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Bitmap

Bitmap 是 String 的位操作视图，用位(bit)表示状态。

# SETBIT：设置某一位（0 或 1）
SETBIT sign:2026-05-15 100 1     # 用户 100 签到
SETBIT sign:2026-05-15 101 1     # 用户 101 签到

# GETBIT：获取某一位
GETBIT sign:2026-05-15 100       # 1

# BITCOUNT：统计 1 的个数（签到人数）
BITCOUNT sign:2026-05-15         # 2

# BITOP：位运算
# 计算月签到记录（5 月 1 日到 15 日签到的用户）
BITOP AND sign:may sign:2026-05-01 sign:2026-05-02 ... sign:2026-05-15

# BITPOS：查找第一个 0 或 1 的位
BITPOS sign:2026-05-15 0         # 第一个未签到的用户位

应用场景

# 日活统计（一天的活跃用户）
SETBIT uv:2026-05-15 100 1
SETBIT uv:2026-05-15 101 1
BITCOUNT uv:2026-05-15     # DAU

# 7 天连续活跃
BITOP AND uv:weekly uv:2026-05-09 uv:2026-05-10 ... uv:2026-05-15
BITCOUNT uv:weekly

# 用户签到（用户 ID 作为位偏移）
SETBIT sign:user:100 0 1     # 第 1 天签到
SETBIT sign:user:100 1 0     # 第 2 天未签到
BITCOUNT sign:user:100       # 签到总天数

内存计算

# 1 亿用户的日活记录只需要约 12MB
# 100,000,000 / 8 / 1024 / 1024 ≈ 12MB

HyperLogLog

HyperLogLog 是一个基数估算数据结构，用于统计不重复元素的数量（UV），有 0.81% 的标准误差。

# PFADD：添加元素
PFADD uv:daily:2026-05-15 "user:100" "user:101" "user:100"

# PFCOUNT：估算基数（不重复数量）
PFCOUNT uv:daily:2026-05-15         # 2

# PFMERGE：合并多个 HyperLogLog
PFMERGE uv:weekly uv:daily:2026-05-09 uv:daily:2026-05-10 ... uv:daily:2026-05-15
PFCOUNT uv:weekly

应用场景

# 百万级 UV 统计（12KB 内存即可统计 2^64 个元素）
PFADD uv:page:/home "ip:192.168.1.1"
PFADD uv:page:/home "ip:192.168.1.2"
PFADD uv:page:/home "ip:192.168.1.1"

PFCOUNT uv:page:/home     # 2

# 注意：误差约 0.81%

数据结构对比

功能	Bitmap	HyperLogLog
用途	位图状态	大基数统计
精度	精确	近似（0.81% 误差）
内存	约 12MB/亿位	固定 12KB
支持去重	✅	✅
支持交集	✅ BITOP AND	❌ 不精确

小结

• Bitmap：每一位表示一个状态，适合签到、日活等精确场景。
• BITCOUNT 统计 1 的数量，BITOP 做位运算。
• HyperLogLog：固定 12KB 内存统计海量 UV，允许 0.81% 误差。
• PFADD 添加元素，PFCOUNT 估算基数，PFMERGE 合并。
• Bitmap 精确但内存与数据量成正比；HyperLogLog 近似但内存极小。

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贡献者: 布欧-Lewyon