Redis字符串(STRING)中BIT相关命令

上篇文章我们对STRING数据类型中一些基本的命令进行了介绍，但是没有涉及到BIT相关的命令，本文我们就来看看几个和BIT相关的命令。

本文是Redis系列的第四篇文章，了解前面的文章有助于更好的理解本文：

1.Linux上安装Redis
2.Redis中的五种数据类型简介
3.Redis字符串(STRING)介绍  

BIT相关的命令是指BITCOUNT/BITFIELD/BITOP/BITPOS/SETBIT/GETBIT 几个命令，灵活使用这几个命令，可以给我们的项目带来很多惊喜。

准备知识

在学习这几个命令之前，我们得先了解下redis中字符串的存储方式，redis中的字符串都是以二进制的方式进行存储的，比如说我执行如下命令：

127.0.0.1:6379> SET k1 a
OK

a对应的ASCII码是97，转换为二进制数据是01100001，我们BIT相关命令都是对这个二进制数据进行操作。请继续往下看。

GETBIT

GETBIT命令可以返回key对应的value在offset处的bit值，以上文提到的k1为例，a对应的二进制数据是01100001，所以当offset为0时，对应的bit值为0；offset为1时，对应的bit值为1；offset为2时，对应的bit值为1；offset为3时，对应的bit值为0，依此类推….，如下：

127.0.0.1:6379> GETBIT k1 0
(integer) 0
127.0.0.1:6379> GETBIT k1 1
(integer) 1
127.0.0.1:6379> GETBIT k1 2
(integer) 1
127.0.0.1:6379> GETBIT k1 3
(integer) 0
127.0.0.1:6379> GETBIT k1 4
(integer) 0
127.0.0.1:6379> GETBIT k1 5
(integer) 0
127.0.0.1:6379> GETBIT k1 6
(integer) 0
127.0.0.1:6379> GETBIT k1 7
(integer) 1

SETBIT

SETBIT可以用来修改二进制数据，比如a对应的ASCII码为97，c对应的ASCII码为99，97转为二进制是01100001，99转为二进制是01100011，两个的差异在于第六位一个是0一个是1，通过SETBIT命令，我们可以将k1的第六位的0改为1（第六位是从0开始算），如下：

127.0.0.1:6379> SETBIT k1 6 1
(integer) 0
127.0.0.1:6379> GET k1
"c"

此时，k1中存储的字符也就变为了c。SETBIT在执行时所返回的数字，表示该位上原本的bit值。

BITCOUNT

BITCOUNT可以用来统计这个二进制数据中1的个数，如下：

127.0.0.1:6379> BITCOUNT k1
(integer) 4

关于BITCOUNT，redis官网上有一个非常有意思的案例：用户上线次数统计。节选部分原文如下：

举个例子，如果今天是网站上线的第 100 天，而用户 peter 在今天阅览过网站，那么执行命令 SETBIT peter 100 1 ；如果明天 peter 也继续阅览网站，那么执行命令 SETBIT peter 101 1 ，以此类推。
当要计算 peter 总共以来的上线次数时，就使用 BITCOUNT 命令：执行 BITCOUNT peter ，得出的结果就是 peter 上线的总天数。

这种统计方式最大的好处就是节省空间并且运算速度快。每天占用一个bit，一年也就365个bit，10年也就10*365个bit，也就是456个字节，对于这么大的数据，bit的操作速度非常快。

BITOP

BITOP可以对一个或者多个二进制位串执行并(AND)、或(OR)、异或(XOR)以及非(NOT)运算，如下：a对应的ASCII码转为二进制是01100001，c对应的二进制位串是01100011。对这两个二进制位串分别执行AND\OR\XOR的结果如下：

127.0.0.1:6379> set k1 a
OK
127.0.0.1:6379> set k2 c
OK
127.0.0.1:6379> BITOP and k3 k1 k2
(integer) 1
127.0.0.1:6379> get k3
"a"
127.0.0.1:6379> BITOP or k3 k1 k2
(integer) 1
127.0.0.1:6379> get k3
"c"
127.0.0.1:6379> BITOP xor k3 k1 k2
(integer) 1
127.0.0.1:6379> get k3
"\x02"

另外，BITOP也可以执行NOT运算，但是注意参数个数，如下：

127.0.0.1:6379> BITOP not k3 k4
(integer) 1

这里会对k4的二进制位串取反，将取反结果交给k3.

BITPOS

BITPOS用来获取二进制位串中第一个1或者0的位置，如下：

127.0.0.1:6379> set k1 a
OK
127.0.0.1:6379> BITPOS k1 1
(integer) 1
127.0.0.1:6379> BITPOS k1 0
(integer) 0

也可以在后面设置一个范围，不过后面的范围是字节的范围，而不是二进制位串的范围。

OK,STRING中BIT相关的命令我们就介绍这么多，更多命令小伙伴们可以参考官方文档http://www.redis.cn/commands.html。小伙伴在看官方文档时，有什么问题欢迎留言讨论。    

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