redis位图
位图操作,setbit ,bitcount,bitfield
<?phpfunction frstr($str){ return str_pad($str,8,'0',STR_PAD_LEFT);}$php='';$p= frstr(decbin(ord('p')));$h= frstr(decbin(ord('h')));$php=$p.$h.$p;echo $php;echo PHP_EOL;$len=strlen($php);$index=[];for($i=0;$i<$len;$i++){ if($php[$i]==1){ $index[]=$i; }}print_r($index);01110000,01101000,01110000Array( [0] => 1 [1] => 2 [2] => 3 [3] => 9 [4] => 10 [5] => 12 [6] => 17 [7] => 18 [8] => 19)
01110000,01101000,01110000
1,2,3,9,10,12,17,18,19 共9位需设置为1
127.0.0.1:0>get pnull127.0.0.1:0>setbit p 1 1"0"127.0.0.1:0>setbit p 2 1"0"127.0.0.1:0>setbit p 3 1"0"127.0.0.1:0>get p"p"127.0.0.1:0>setbit p 9 1"0"127.0.0.1:0>setbit p 10 1"0"127.0.0.1:0>setbit p 12 1"0"127.0.0.1:0>setbit p 17 1"0"127.0.0.1:0>setbit p 18 1"0"127.0.0.1:0>setbit p 19 1"0"127.0.0.1:0>get p"php"
统计和查找
Redis 提供了位图统计指令 bitcount 和位图查找指令 bitpos
- bitcount 用来统计指定位置范围内 1 的个数
- bitpos 用来查找指定范围内出现的第一个 0 或 1
bitcount,bitpos
127.0.0.1:0>bitcount p"9"127.0.0.1:0>bitcount p 0 0 #第一个字符中1的个数"3"127.0.0.1:0>bitcount p 0 1 #前2个字符中1的个数"6"127.0.0.1:0>bitpos p 0 #第一个0位"0"127.0.0.1:0>bitpos p 1#第一个1位"1"127.0.0.1:0>bitpos p 1 1 1#从第二个字符算起第一个1位"9"127.0.0.1:0>bitpos p 1 2 2 # 从第三个字符算起，第一个 1 位"17"
bitfield
bitfield(3.2版本之后) 有三个子指令，分别是 get/set/incrby，它们都可以对指定位片段进行读写，但是最多只能处理 64 个连续的位，如果超过 64 位，就得使用多个子指令，bitfield 可以一次执行多个子指令
php
01110000,01101000,01110000
127.0.0.1:6379> get p"php"127.0.0.1:6379> bitfield p get u4 0 # 从第0个位开始取4个位 即为 0111 结果是无符号数 (u)1) (integer) 7127.0.0.1:6379> bitfield p get u3 2 #从第2个位开始取3个位 即为110结果是无符号数 (u)1) (integer) 6127.0.0.1:6379> bitfield p get i4 0 #从第0个位开始取4个位即为0111结果是有符号数 (i)1) (integer) 7127.0.0.1:6379> bitfield p get i3 2 #从第2个位开始取3个 即为110结果是有符号数 (i)1) (integer) -2127.0.0.1:6379> bitfield p get u4 0 get u3 2 get i4 0 get i3 21) (integer) 72) (integer) 63) (integer) 74) (integer) -2
所谓有符号数是指获取的位数组中第一个位是符号位，剩下的才是值
如果第一位是 1，那就是负数
无符号数表示非负数，没有符号位，获取的位数组全部都是值。有符号数最多可以获取 64 位，无符号数只能获取 63 位 (因为 Redis 协议中的 integer 是有符号数，最大 64 位，不能传递 64 位无符号值)
如果超出位数限制，Redis 就会告诉你参数错误
01110000,01101000,01110000把第二个h这只为p只需要把第11位由0->1，第12位由1->0即可setbit p 11 1setbit p 12 0127.0.0.1:6379> setbit p 11 1(integer) 0127.0.0.1:6379> setbit p 12 0(integer) 1127.0.0.1:6379> get p"ppp"127.0.0.1:6379> set p phpOK127.0.0.1:6379> bitfield p set u8 8 97 #从第 8 个位开始，将接下来的 8 个位用无符号数 97 替换1) (integer) 104127.0.0.1:6379> get p"pap"
incrby
它用来对指定范围的位进行自增操作自增有可能出现溢出
如果增加了正数，会出现上溢，如果增加的是负数，就会出现下溢出
Redis 默认的处理是折返。如果出现了溢出，就将溢出的符号位丢掉
如果是 8 位无符号数 255，加 1 后就会溢出，会全部变零。如果是 8 位有符号数 127，加 1 后就会溢出变成 -128
bitfield p incrby u7 1 1127.0.0.1:6379> set p phpOK127.0.0.1:6379> bitfield p incrby u7 1 1 # 从第7位开始，对接下来的1位无符号数 +11) (integer) 113127.0.0.1:6379> get p"qhp"127.0.0.1:6379> bitfield p incrby u7 1 11) (integer) 114 #r 的ascii码 为114127.0.0.1:6379> get p"rhp"127.0.0.1:6379> set p phpOK127.0.0.1:6379> bitfield p incrby u1 1 11) (integer) 0127.0.0.1:6379> get p"0hp"127.0.0.1:6379> bitfield p incrby u1 1 11) (integer) 1127.0.0.1:6379> get p"php"
bitfield 指令提供了溢出策略子指令
overflow，用户可以选择溢出行为，默认是折返 (wrap)，还可以选择失败 (fail) 报错不执行，以及饱和截断 (sat)，超过了范围就停留在最大最小值
overflow 指令只影响接下来的第一条指令，这条指令执行完后溢出策略会变成默认值折返 (wrap)
饱和截断 SAT
p的二进制
0111 0000
127.0.0.1:6379> get p"p"127.0.0.1:6379> bitfield p overflow sat incrby u4 1 11) (integer) 15127.0.0.1:6379> get p"x"127.0.0.1:6379> bitfield p overflow sat incrby u4 1 11) (integer) 15127.0.0.1:6379> get p"x"127.0.0.1:6379> bitfield p overflow sat incrby u4 1 1 ## 保持最大值1) (integer) 15127.0.0.1:6379> get p"x"
对
0111 0000
执行
bitfield p overflow sat incrby u4 1 1
后变为
0111 1000
继续
bitfield p overflow sat incrby u4 1 1
因为采取了截断 (sat)，超过了范围就停留在最大最小值
失败不执行 FAIL SAT
127.0.0.1:6379> set p pOK127.0.0.1:6379> bitfield p overflow fail incrby u5 1 11) (integer) 29127.0.0.1:6379> get p"t"127.0.0.1:6379> bitfield p overflow fail incrby u5 1 11) (integer) 30127.0.0.1:6379> get p"x"127.0.0.1:6379> bitfield p overflow fail incrby u5 1 11) (integer) 31127.0.0.1:6379> get p"|"127.0.0.1:6379> bitfield p overflow fail incrby u5 1 11) (nil)127.0.0.1:6379> get p"|"127.0.0.1:6379>
过程分析
对
0111 0000
执行
bitfield p overflow fail incrby u5 1 1
变为
0111 0100
ascii码为116 即为字符t
然后继续执行
bitfield p overflow fail incrby u5 1 1
0111 1000
ascii为120即为字符 x
然后继续执行
bitfield p overflow fail incrby u5 1 1
变为
0111 1100
ascii 124即为字符 |
再继续执行就会溢出，所以保留当前的最大值
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