# 一、介绍
举个例子：用户一年的签到记录，签了是1，没签是0，要记录365天。如果使用kv存储那么需要365条。当用户数量过亿的时候，需要的存储空间就太大了。
为了解决这个问题redis提供了bitmap数据结构，这样每天的签到记录只占用1位，365天就是365位一共46个字节。位图的最小单位是比特(bit)，每个bit的取值只能是0或1
![[Snipaste_2023-02-23_10-00-41 21.png]]
位图的内容就是普通字符串，byte数组，1byte=8bit。redis的位数组是自动扩展，如果设置了某个偏移位置超出了现有的范围就会自动补零
# 二、基本用法

**零存**： 使用setbit对位值进行逐个设置
**整存**：使用字符串一次性填充所有位数组
**零取**：使用getbit获取位数组的值

## 2.1 零存整取
使用位操作符将字符串设置为hello，先得到hello的ASCII码
![[Snipaste_2023-02-23_17-24-34.png]]
转换为8为ASCII码为
h:01101000
e:01100101
l:01101100
l:01101100
o:01101111
以h字符为例，只需要设置为1的位置，h字符有1/2/4位需要设置
![[Snipaste_2023-02-23_17-24-34 1.png]]
命令如下
![[Snipaste_2023-02-23_17-24-34 2.png]]
![[Snipaste_2023-02-23_17-24-34 3.png]]
## 2.2零存零取
![[Snipaste_2023-02-23_17-24-34 4.png]]
## 2.3整存零取
![[Snipaste_2023-02-23_17-24-34 5.png]]
## 2.4 统计和查找
位图统计指令bitcount：用来统计指定位置范围内1的个数

位图查找指令bitpos：用来查找指定范围内出现的第一个0或1

例：可以通过bitcount统计用户一共签到了多少天，通过bitpos指令查找用户从哪一天开始第一次签到。如果指定了范围参数[start，end]，就可以统计在某个时间范围内用户签到了多少天，用户自某天以后的哪天开始签到。**注意，start和end参数是字节索引，也就是指定的位范围必须是8的倍数，而不能任意指定。**
因为这个设计导致无法直接计算某个月内用户签到了多少天，而必须将这个月所覆盖的字节内容全部取出来在内存中统计

### bitcount
例： bitcount w 0 0 统计第一个字符中1的位数
![[Snipaste_2023-02-23_17-24-34 6.png]]
### bitpos
例：bitpos w 0 第一个0位
![[Snipaste_2023-02-23_17-24-34 7.png]]
bitpos w 1 0 1 从第一个字符算起，第一个1位
![[Snipaste_2023-02-23_17-24-34 8.png]]
### bitfield
例：bitfield w get u4 0 从第一位开始取4个位，结果为6，对应4位二进制为0110
![[Snipaste_2023-02-23_17-24-34 9.png]]
例：bitfield w get u3 2 从第三位开始取3个位，结果为5，对应3位编码为101，前面补零为0101=5
![[Snipaste_2023-02-23_17-24-34 10.png]]


# 三、使用场景
+ 用户签到统计