1. 介绍
Redis是一个开源的、内存中的数据结构存储系统。它被设计用来作为一个数据库、缓存和消息代理。Redis最著名的特性就是其高性能，包括快速的读取和写入速度。在它的内置数据结构中，Bitmap是一个很有用的结构，能够存储单个 bit 的开关，类似于二进制的 0 或 1。
2. Bitmap 是什么
2.1 什么是 Bitmap
Bitmap 基本上就是一个开关的集合。我们通常所说的开关是二进制的 0 或 1，而在 Redis 中，它则是一个 bit。一个 Bitmap 是由一个字符数组来表示的，每个 bit 位置要么等于0，要么等于1。Redis 中的 Bitmap 支持单个 bit 的高效操作，所以即使数据非常大，你仍然可以非常快速地处理它们。
2.2 如何使用 Bitmap
Redis 中的 Bitmap 只有两种操作：SETBIT 和 GETBIT，分别用于设置和获取单个 bit 位置。SETBIT 命令为一个 key 中的指定位设置值。当 key 不存在时，它会被自动创建，比如下面这样：
SETBIT mykey 0 1
这个命令将字符串 mykey 的第 0 位设置为 1。第二个参数是一个偏移量（offset），表示字符串中要更改的具体位置的索引（索引从 0 开始）。第三个参数是要设置的值（0 或 1），此处设置为 1。
如果要获取 Bitmap 中指定位置的值，你可以使用 GETBIT 命令。使用方法与 SETBIT 命令相同：
GETBIT mykey 0
2.3 Bitmap 应用场景
Bitmap 的应用场景很多，比如，在 Web 应用中，你可能需要追踪哪些用户已经看过你的内容。假如有 1000000 的用户，你可以用 1000000 个 bit 来存储这个信息。当一个用户查看了内容后，就设置他的 bit 为 1。然后，你可以根据这个 Bitmap 来获取所有查看过你内容的用户的数量。这个操作非常的快：你只需要数一数 value 为 1 的 bit 数量，就能得到准确的结果。
3. Redis 与 Bitmap
3.1 Redis 中的 Bitmap
在 Redis 中，Bitmap 是可以使用字符串函数来操作的。所有的命令都是通过一个字符串 key 来操作的，可以直接使用 SETBIT、GETBIT。Bitmap 的一个非常不错之处在于，它可以非常方便地在 Redis 中 LRU 机制中使用。因为 Bitmap 实际上就是一段字符数组，它可以读入内存，所以最近最少使用算法（LRU）适用于Bitmap，可以保证这些 Bitmap 位于值的顶部，因为它们最有可能被访问。
3.2 Redis 中 Bitmap 的实例
下面来看一个 Bitmap 的示例。假定有一个名为 mybitmap 的键，我们将把其中前10个位都设置为 1，然后再次设置第二个、第四个和第八个位为 0。最后，我们打印整个 Bitmap：
127.0.0.1:6379> SETBIT mybitmap 0 1
(integer) 0
127.0.0.1:6379> SETBIT mybitmap 1 1
(integer) 0
127.0.0.1:6379> SETBIT mybitmap 2 1
(integer) 0
127.0.0.1:6379> SETBIT mybitmap 3 0
(integer) 0
127.0.0.1:6379> SETBIT mybitmap 4 1
(integer) 0
127.0.0.1:6379> SETBIT mybitmap 5 0
(integer) 0
127.0.0.1:6379> SETBIT mybitmap 6 0
(integer) 0
127.0.0.1:6379> SETBIT mybitmap 7 1
(integer) 0
127.0.0.1:6379> SETBIT mybitmap 8 0
(integer) 0
127.0.0.1:6379> SETBIT mybitmap 9 1
(integer) 0
127.0.0.1:6379> GETBIT mybitmap 0
(integer) 1
127.0.0.1:6379> GETBIT mybitmap 5
(integer) 0
127.0.0.1:6379> GETBIT mybitmap 7
(integer) 1
127.0.0.1:6379> GETBIT mybitmap 9
(integer) 1
127.0.0.1:6379> GETBIT mybitmap 17
(integer) 0
127.0.0.1:6379> GETBIT mybitmap 22
(integer) 0
127.0.0.1:6379> GETBIT mybitmap 30
(integer) 0
在这个例子中，我们使用 SETBIT 和 GETBIT 命令来设置和检索 Bitmap 中的单个 bit。在这种情况下，设置和检索的位数是直接指定的。
总结
Redis 中的 Bitmap 可以在某些实现中非常有用，是一种快速的数据结构，可以代替其他比较慢的数据结构，比如哈希表，集合等。此外，由于它设计得很小巧，所以它对内存的使用也很低，并且可以很好地适应 Redis 的内存模型。请注意，在一些场景下，使用 Bitmap 可能会导致更复杂的代码。但是，Bitmap 的优点是非常明显的：高速和低内存使用。