Redis - 位图SETBIT、GETBIT、BITCOUNT、BITPOS、BITOP命令介绍

你的名字 2022-12-22 11:25 159阅读 0赞

## Redis - 位图SETBIT、GETBIT、BITCOUNT、BITPOS、BITOP命令介绍 ##

## SETBIT ##

SETBIT key offset value

可用版本：>= 2.2.0
    时间复杂度: O(1)

对键`key`对应的位图（其实是字符串，只不过该字符串的每一位都是字符`0`或者字符`1`，下面都叫它位图），设置或清除指定偏移量上的位(`bit`)，位的设置或清除取决于`value`的值，它可以是`0`，也可以是`1`。

**演示**

当键`key`不存在时，会自动生成一个位图。如果偏移量大于键`key`对应的位图长度时，位图会先进行伸展，以确保它可以将`value`保存在指定的偏移量上。当位图进行伸展时，空白位置以`0`填充。SETBIT命令会返回指定偏移量原来储存的值。

![在这里插入图片描述][2020112011354093.png]  
偏移量`offset`必须大于等于 0 ，小于 `2^32` (因为字符串存储空间被限制在`512 MB`之内，`512=2^9,M=2^20，B=2^3，9+20+3=32`)。

## GETBIT ##

GETBIT key offset

可用版本：>= 2.2.0
    时间复杂度：O(1)

获取指定的键`key`对应的位图指定偏移量上的位。

**演示**

当偏移量比键`key`对应的位图的长度大时，或者键`key`不存在时，GETBIT命令会返回`0`。  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM3OTYwNjAz_size_16_color_FFFFFF_t_70]  
GETBIT命令会返回指定的键`key`对应的位图指定偏移量上的位。  
![在这里插入图片描述][20201120114820519.png]

## BITCOUNT ##

BITCOUNT key [start end]

可用版本：>= 2.6.0
    时间复杂度：O(N)

计算给定键`key`对应的位图中，被设置为`1`的位的数量，通过指定的`start`和`end`参数，可以让计数只在特定的**字节**（注意`start`和`end`指的是字节，不是位，演示中会进行说明）上进行。

`start`和`end`参数的设置和GETRANGE命令类似，都可以使用负数值，比如 `-1` 表示倒数第一个字节，而 `-2` 表示倒数第二个字节：[Redis - 字符串STRLEN、APPEND、SETRANGE、GETRANGE命令介绍][Redis - _STRLEN_APPEND_SETRANGE_GETRANGE]。

**演示**

不存在的键`key`会被当成是空位图来处理，因此对一个不存在的键`key`进行BITCOUNT操作时，结果会为 0 。  
![在这里插入图片描述][20201120115754174.png]  
使用`start`和`end`参数。  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM3OTYwNjAz_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]  
![在这里插入图片描述][2020112013402748.png]

由上图可知，`start`和`end`参数指的是字节，不是位。

## BITPOS ##

BITPOS key bit [start end]

可用版本： >= 2.8.7
    时间复杂度： O(N)，其中 N 为位图包含的二进制位数量

返回位图中第一个值为 `bit` 的二进制位的位置。`start` 和 `end` 参数指定要检测的字节范围。

**演示**  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM3OTYwNjAz_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]  
使用`start`和`end`参数。  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM3OTYwNjAz_size_16_color_FFFFFF_t_70 2]  
结果很显然是正确的。

## BITOP ##

BITOP operation destkey key [key …]

可用版本： >= 2.6.0
    时间复杂度： O(N)

对一个或多个键`key`对应的位图进行位操作，并将结果保存到 `destkey` 上。

`operation` 可以是 `AND` 、 `OR` 、 `NOT` 、 `XOR` 这四种操作中的任意一种。除了 `NOT` 操作之外，其他操作都可以接受一个或多个键`key`作为输入。

当BITOP命令处理不同长度的位图时，较短的那个位图所缺少的部分会被看作`0`。不存在的键`key`也被看作是包含`0`的位图。所以，保存到 `destkey` 的位图长度，和输入键`key` 中最长的位图长度相等。

**演示**

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM3OTYwNjAz_size_16_color_FFFFFF_t_70 3]  
`AND`操作：  
![在这里插入图片描述][20201120135747156.png]  
`OR`操作：  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM3OTYwNjAz_size_16_color_FFFFFF_t_70 4]  
`NOT`操作：

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM3OTYwNjAz_size_16_color_FFFFFF_t_70 5]  
`XOR` 操作：  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM3OTYwNjAz_size_16_color_FFFFFF_t_70 6]  
结果也都符合预期。

Redis中位图的SETBIT、GETBIT、BITCOUNT、BITPOS、BITOP命令就介绍到这里。

写博客是博主记录自己的学习过程，如果有错误，请指正，谢谢！

[2020112011354093.png]: /images/20221120/69658f5ae671475bb9f3087e94a3c521.png
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[20201120114820519.png]: /images/20221120/4577c53a1a994b2f8bcede47fe42d27f.png
[Redis - _STRLEN_APPEND_SETRANGE_GETRANGE]: https://kaven.blog.csdn.net/article/details/109823852
[20201120115754174.png]: /images/20221120/30c1ffea826345df9598ef6233e615c1.png
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