Redis入門 - 數據類型：3種特殊類型詳解

Redis除了上文中5種基礎數據類型，還有三種特殊的數據類型，分別是 HyperLogLogs（基數統計）， Bitmaps (位圖) 和 geospatial （地理位置）。@pdai

• Redis入門 - 數據類型：3種特殊類型詳解
  • HyperLogLogs（基數統計）
  • Bitmap （位存儲）
  • geospatial (地理位置)
    • geoadd
    • geopos
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    • georadius
    • georadiusbymember
    • geohash(較少使用)
    • 底層
  • 參考文章

HyperLogLogs（基數統計）

Redis 2.8.9 版本更新了 Hyperloglog 數據結構！

• 什麼是基數？

舉個例子，A = {1, 2, 3, 4, 5}， B = {3, 5, 6, 7, 9}；那麼基數（不重複的元素）= 1, 2, 4, 6, 7, 9； （允許容錯，即可以接受一定誤差）

• HyperLogLogs 基數統計用來解決什麼問題？

這個結構可以非常省內存的去統計各種計數，比如註冊 IP 數、每日訪問 IP 數、頁面實時UV、在線用戶數，共同好友數等。

• 它的優勢體現在哪？

一個大型的網站，每天 IP 比如有 100 萬，粗算一個 IP 消耗 15 字節，那麼 100 萬個 IP 就是 15M。而 HyperLogLog 在 Redis 中每個鍵佔用的內容都是 12K，理論存儲近似接近 2^64 個值，不管存儲的內容是什麼，它一個基於基數估算的算法，只能比較準確的估算出基數，可以使用少量固定的內存去存儲並識別集合中的唯一元素。而且這個估算的基數並不一定準確，是一個帶有 0.81% 標準錯誤的近似值（對於可以接受一定容錯的業務場景，比如IP數統計，UV等，是可以忽略不計的）。

• 相關命令使用

127.0.0.1:6379> pfadd key1 a b c d e f g h i	# 創建第一組元素
(integer) 1
127.0.0.1:6379> pfcount key1					# 統計元素的基數數量
(integer) 9
127.0.0.1:6379> pfadd key2 c j k l m e g a		# 創建第二組元素
(integer) 1
127.0.0.1:6379> pfcount key2
(integer) 8
127.0.0.1:6379> pfmerge key3 key1 key2			# 合併兩組：key1 key2 -> key3 並集
OK
127.0.0.1:6379> pfcount key3
(integer) 13

Bitmap （位存儲）

Bitmap 即位圖數據結構，都是操作二進制位來進行記錄，只有0 和 1 兩個狀態。

• 用來解決什麼問題？

比如：統計用戶信息，活躍，不活躍！ 登錄，未登錄！ 打卡，不打卡！ 兩個狀態的，都可以使用 Bitmaps！

如果存儲一年的打卡狀態需要多少內存呢？ 365 天 = 365 bit 1字節 = 8bit 46 個字節左右！

• 相關命令使用

使用bitmap 來記錄 週一到週日的打卡！ 週一：1 週二：0 週三：0 週四：1 ......

127.0.0.1:6379> setbit sign 0 1
(integer) 0
127.0.0.1:6379> setbit sign 1 1
(integer) 0
127.0.0.1:6379> setbit sign 2 0
(integer) 0
127.0.0.1:6379> setbit sign 3 1
(integer) 0
127.0.0.1:6379> setbit sign 4 0
(integer) 0
127.0.0.1:6379> setbit sign 5 0
(integer) 0
127.0.0.1:6379> setbit sign 6 1
(integer) 0

查看某一天是否有打卡！

127.0.0.1:6379> getbit sign 3
(integer) 1
127.0.0.1:6379> getbit sign 5
(integer) 0

統計操作，統計 打卡的天數！

127.0.0.1:6379> bitcount sign # 統計這周的打卡記錄，就可以看到是否有全勤！
(integer) 3

geospatial (地理位置)

Redis 的 Geo 在 Redis 3.2 版本就推出了! 這個功能可以推算地理位置的信息: 兩地之間的距離, 方圓幾裏的人

geoadd

添加地理位置

127.0.0.1:6379> geoadd china:city 118.76 32.04 manjing 112.55 37.86 taiyuan 123.43 41.80 shenyang
(integer) 3
127.0.0.1:6379> geoadd china:city 144.05 22.52 shengzhen 120.16 30.24 hangzhou 108.96 34.26 xian
(integer) 3

規則

兩級無法直接添加，我們一般會下載城市數據(這個網址可以查詢 GEO： http://www.jsons.cn/lngcode)！

• 有效的經度從-180度到180度。
• 有效的緯度從-85.05112878度到85.05112878度。

# 當座標位置超出上述指定範圍時，該命令將會返回一個錯誤。
127.0.0.1:6379> geoadd china:city 39.90 116.40 beijin
(error) ERR invalid longitude,latitude pair 39.900000,116.400000

geopos

獲取指定的成員的經度和緯度

127.0.0.1:6379> geopos china:city taiyuan manjing
1) 1) "112.54999905824661255"
   1) "37.86000073876942196"
2) 1) "118.75999957323074341"
   1) "32.03999960287850968"

獲得當前定位, 一定是一個座標值!

geodist

如果不存在, 返回空

單位如下

• m
• km
• mi 英里
• ft 英尺

127.0.0.1:6379> geodist china:city taiyuan shenyang m
"1026439.1070"
127.0.0.1:6379> geodist china:city taiyuan shenyang km
"1026.4391"

georadius

附近的人 ==> 獲得所有附近的人的地址, 定位, 通過半徑來查詢

獲得指定數量的人

127.0.0.1:6379> georadius china:city 110 30 1000 km			以 100,30 這個座標爲中心, 尋找半徑爲1000km的城市
1) "xian"
2) "hangzhou"
3) "manjing"
4) "taiyuan"
127.0.0.1:6379> georadius china:city 110 30 500 km
1) "xian"
127.0.0.1:6379> georadius china:city 110 30 500 km withdist
1) 1) "xian"
   2) "483.8340"
127.0.0.1:6379> georadius china:city 110 30 1000 km withcoord withdist count 2
1) 1) "xian"
   2) "483.8340"
   3) 1) "108.96000176668167114"
      2) "34.25999964418929977"
2) 1) "manjing"
   2) "864.9816"
   3) 1) "118.75999957323074341"
      2) "32.03999960287850968"

參數 key 經度 緯度 半徑 單位 [顯示結果的經度和緯度] [顯示結果的距離] [顯示的結果的數量]

georadiusbymember

顯示與指定成員一定半徑範圍內的其他成員

127.0.0.1:6379> georadiusbymember china:city taiyuan 1000 km
1) "manjing"
2) "taiyuan"
3) "xian"
127.0.0.1:6379> georadiusbymember china:city taiyuan 1000 km withcoord withdist count 2
1) 1) "taiyuan"
   2) "0.0000"
   3) 1) "112.54999905824661255"
      2) "37.86000073876942196"
2) 1) "xian"
   2) "514.2264"
   3) 1) "108.96000176668167114"
      2) "34.25999964418929977"

參數與 georadius 一樣

geohash(較少使用)

該命令返回11個字符的hash字符串

127.0.0.1:6379> geohash china:city taiyuan shenyang
1) "ww8p3hhqmp0"
2) "wxrvb9qyxk0"

將二維的經緯度轉換爲一維的字符串, 如果兩個字符串越接近, 則距離越近

底層

geo底層的實現原理實際上就是Zset, 我們可以通過Zset命令來操作geo

127.0.0.1:6379> type china:city
zset

查看全部元素 刪除指定的元素

127.0.0.1:6379> zrange china:city 0 -1 withscores
 1) "xian"
 2) "4040115445396757"
 3) "hangzhou"
 4) "4054133997236782"
 5) "manjing"
 6) "4066006694128997"
 7) "taiyuan"
 8) "4068216047500484"
 9) "shenyang"
1)  "4072519231994779"
2)  "shengzhen"
3)  "4154606886655324"
127.0.0.1:6379> zrem china:city manjing
(integer) 1
127.0.0.1:6379> zrange china:city 0 -1
1) "xian"
2) "hangzhou"
3) "taiyuan"
4) "shenyang"
5) "shengzhen"

參考文章

• http://www.jsons.cn/lngcode
• https://www.cnblogs.com/junlinsky/p/13528452.html
• https://www.cnblogs.com/touyel/p/12728096.html
• https://www.cnblogs.com/junlinsky/p/13528452.html
• https://www.cnblogs.com/wang-sky/p/13857787.html

知識體系

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學習資料

• Redis官網:http://redis.io/

• Redis官方文檔:http://redis.io/documentation

• Redis教程:http://www.w3cschool.cn/redis/redis-intro.html

• Redis下載:http://redis.io/download

• redis英文文檔 https://redis.io/topics/data-types

• redis中文文檔 http://www.redis.cn/documentation.html

• 《redis設計與實現 3.0版本》 http://redisbook.com/index.html

• redis菜鳥教程 https://www.runoob.com/redis/redis-tutorial.html

• redis源碼解讀 3.2.8版本 https://blog.csdn.net/men_wen/article/details/75668345

除此之外，我還推薦你看下 極客時間 《Redis核心技術與實戰》（作者：蔣德鈞）的相關內容，它是我看到的爲數不多的含有實戰經驗比較多的專欄，部分文章中圖片也來源於這個系列。

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