基数统计HyperLogLog

HyperLogLog是用来做基数统计的算法，在输入元素的数量或者体积非常大时，计算基数所需的空间总是固定且是很小的。

每个HyperLogLog键只需花费12KB内存，就可以计算接近2^64个不同元素的基数。但HyperLogLog只会根据输入元素来计算基数，而不会存储输入元素本身，所以HyperLogLog不能返回输入的各个元素，而且返回元素去重后的个数。

基数统计一般用于统计某个文章的访客IP、搜索关键词的数量、统计用户搜索不同词条个数。

基本命令

使用pfadd命令定义一个基数统计类型数据，其语法格式如下：

pfadd 键 元素 [元素 ...]   # 定义基数统计数据
pfcount 键     # 获取基数

示例代码如下：

pfadd hll1 1 2 3 5 6 7
pfadd hll2 4 4 5 6 7 8 9

合并

通过pfmerge命令合并两个基数统计类型数据，其语法格式如下：

pfmerge 合并后的键 键1 键2[键n ...]

示例代码如下：

pfmerge hll3 hll1 hll2
pfcount hll3

运行结果如下：

编辑

地理空间GEO

GEO主要用于存储地理位置信息，并对存储的信息进行操作，包括：

• 添加地理位置的坐标
• 获取地理位置的坐标
• 计算两个位置之间的距离；
• 根据用户给定的经纬度坐标来获取指定范围内的地理位置集合。

基本命令

使用geoadd命令定义地理空间类型数据，其语法格式如下：

geoadd 键 经度 维度 位置名称 [经度 维度 位置名称 ...]

示例代码如下：

geoadd city 116.403963 39.915119 "天安门" 116.403414 39.924091 "故宫" 116.024067 40.362639 "长城"
type city

如下图所示：

编辑

获取

地理空间底层的类型是有序集合，所以我们可以通过zrange命令获取地理空间里面的元素，由于设置到中文，需要在启动redis客户端时添加--raw，示例代码如下：

redis-cli -a 123456 -p 6379 --raw
zrange city 0 -1

如下图所示：

编辑

通过geopos、geohash命令返回键的经纬度，其语法格式如下：

geopos 键 位置名称 [位置名称...]
geohash 键 位置名称 [位置名称...]

示例代码如下：

geopos city 天安门 故宫 长城  # 获取经纬度
geohash city 天安门 故宫 长城  # 获取hash转换后的经纬度

如下图所示：

编辑

地理距离

使用geodist命令获取两个位置之间的距离，其语法格式如下：

geodist 键 位置名 位置名 距离单位(m/km/ft/mi)

示例代码如下：

geodist city 长城 天安门 km

返回结果为：59.3390

使用georadius命令获取与中心的距离不超过给定最大距离的所有位置元素，其语法格式如下：

georadius 键 经纬度 最大距离 距离单位 withdist withcoord count 返回的数量 withhash desc
georadiusbymember 键 位置名 最大距离 距离单位 withdist withcoord count 返回的数量 withhash desc

其中：

• withdist：在返回位置元素的同时，将位置元素与中心之间的距离也一起返回；
• withcoord：将位置元素的经纬度一起返回；
• withhash：以52位有符号整数的形式，返回位置元素经过元素geohash编码的有序集合分值。

示例代码如下：

georadius city 116.418017 39.914492 10 km  withdist withcoord count 19 withhash desc
georadiusbymember city 天安门 10 km  withdist withcoord count 19 withhash desc

如下图所示：

编辑

位域bitfield

通过bitfield命令可以一次性操作连续的多个bit位，它执行一系列操作并返回一个响应数组，这个数组中的元素对应参数列表中的相应操作的执行结果，能对变长位宽和任意没有字节对齐的指定整型位域进行寻址和修改。

基本命令

bitfield命令获取元素的字节，其语法格式如下：

bitfield 键 [get 有符号/无符号的整型数字 偏移量]

示例代码如下：

set field1 hello
bitfield field1 get i8 0
bitfield field1 get i8 8

运行结果如下：

编辑

注意：

• 由于hello的第一位为h，其二进制为：01101000，所以返回104；
• 一个字节是8位，所以偏移量8等于hello中的e，所以返回101；
• i8表示有符号8位；

修改

当我们想修改bitfield里面的数据，可以通过set方法，示例代码如下：

bitfield field1 set i8 8 120
get field1

将第二个字符转为x(120)，如下图所示：

编辑

也可以通过incrby方法对元素进行增删，示例代码如下：

bitfield field1 incrby u4 2 1  # 从第三个位开始，对接下来的4位无符号数+1

运行结果如下：

编辑

注意：当溢出时，会归零。

溢出控制

溢出控制主要有三种方式：

• WRAP：使用回绕方法处理有符号整数和无符号整数的溢出情况，默认。
• SAT：使用饱和计算方法处理溢出，下溢取最小的整数值，上溢取最大的整数值；
• FAIL：拒绝执行导致溢出情况的的计算，并向用户返回空值表示计算未被执行。

示例代码如下：

set field2 a
bitfield field2 get i8 0
bitfield field2 overflow sat set i8 0 -130  # sat控制
bitfield field2 get i8 0
bitfield field2 overflow sat set i8 0 128  # sat控制
bitfield field2 get i8 0
bitfield field2 overflow fail set i8 0 128  # fail控制
bitfield field2 get i8 0

运行结果如下：

编辑

好了，Redis教程——数据类型（基数统计、地理空间、位域）就讲到这里了，下篇文章我们学习Redis教程——数据类型（流）。