Redis

1、如何使用Bitmap统计活跃用户？

1.1比特位的长度代表总的用户数

场景：连续天数活跃的用户数量

使用setBit插入每天活跃用户的数量信息。其中key可以为日期，如20221220。offset偏置设置为用户ID，第几个用户对应位图上的第几位。

#20221220为key的位图上，将第5个bit位置为1。>>00001
>SETBIT 20221220 5 1

因此某一天的所有用户登录状态可以通过redis获取，想要求出某段时间的连续活跃用户数，则使用BITOP指令对多个位图结果做"与"操作即可。

>BITOP and result 20221220 20221221
>BITCOUNT result

1.2比特位的长度代表天数

场景：统计用户签到信息

位图的key设置为用户Id，offset偏执设置为天数(月30天/年365天)，第几天签到则在第几个比特位上置1。

2.谈谈其它几种结构的应用场景

Set：可以用于记录某个活动报名的所有用户信息。其中key为活动Id，value为所有用户ID的set集合。

Hash：可以用于存储对象信息，一个对象内包含多个字段。比如购物车场景，key为用户ID，value为多个字段对的对象信息(field-value)，field1为商品1的ID，value1为商品1的数量；field2为商品2的ID，value2为商品2的数量...

HyperLogLog：统计页面UV，每次访问添加用户ID。(存在重复ID则不会创建)

3.Redis单线程模型

redis单线程指的是从客户端连接->读取socket，接收数据->执行->响应整个过程是单线程，但是持久化等都是fork子进程执行。此外redis6.0也支持多线程处理。

redis单线程模型快的原因主要有两方面原因：

• 内存操作，就是快。
• I/O多路复用。单线程减少上下文切换，容易维护。

I/O多路如何提高通信效率？

一个客户端连接请求对应一个套接字，Redis服务端需要同时处理多个套接字。普遍的方法有两种：

1. 方法①：一个请求创建一个线程处理，随着线程数越多，上下文开销也会越来越大。
2. 方法②：只创建一个服务端进程，处理多个客户端连接的通信场景。存在一个大问题：如果客户1的数据还没到达，那么服务端进程会被阻塞，其它用户准备好的数据也无法快速响应。

Redis中IO多路复用的做法是通过一个线程(I/O多路复用程序)来监视多个套接字的准备状态。发现有数据准备好了后，就会轮询一边所有的套接字，依次顺序执行准备好的套接字，基于reactor模式从队列当中交给事件分发器。常见的几种多路复用方式如下：

• select：只能监视1024个套接字，轮询所有套接字
• poll：可以监视任意数量的套接字
• epoll：可以监视任意数量套接字，并只轮询真正发出事件的套接字

综上，I/O多路复用的本质是通过监视的方式避免线程被阻塞的场景，提高CPU利用率。实际上还是串行执行每个客户端请求，速度比不上多线程并行执行。