Redis 中的 Bitmap

Redis 中一种非常高效的二进制数据结构。
核心是通过位（bit）来存储和操作数据，特别适合处理海量的布尔型（是 / 否）数据场景。
Bitmap 本质上是 Redis 的 String 类型 的「特殊使用方式」—— String 类型最大能存储 512MB 数据，对应可以存储 512MB * 8 = 4294967296 个位（约 43 亿位）。

    Redis 的 String 类型 是二进制安全的字节序列，官方规定其最大存储容量为 512MB（字节）；而 Bitmap 本质上是对 String 字节的「位级操作」—— 把每个字节（Byte）拆成 8 个位（Bit）来使用，因此 Bitmap 的最大可用位数 = 512MB × 8 = 4294967296 位（约 43 亿位）。
每个位只有 0 或 1 两种状态；
通过「偏移量（offset）」定位具体的位（偏移量从 0 开始，无上限，只要内存足够）；
核心价值：用极少的内存存储海量的布尔型数据。

    512MB 限制的底层原因
Redis 对 String 设 512MB 上限，并非技术上无法突破，而是基于「性能 + 设计定位」的权衡：
内存与性能平衡：String 是 Redis 最基础、使用最频繁的类型，若允许无限制存储大字符串，会导致：
单 key 占用过多内存。
读写大 String 时（如 GET/SET 512MB 数据），网络传输、内存拷贝耗时过长，阻塞 Redis 主线程；
符合 Redis 设计定位：Redis 是「内存数据库」，核心优势是「高速读写」，适合存储小而高频访问的数据（如缓存、计数器），而非大文件 / 大 blob 数据；
底层编码适配：Redis String 会根据长度自动切换编码（int→embstr→raw），超过 44 字节用 raw 编码，512MB 是 raw 编码的安全上限，避免编码切换或内存管理异常。

bitmap直观理解
比如用 Bitmap 记录「用户是否登录」：
offset = 用户 ID，value = 1（登录）/ 0（未登录）；
记录 1 亿用户的登录状态，仅需 1亿 / 8 = 12.5MB 内存，远低于用 Hash/Set 等结构的内存消耗。

实际操作
所有命令都有 BIT
 1. 设置指定偏移量的位值：SETBIT key offset value（重要）
作用：给 key 的第 offset 位设置值（0 或 1）
示例：记录用户 ID=10086 的用户今天（20260106）登录了（设为 1）：
SETBIT login:20260106 10086 1
(integer) 0  # 返回值：该位原来的值（首次设置为0）

2 获取指定偏移量的位值：GETBIT key offset（重）
查询 key 的第 offset 位的值；
示例：查询用户 10086 20260106 是否登录：
GETBIT login:20260106 10086
3. 统计指定范围内值为 1 的位数量：（重）
BITCOUNT key [start end]
统计 key 中值为 1 的位的总数（可选指定字节范围，默认全部）
BITCOUNT login:20260106
 4位运算（与 / 或 / 异或 / 非）：BITOP operation destkey key1 [key2 ...]
作用：对多个 Bitmap 执行位运算，结果存入 destkey；
常用运算：
AND：与（都为 1 才为 1）；
OR：或（任意一个为 1 则为 1）；
XOR：异或（不同为 1，相同为 0）；
示例：统计用户「20260105 和 20260106 两天都登录」的数量：
SETBIT login:20260105 10086 1
SETBIT login:20260105 10000 1
SETBIT login:20260106 10086 1
SETBIT login:20260106 10001 1
执行AND运算，结果存入 login:20260105_06_both
BITOP AND login:20260105_06_both login:20260105 login:20260106
统计结果（只有10086两天都登录）
BITCOUNT login:20260105_06_both