0 如何处理高并发抢购?Redis 原子锁与队列削峰详解【秒杀】

    高并发抢购中,Redis的DECR原子操作可安全扣库存;配合think-queue异步削峰,接口仅扣库存和推消息;分布式锁需用SETNXEX加唯一标识,释放时用Lua脚本校验;成功资格后须以数据库事务双写为准,失败时补回Redis库存。

    Golang 实现基于 Redis 的延时任务队列
    Golang 实现基于 Redis 的延时任务队列

    基于Redis的ZSET实现延时队列需解决并发重复消费、失败重试混乱、精度不足及内存爆炸等问题。通过Lua脚本保证取删原子性,使用毫秒级时间戳,对临时错误采用指数退避重试,永久错误记入独立哈希表,并限制最大延迟、定期清理过期任务、使用紧凑序列化格式。

    RedisInsight怎么修改Key的过期时间 Redis操作方法【步骤】
    RedisInsight怎么修改Key的过期时间 Redis操作方法【步骤】

    操作 Redis 的时候,改个 Key 的过期时间其实是个高频场景。特别是做运维排查或者临时调试那会儿,谁也不想反复切命令行窗口、背那些命令参数。好在 RedisInsight 这个图形工具把这事儿做得很顺手——三种方式任选,总有一种合你胃口。 在动手前,先确认一下 Key 当前的 TTL 状态是个

    查看更多
    精品专题 更多
    装机必备
    装机必备

    正软商城装机必备专区,精选办公、浏览器、安全防护、影音播放、压缩解压、设计创作和系统工具等电脑常用正版软件,帮助用户快速完成新电脑软件配置。

    Windows
    Windows

    正软商城Windows软件专区,汇集适用于Windows电脑的办公、设计、安全防护、影音播放、开发工具和系统优化软件,提供软件介绍、系统要求、正版授权及购买下载服务。

    PDF教程
    PDF教程

    正软商城PDF教程频道提供PDF编辑、转换、合并、拆分、压缩及格式处理方法,同时介绍常用PDF软件和工具的使用技巧。

    Mac软件 更多
    讯飞智作 网页版
    讯飞智作 网页版
    Windows/ macOS/ Linux

    讯飞智作是一款基于语音合成技术、虚拟人驱动技术与数字人形象声音构建能力的 AI 数字人音视频创作平台。

    火山引擎 网页版
    火山引擎 网页版
    Windows/ macOS/ Linux

    火山引擎是字节跳动旗下企业级云与AI服务平台。聚焦大模型核心能力,依托字节自研豆包多模态大模型,凭借火山方舟一站式平台,提供模型精调、推理部署、智能应用搭建等全链路服务,结合高性能AI算力,助力各行业快速落地大模型数字化与智能化应用。

    Aperty macOS版
    Aperty macOS版
    macOS

    Aperty 是 Skylum 推出的 AI 人像修图软件,支持自然肤质修饰、瑕疵处理、面部与身体调整、预设及批量同步。

    WINDOWS 更多
    讯飞智作 网页版
    讯飞智作 网页版
    Windows/ macOS/ Linux

    讯飞智作是一款基于语音合成技术、虚拟人驱动技术与数字人形象声音构建能力的 AI 数字人音视频创作平台。

    火山引擎 网页版
    火山引擎 网页版
    Windows/ macOS/ Linux

    火山引擎是字节跳动旗下企业级云与AI服务平台。聚焦大模型核心能力,依托字节自研豆包多模态大模型,凭借火山方舟一站式平台,提供模型精调、推理部署、智能应用搭建等全链路服务,结合高性能AI算力,助力各行业快速落地大模型数字化与智能化应用。

    PixTV 网页版
    PixTV 网页版
    Windows

    PixTV 是一款在浏览器中使用的 AI 视觉内容创作平台,提供图片、视频、音频、文字生成、AI 分镜、局部重绘、提示词反推和无限画布等工具,适合短剧、漫剧、广告及社交媒体内容制作。

    即将离开本站
    您即将前往第三方网站,请确认是否继续?