redis使用bitmap实现网站活跃用户的统计

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一、位图bitmaps的使用场景

bitmaps类型其实并非一种数据类型，而是支持对string类型的value进行二进制置位运算。

使用场景：活跃用户统计

二、主要命令

1、setbit

  • (1)作用：设置某个键的某位的值

  • (2)用法：setbit key offset value

如：

  1. setbit logins 8 1
2、getbit

  • (1)作用：获取某个键的某位的值

  • (2)用法：getbit key offset

如：

  1. getbit logins 8
3、bitop

  • (1)作用：对多个键进行位运算

  • (2)用法：bitop operation destkey key key1 [key2]

  • (3)参数说明：

    • operation表示位算符，有AND,OR,NOT,XOR
    • destkey 表示最终保存结果的键
    • key key1 key2等表示用于运算的键

如：

  1. setbit login:1 2 1
  2. setbit login:2 3 1
  3. bitop AND login-2 login:1 login:2
4、bitcount

  • (1)作用：统计某个键的有多少位上的值是1

  • (2)用法：bitcount key [start end]

如：

  1. bitcount login:2
5、bitpos

  • (1)作用：获取某个键的位第一个是1或者0的位的位置

  • (2)用法：bitpos key bit [start end]

如：查看位的值是1的最开始的位数

  1. bitpos login:1 1

查看位的值是0的最开始的位数：

  1. bitpos login:1 0

三、使用bitmaps实现活跃用户统计

很多网站的活跃用户是指登录用户或者付费用户，这里以登录用户为例。

1、原理：假设我们把每天的登录情况存到一个以日期为键的元素中，它的每位代表一个用户的登录状态，1表示登录过，0表示未登录过，每一位对应一个userId,比如第一位就代表userId为1的用户(如果用户的userId不是以0开始的，我们可以把这个差值当成一个常量，如用户ID是以3000000开始的，那第一位就是userId为3000000的用户)，统计某几天的活跃率，直接对这些天的登录情况进行位运算即可。

2、实现：(通过PHP+Redis来实现)

前提：要安装php的redis扩展

(1)每次登录的时候设置一个这个用户的登录情况，写入到redis

如userId为8的用户(可能这个userId为3000008,用户ID是以3000000开始的话)，在2015年6月1日登录。

我们把键定义为login:20150601

  1. $redis->setbit('login:20150601', 8, 1);
(2)统计某天的活跃用户数：
  1. $redis->bitcount('login:20150601');
(3)统计某几天的活跃用户(只有这几天某天有过登录就是活跃用户，所以使用OR操作即可)

如：计算7天活跃

  1. $weekStart = strtotime('-7 day');
  2. $weekEnd = time();
  3. for($i = $weekStart; $i<=$weekEnd ; $i += 86400) {
  4.     if($redis->get('destKey7')) {
  5.         $redis->bitop('OR', 'destKey7', 'destKey7', 'login:'.date('Ymd', $i));
  6.     }
  7.     else {
  8.         $redis->set('destKey7', $redis->get('login:'.date('Ymd', $i)));
  9.     }
  11. }
  12. $dataList[1] = $redis->bitcount('destKey7');
(4)计算连续登录的用户数

如：计算最近7天连续7天登录的用户数

  1. $weekStart = strtotime('-7 day');
  2. $weekEnd = time();
  3. for($i = $weekStart; $i<=$weekEnd ; $i += 86400) {
  5.     if($redis->get('destKey7and')) {
  6.         $redis->bitop('AND', 'destKey7and', 'destKey7and', 'login:'.date('Ymd', $i));
  7.     }
  8.     else {
  9.         $redis->set('destKey7and', $redis->get('login:'.date('Ymd', $i)));
  10.     }
  12. }
  13. $dataList[2] = $redis->bitcount('destKey7and');
3 完整代码：
(1)、文件结构：

  • index.php:用于展示活跃用户的

  • login.php 用于模拟登录的

  • data.php:生成用户登录记录的

界面：

登录页：输入用户的userId

活跃用户显示页：

(2)、源码详细
  • 登录页：
  1. <?php
  2. if (isset($_POST['submit'])) {
  3.     $userId = (int) $_POST['userId'];
  4.     $redis = new Redis();
  5.     $redis->connect('127.0.0.1', 6379);
  6.     $key = 'login:'.date('Ymd');
  7.     if($userId){
  8.         $result = $redis->setbit($key, $userId, 1);
  9.         header('Location:index.php');
  10.     }
  11. }
  12. ?>
  • 显示页：
  1. <?php
  2. $redis = new Redis();
  3. $redis->connect('127.0.0.1', 6379);
  4. $key = 'login:'.date('Ymd');
  6. $dataList = $details = array();
  7. //过去35天内每天的活跃用户数
  8. $startTime = strtotime('-35 day');
  9. $endTime = time();
  10. for($start = $startTime ; $start <= $endTime; $start += 86400) {
  11.     $key = 'login:'.date('Ymd', $start);
  12.     $details[] = array('date'=>date('Y-m-d', $start), 'num'=>$redis->bitcount($key));
  13. }
  15. //今天登录的用户数
  16. $dataList[0] = $redis->bitcount($key);
  18. //7天活跃用户数
  19. $weekStart = strtotime('-7 day');
  20. $weekEnd = time();
  21. for($i = $weekStart; $i<=$weekEnd ; $i += 86400) {
  22.     if($redis->get('destKey7')) {
  23.         $redis->bitop('OR', 'destKey7', 'destKey7', 'login:'.date('Ymd', $i));
  24.     }
  25.     else {
  26.         $redis->set('destKey7', $redis->get('login:'.date('Ymd', $i)));
  27.     }
  28.     if($redis->get('destKey7and')) {
  29.         $redis->bitop('AND', 'destKey7and', 'destKey7and', 'login:'.date('Ymd', $i));
  30.     }
  31.     else {
  32.         $redis->set('destKey7and', $redis->get('login:'.date('Ymd', $i)));
  33.     }
  35. }
  36. //14天活跃用户数
  37. $halfMonthStart = strtotime('-14 day');
  38. $halfMonthEnd = time();
  39. for($i = $halfMonthStart; $i<=$halfMonthEnd ; $i += 86400) {
  40.     if($redis->get('destKey14')) {
  41.         $redis->bitop('OR', 'destKey14', 'destKey14', 'login:'.date('Ymd', $i));
  42.     }
  43.     else {
  44.         $redis->set('destKey14', $redis->get('login:'.date('Ymd', $i)));
  45.     }
  46.     if($redis->get('destKey14and')) {
  47.         $redis->bitop('AND', 'destKey14and', 'destKey14and', 'login:'.date('Ymd', $i));
  48.     }
  49.     else {
  50.         $redis->set('destKey14and', $redis->get('login:'.date('Ymd', $i)));
  51.     }
  53. }
  54. //30天活跃用户数
  55. $monthStart = strtotime('-30 day');
  56. $monthEnd = time();
  57. for($i = $monthStart; $i<=$monthEnd ; $i += 86400) {
  58.     if($redis->get('destKey30')) {
  59.         $redis->bitop('OR', 'destKey30', 'destKey30', 'login:'.date('Ymd', $i));
  60.     }
  61.     else {
  62.         $redis->set('destKey30', $redis->get('login:'.date('Ymd', $i)));
  63.     }
  64.     if($redis->get('destKey30and')) {
  65.         $redis->bitop('AND', 'destKey30and', 'destKey30and', 'login:'.date('Ymd', $i));
  66.     }
  67.     else {
  68.         $redis->set('destKey30and', $redis->get('login:'.date('Ymd', $i)));
  69.     }
  71. }
  72. $dataList[1] = $redis->bitcount('destKey7');
  73. $dataList[2] = $redis->bitcount('destKey7and');
  74. $dataList[3] = $redis->bitcount('destKey14');
  75. $dataList[4] = $redis->bitcount('destKey14and');
  76. $dataList[5] = $redis->bitcount('destKey30');
  77. $dataList[6] = $redis->bitcount('destKey30and');
  78. ?>
  • 生成登录记录：
  1. <?php
  2. $redis = new Redis();
  3. $redis->connect('127.0.0.1', 6379);
  4. $startTime = strtotime('-35 day');
  5. $endTime = time();
  6. for($start = $startTime ; $start <= $endTime; $start += 86400) {
  7.     $key = 'login:'.date('Ymd', $start);
  8.     for($userId = 301; $userId < 30000; $userId++) {
  9.         $value = array_rand(array(0, 1));
  10.         $redis->setbit($key, $userId, $value);
  11.     }
  13. }
  14. ?>

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