闲扯一下redis的三大衍生数据结构

引言

说起的数据结构，大家可能对五大基础数据类型比较熟悉:，，，，。那么除此之外，还有三大衍生数据结构，大家平时是很少接触的，即：、、

另外，我觉得，这三个数据结构，只能说是锦上添花。真正在项目中，我还真没用过。

下面大家来看看这三大数据结构的定义和用途

bitmaps

定义

说到这个，其实它就是，但它可以对的位进行操作。然后呢，这个位操作，有自己的命令，所以和操作的命令又不大一样！

可以这么理解

bitmaps为一个以位为单位的数组，数组的每个单元只能存储0和1

下面举个例子，比如我们要做一个set操作，为，为，那么执行如下命令

那么的ASCII为

接下来，你可以用位命令命令取出，取出每一位的内容。

用途

网上传言，此结构用来统计一定时间内的，活跃的用户数，使用的结构比传统的结构省空间。然而，这种用途有很大的局限性，我后文会说到。先说一下，网上的说法。

假设有30个用户，其中有5个用户，在这天登陆了。假设这5个用户的userid=2，4，8，11，12。

那么，我们假设key为，将其值用于记录用户登陆信息。那么为了记录上述5个用户登陆过，我们将该值的第2位，第4位，第8位，第11位，第12位设为1，即执行下述命令

这个时候，比如你要判断userid=11的用户，在2018-10-04这天，有没有登陆过，就执行下述命令

结果为1，就代表用户登陆过。如果返回结果为0，则代表用户没登陆过。

如果要统计，2018-10-04，这一天登陆的用户数，可以执行下面的命令

上面的命令就可以统计出，2018-10-04，这一天5个用户登陆过。

ok，到这里大家就查不多能明白了。

先说一下，这里的，可以理解为偏移量。比如实际项目中的userid位1000002,那么偏移量就是2。大家在项目中，可以灵活变通。

然而这种方式有一个局限性。我们在实际项目中，如果userid是使用uuid生成的，那么，你要如何根据这些userid生成偏移量？莫非你还要去找一个hash函数，生成偏移量？就算找到了相应的hash函数，你能确保一定不发生hash碰撞，导致偏移量一致？

所以，大家了解即可。

HyperLogLog

定义

并不是一种数据结构，而是一种算法，可以利用极小的内存空间完成独立总数的统计。

其实，大家可能对该算法比较陌生。我们中有一个库叫，其中也实现了算法。我大概说一下该算法的原理，我不想去长篇大论的搬出数学论文来，大家看着也无聊，这里指的是超级的意思，它的前世是LogLog算法。这里博主蜻蜓点水的装13一下，大家能领悟到精髓即可。

假设有如下对话

我:"小曲啊，假设啊，我一轮丢5次硬币，丢了很多轮之后，发现这几轮中，最多出现连续的2次反面1次正面，你能猜出来我丢了多少轮么！"

小曲:"应该没几轮吧，顶多就七八轮。"

我:"卧槽，这么机智，怎么算的?"

小曲:"很简单啊，正反面概率都是1/2,连着二次反面，一次正面。不就是1/2*1/2*1/2=1/8么！"

我:"那要是最多出现连续的4次反面1次正面呢？"

小曲:"那应该是很多很多轮吧！"

我:"果然机智！"

上述聊天，出自我和同事曲之间的，日常互吹！如有雷同，纯属巧合！

好了，原理讲完了！只是他的估算算法比较复杂！没这么简单而已！而且这么估，误差还比较大！下面给出算法的伪代码。

需要说明的是

就是把你的输入元素，映射成二进制长串。映射成二进制长串后，就可以类比到我最先说的抛硬币的结果了。至于最后的结果为什么用，大家可以去查文献。毕竟这文章是在讲，不是在讲这个算法。而且这个算法，后面还经过了一系列演进，比如将入参集合分为m个部分，然后将个部分的结果求一个平均数，最后以2的次幂，来估计独立总数！这些读者有兴趣可以自行查询！

用途

这个结构可以非常省内存的去统计各种计数，比如注册数、每日访问数。当然，存在误差！Redis官方给出的数字是0.81%的失误率。

用法也很简单如下所示

上面就是演示了，2018-10-04这天，约4个ip登陆了系统！

网上有一张和传统集合结构的占用空间对比图，贴出来，给大家看看

注意了，再强调一次，使用此结构是存在误差的！比如你了一百万条数据进去，结果的结果可能就999756条！

Geo

定义

Geo可以用于存储经纬度、计算两地之间的距离、范围计算等。其底层实现是zset。

用途

主要有以下六组命令

：增加某个地理位置的坐标。

：获取某个地理位置的坐标。

：获取两个地理位置的距离。

：根据给定地理位置坐标获取指定范围内的地理位置集合。

：根据给定地理位置获取指定范围内的地理位置集合

：获取某个地理位置的geohash值。

我这里直接贴官网文档的例子，大家有兴趣可以自行查询.

首先，先给key增加两个坐标

其次，计算两个坐标之间的举例

最后，计算距离经纬度距离和范围内的坐标有哪些

总结，我目前还没涉及到和地图有关的业务，因此该结构用的还比较少。大家根据项目具体需求使用即可！