5.1.4 NoSQL数据库-Redis（键值key-value）-三种特殊数据类型

╰半夏微凉° 2023-01-03 01:53 147阅读 0赞

**目录**

1.Geospatial(地理位置)

2.Hyperloglog(基数统计)

3.BitMaps(位图)

--------------------

# 1.Geospatial(地理位置) #

> 使用经纬度定位地理坐标并用一个**有序集合zset保存**，可以使用Zset命令来操作。Redis 的 Geo 在Redis3.2 版本就推出了！ 这个功能可以推算地理位置的信息，两地之间的距离，方圆几里的人！

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>命令</th> 
   <th style="width:351px;">描述</th> 
   <th style="width:540px;">举例</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td><code>geoadd key longitud(经度) latitude(纬度) member [..]</code></td> 
   <td style="width:351px;"> <p>将具体经纬度的坐标存入一个有序集合</p> <p>&nbsp;</p> <p># 规则：两级无法直接添加，我们一般会下载城市数据，直接通过java程序一次性导入！</p> <p># 有效的经度从-180度到180度。</p> <p># 有效的纬度从-85.05112878度到85.05112878度。</p> <p># 当坐标位置超出上述指定范围时，该命令将会返回一个错误</p> </td> 
   <td style="width:540px;">geoadd china:city 116.40 39.90 beijing</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td><code>geopos key member [member..]</code></td> 
   <td style="width:351px;">获取集合中的一个/多个成员坐标</td> 
   <td style="width:540px;">GEOPOS china:city beijing # 获取指定的城市的经度和纬度！</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td><code>geodist key member1 member2 [unit]</code></td> 
   <td style="width:351px;"> <p>返回两个给定位置之间的距离。默认以米作为单位。</p> <p>&nbsp;</p> <p>指定单位的参数&nbsp;<strong>unit</strong>&nbsp;必须是以下单位的其中一个：</p> 
    <ul> 
     <li> <p><strong>m</strong>&nbsp;表示单位为米。</p> </li> 
     <li> <p><strong>km</strong>&nbsp;表示单位为千米。</p> </li> 
     <li> <p><strong>mi</strong>&nbsp;表示单位为英里。</p> </li> 
     <li> <p><strong>ft</strong>&nbsp;表示单位为英尺。</p> </li> 
    </ul></td> 
   <td style="width:540px;">GEODIST china:city beijing shanghai km # 查看上海到北京的直线距离</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td><code>georadius key longitude latitude radius m|km|mi|ft [WITHCOORD][WITHDIST] [WITHHASH] [COUNT count]</code></td> 
   <td style="width:351px;"> <p>以给定的经纬度为中心， 返回集合包含的位置元素当中， 与中心的距离不超过给定最大距离的所有位置元素。</p> <p>&nbsp;</p> <p><strong>关于GEORADIUS的参数</strong></p> 
    <blockquote> 
     <p>通过<code>georadius</code>就可以完成&nbsp;<strong>附近的人</strong>功能</p> 
     <p>withcoord:带上坐标</p> 
     <p>withdist:带上距离，单位与半径单位相同</p> 
     <p>COUNT n : 只显示前n个(按距离递增排序)</p> 
    </blockquote> </td> 
   <td style="width:540px;"> <p>GEORADIUS china:city 110 30 1000 km # 以110，30 这个经纬度为中心，寻找方圆1000km内的城市</p> <p>GEORADIUS china:city 110 30 500 km withdist # 显示到中间距离的位置</p> <p>GEORADIUS china:city 110 30 500 km withdist withcoord count 1 # 筛选出指定的结果！</p> </td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td><code>GEORADIUSBYMEMBER key member radius...</code></td> 
   <td style="width:351px;">功能与GEORADIUS相同，只是中心位置不是具体的经纬度，而是使用结合中已有的成员作为中心点。</td> 
   <td style="width:540px;">GEORADIUSBYMEMBER china:city beijing 1000 km # 找出位于指定元素周围的其他元素！</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td><code>geohash key member1 [member2..]</code></td> 
   <td style="width:351px;">返回一个或多个位置元素的Geohash表示。使用Geohash位置52点整数编码。该命令将返回11个字符的Geohash字符串!</td> 
   <td style="width:540px;"> <p>geohash china:city beijing chongqi</p> <p>1) "wx4fbxxfke0"</p> <p>2) "wm5xzrybty0"</p> </td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

----------------georadius---------------------
    127.0.0.1:6379> GEORADIUS china:city 120 30 500 km withcoord withdist # 查询经纬度(120,30)坐标500km半径内的成员
    1) 1) "hangzhou"
       2) "29.4151"
       3) 1) "120.20000249147415"
          2) "30.199999888333501"
    2) 1) "shanghai"
       2) "205.3611"
       3) 1) "121.40000134706497"
          2) "31.400000253193539"
         
    ------------geohash---------------------------
    127.0.0.1:6379> geohash china:city yichang shanghai # 获取成员经纬坐标的geohash表示
    1) "wmrjwbr5250"
    2) "wtw6ds0y300"

# 2.Hyperloglog(基数统计) #

**什么是基数？**

> 数据集中不重复的元素的个数。
> 
> Redis HyperLogLog 是用来做基数统计的算法，HyperLogLog 的优点是，在输入元素的数量或者体积非常非常大时，计算基数所需的空间总是固定的、并且是很小的。花费 12 KB 内存，就可以计算接近 2^64 个不同元素的基数。因为 HyperLogLog 只会根据输入元素来计算基数，而不会储存输入元素本身，所以 HyperLogLog 不能像集合那样，返回输入的各个元素。其底层使用string数据类型

**应用场景：**

网页的访问量（UV）：一个用户多次访问，也只能算作一个人。

> 传统实现，存储用户的id,然后每次进行比较。当用户变多之后这种方式及其浪费空间，而我们的目的只是**计数**，Hyperloglog就能帮助我们利用最小的空间完成。

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>命令</th> 
   <th>描述</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td><code>PFADD key element1 [elememt2..]</code></td> 
   <td>添加指定元素到 HyperLogLog 中</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td><code>PFCOUNT key [key]</code></td> 
   <td>返回给定 HyperLogLog 的基数估算值。</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td><code>PFMERGE destkey sourcekey [sourcekey..]</code></td> 
   <td>将多个 HyperLogLog 合并为一个 HyperLogLog</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

----------PFADD--PFCOUNT---------------------
    127.0.0.1:6379> PFADD myelemx a b c d e f g h i j k # 添加元素
    (integer) 1
    127.0.0.1:6379> type myelemx # hyperloglog底层使用String
    string
    127.0.0.1:6379> PFCOUNT myelemx # 估算myelemx的基数
    (integer) 11
    127.0.0.1:6379> PFADD myelemy i j k z m c b v p q s
    (integer) 1
    127.0.0.1:6379> PFCOUNT myelemy
    (integer) 11
    
    ----------------PFMERGE-----------------------
    127.0.0.1:6379> PFMERGE myelemz myelemx myelemy # 合并myelemx和myelemy 成为myelemz
    OK
    127.0.0.1:6379> PFCOUNT myelemz # 估算基数
    (integer) 17

如果允许容错，那么一定可以使用Hyperloglog !  如果不允许容错，就使用set或者自己的数据类型即可 ！

# 3.BitMaps(位图) #

> 使用位存储，信息状态只有 0 和 1
> 
> Bitmap是**一串连续的2进制数字**（0或1），每一位所在的位置为偏移(offset)，在bitmap上可执行AND,OR,XOR,NOT以及其它位操作。

**应用场景**

签到统计（到了1，未到0）、状态统计（每天打卡，打卡了1，未打卡0）

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>命令</th> 
   <th>描述</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td><code>setbit key offset value</code></td> 
   <td>为指定key的offset位设置值</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td><code>getbit key offset</code></td> 
   <td>获取offset位的值</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td><code>bitcount key [start end]</code></td> 
   <td>统计字符串被设置为1的bit数，也可以指定统计范围按字节</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td><code>bitop operration destkey key[key..]</code></td> 
   <td>对一个或多个保存二进制位的字符串 key 进行位元操作，并将结果保存到 destkey 上。</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td><code>BITPOS key bit [start] [end]</code></td> 
   <td>返回字符串里面第一个被设置为1或者0的bit位。start和end只能按字节,不能按位</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

------------setbit--getbit--------------
    127.0.0.1:6379> setbit sign 0 1 # 设置sign的第0位为 1 
    (integer) 0
    127.0.0.1:6379> setbit sign 2 1 # 设置sign的第2位为 1  不设置默认 是0
    (integer) 0
    127.0.0.1:6379> setbit sign 3 1
    (integer) 0
    127.0.0.1:6379> setbit sign 5 1
    (integer) 0
    127.0.0.1:6379> type sign
    string
    
    127.0.0.1:6379> getbit sign 2 # 获取第2位的数值
    (integer) 1
    127.0.0.1:6379> getbit sign 3
    (integer) 1
    127.0.0.1:6379> getbit sign 4 # 未设置默认是0
    (integer) 0
    
    -----------bitcount----------------------------
    127.0.0.1:6379> BITCOUNT sign # 统计sign中为1的位数
    (integer) 4