Redis BITCOUNT 命令

语法

1	BITCOUNT key [start end [BYTE \| BIT]]

可用版本

≥ 2.6.0

时间复杂度

$O(N)$

ACL类别

@read, @bitmap, @slow

计算给定字符串中，被设置为 1 的比特位的数量。

默认情况下，给定的整个字符串都会被进行计数，通过指定额外的 start 和 end 参数，可以让计数只在特定的位上进行。

start 和 end 参数的设置和 GETRANGE key start end 命令类似，都可以使用负数值：比如 -1 表示最后一个字节，-2 表示倒数第二个字节，以此类推。

不存在的 key 被当成是空字符串来处理，因此对一个不存在的 key 进行 BITCOUNT 操作，结果为 0 。

默认情况下，参数 start 和 end 指定一个字节索引。我们可以使用一个附加参数 BIT 来指定一个比特索引。所以 0 是第一位，1 是第二位，以此类推。对于负值，-1 是最后一位，-2 是倒数第二位，依此类推。

返回值

返回一个整数，表示被设置为 1 的位的数量。

示例 1

对一个不存在的 key 进行 BITCOUNT 操作：

redis> EXISTS bits_key
(integer) 0
redis> BITCOUNT bits_key
(integer) 0

示例 2

对存储值的类型不是字符串的 key 进行 BITCOUNT 操作：

redis> TYPE list_key
list
redis> BITCOUNT list_key
(error) WRONGTYPE Operation against a key holding the wrong kind of value
redis>

示例 3

对存储值为字符串 JOHNSON LIN 的 key 进行 BITCOUNT 操作：

redis> GET user
"JOHNSON LIN"
redis>
redis> BITCOUNT user
(integer) 38

字符串 JOHNSON LIN 的二进制表示：

1	01001010 01001111 01001000 01001110 01010011 01001111 01001110 00100000 01001100 01001001 01001110

示例 4

通过指定 start 和 end 参数，只对存储值的第一个字节、第二个字节进行计数：

1 2	redis> BITCOUNT user 0 1 BYTE (integer) 8

该命令也可以省略 BYTE 参数：

1 2	redis> BITCOUNT user 0 1 (integer) 8

示例 5

通过指定 start 和 end 参数，只对存储值的倒数第一个字节、倒数第二个字节进行计数：

1 2	redis> BITCOUNT user -2 -1 BYTE (integer) 7

省略 BYTE 参数：

1 2	redis> BITCOUNT user -2 -1 (integer) 7

示例 6

通过指定 start 和 end 参数，只对存储值的第一位、第二位进行计数：

1 2	redis> BITCOUNT user 0 1 BIT (integer) 1

示例 7

通过指定 start 和 end 参数，只对存储值的倒数第八位至倒数第一位进行计数：

1 2	redis> BITCOUNT user -8 -1 BIT (integer) 4

模式：使用 Bitmap 存储实时指标

对某些特定类型的数据，使用 Bitmap 存储可以非常节省空间。例如，记录 Web 应用用户访问历史以筛选参与新功能测试的用户。

使用 SETBIT 命令可以轻松实现这一功能。可以使用一个小的递增整数来代表每一天，如 0 代表应用上线首日，1 代表第二日，以此类推。

每次用户浏览页面时，应用可使用 SETBIT 命令设置与当前日期对应的位，记录用户在当日访问。之后只需对 Bitmap 调用 BITCOUNT 命令就可以轻松知道用户访问的总天数。

一篇名为“Fast easy realtime metrics using Redis bitmaps”的文章描述了类似方式，只是使用用户 ID 而非日期。

性能考虑因素

在上述计算用户访问天数的示例中，即使应用运行 10 年，每个用户的数据也仅为 365*10 比特，即每个用户只需 456 字节。对这样的数据量，BITCOUNT 的速度仍然与其他 $O(1)$ Redis 命令一样快，如 GET 或 INCR。

当位图很大时，有两种选择：

将一个大的 Bitmap 分散到不同的 key 中，作为小的 Bitmap 来处理。使用 Lua 脚本可以高效且原子地实现这一功能。
使用 BITCOUNT 的 start 和 end 参数，遍历位图，每次只对部分位进行计算，然后在客户端累加结果。我们可以选择将累加结果缓存至一个键。

历史记录

从 Redis 7.0.0 版本开始：增加了 BYTE、BIT 选项。

（END）