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Redis HyperLogLog常用命令

基数是一种算法。举个例子,一本英文著作由数百万个单词组成,你的内存却不足以存储它们,那么我们先分析一下业务。

英文单词本身是有限的,在这本书的几百万个单词中有许许多多重复单词,扣去重复的单词,这本书中也就是几千到一万多个单词而已,那么内存就足够存储它们了。

比如数字集合 {1,2,5,7,9,1,5,9} 的基数集合为 {1,2,5,7,9} 那么基数(不重复元素)就是 5,基数的作用是评估大约需要准备多少个存储单元去存储数据,但是基数的算法一般会存在一定的误差(一般是可控的)。Redis 对基数数据结构的支持是从版本 2.8.9 开始的。

基数并不是存储元素,存储元素消耗内存空间比较大,而是给某一个有重复元素的数据集合(一般是很大的数据集合)评估需要的空间单元数,所以它没有办法进行存储,加上在工作中用得不多,所以简要介绍一下 Redis 的 HyperLogLog 命令就可以了,如表 1 所示。

表 1 Redis 的 HyperLogLog 命令
命   令 说   明 备   注
pfadd key element 添加指定元素到 HyperLogLog 中 如果已经存储元索,则返回为 0,添加失败
pfcount key 返回 HyperLogLog 的基数值
pfmerge desKey key1 [key2 key3...]  合并多个 HyperLogLog,并将其保存在 desKey 中
在命令行中演示一下它们,如图 1 所示。

Redis的HyperLogLog命令演示
图 1  Redis 的 HyperLogLog 命令演示

分析一下逻辑,首先往一个键为 h1 的 HyperLogLog 插入元素,让其计算基数,到了第 5 个命令“pfadd h1 a”的时候,由于在此以前已经添加过,所以返回了 0。它的基数集合是 {a,b,c,d},故而求集合长度为 4;之后再添加了第二个基数,它的基数集合是{a,z},所以在 h1 和 h2 合并为 h3 的时候,它的基数集合为 {a,b,c,d,z},所以求取它的基数就是 5。

Spring 中操作基数,代码如下所示。
ApplicationContext applicationContext = new ClassPathXmlApplicationcontext("applicationContext.xml");
RedisTemplate redisTemplate = applicationContext.getBean(RedisTemplate.class);
redisTemplate.opsForHyperLogLog().add("HyperLogLog", "a", "b" , "c", "d", "a");
redisTemplate.opsForHyperLogLog().add("HyperLogLog2", "a"); redisTemplate.opsForHyperLogLog().add("HyperLogLog2", "z");
Long size = redisTemplate.opsForHyperLogLog().size("HyperLogLog");
System.err.println(size);
size = redisTemplate.opsForHyperLogLog().size("HyperLogLog2");
System.err.println(size);
redisTemplate.opsForHyperLogLog().union ("des_key","HyperLogLog","HyperLogLog2");
size = redisTemplate.opsForHyperLogLog().size("des_key");
System.err.println(size);
从上面的代码可以看到,增加一个元素到基数中采用 add 方法,它可以是一个或者多个元素,而求基数大小则是采用了 size 方法,合并基数则采用了 union 方法,其第一个是目标基数的 key,然后可以是一到多个 key。

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