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中间件/redis/redis.md

@@ -126,6 +126,14 @@
       - [zero length streams](#zero-length-streams)
       - [Total latency of consuming a message](#total-latency-of-consuming-a-message)
       - [The model redis uses in order to route stream messages](#the-model-redis-uses-in-order-to-route-stream-messages)
+    - [Redis Geospatial](#redis-geospatial)
+      - [Bike Rental stations Example](#bike-rental-stations-example)
+    - [Redis bitmaps](#redis-bitmaps)
+      - [Example](#example)
+      - [Bit Operations](#bit-operations)
+        - [single bit operations](#single-bit-operations)
+        - [operations on group of bits](#operations-on-group-of-bits)
+        - [longest streak of daily visits](#longest-streak-of-daily-visits)
 
 
 # redis
@@ -2214,5 +2222,86 @@ redis通过如下方式来管理`blocking operation waiting for data`：
 
 上述model是push-based的，将消息添加到consumer buffers的操作将直接由`XADD`调用来执行。
 
+### Redis Geospatial
+redis geospatial支持对坐标进行存储和查询，该数据结构主要用于`find nearby points within a given radius or bounding box`。
+
+#### Bike Rental stations Example
+假设当前需要支持`基于当前位置查找最近的bike rental station`功能，如下是redis geospatial的示例。
+
+```redis-cli
+> GEOADD bikes:rentable -122.27652 37.805186 station:1
+(integer) 1
+> GEOADD bikes:rentable -122.2674626 37.8062344 station:2
+(integer) 1
+> GEOADD bikes:rentable -122.2469854 37.8104049 station:3
+(integer) 1
+```
+在上述示例中，向geospatial index中添加了多个自行车租赁点的location。
+
+```redis-cli
+> GEOSEARCH bikes:rentable FROMLONLAT -122.2612767 37.7936847 BYRADIUS 5 km WITHDIST
+1) 1) "station:1"
+   2) "1.8523"
+2) 1) "station:2"
+   2) "1.4979"
+3) 1) "station:3"
+   2) "2.2441"
+```
+而在上述命令中，则是`find all locations within a 5 kilometer radius of a given location`，并对每个location都返回了对应的距离
+
+### Redis bitmaps
+在redis中，bitmaps并不是实际的数据结构，而是针对String类型的一系列`bit operations`，bitmaps的对外表现为和`bit vector`类似。
+
+对于bitmaps其最大大小为`512MB`，其最多可以包含`2^32`个不同的bits。
+
+redis支持对一个或多个strings执行位运算
+
+#### Example
+假设存在1000个骑行运动员正在乡间竞速，并且他们的自行车上装有编号为`0~999`的传感器，并需要检查在当前小时传感器是否ping过服务器，以此来确认运动员状态。
+
+该场景可以适用bitmap，bitmap的key代表current hour：
+- Rider 123在`2024-01-01 00:00:00`时刻ping过server，此时可以通过`setbit`命令将123代表的bit置位
+- 可以通过`GETBIT`命令来检查是否rdier 456在一小时内ping过server
+
+```redis-cli
+> SETBIT pings:2024-01-01-00:00 123 1
+(integer) 0
+> GETBIT pings:2024-01-01-00:00 123
+1
+> GETBIT pings:2024-01-01-00:00 456
+0
+```
+#### Bit Operations
+Bit Operations分为两种类型：
+- `single bit operations`: 例如将某个bit改为0或1，或获取某个bit的值
+- `operations on groups of bits`: 例如counting the number of set bits in a given range of bits
+
+bitmap的一个巨大优势是其能够在存储信息的同时极大的节省存储空间。对于存储single bit information，其能够在`512MB`的空间限制下存储`4 billion`位的值。
+
+##### single bit operations
+- `SETBIT`: SETBIT命令的第一个参数为bit number，而第二个参数为`0或1`。如果`addressed bit is outside the current string length`，那么该SETBIT操作将自动拓展string的长度
+- `GETBIT`: GETBIT命令会返回指定位置bit的值。`out of range bits`(addressing a bit that is outside then length of the string stored into the target key)其值将会被视为`0`
+
+##### operations on group of bits
+redis支持对`group of bits`进行如下操作：
+- `BITOP`: `performs bit-wise operations between different strings`。支持的operators有`AND, OR, XOR, NOT, DIFF, DIFF1, ANDOR, ONE`
+- `BITCOUNT`: 该命令用于统计置为1的bit个数
+- `BITPOS`: 该命令用于查找`the first bit having specified value of 0 or 1`
+
+bitcount和bitpos都支持对bitmap的指定范围来进行操作，`该范围可以通过bit或byte来指定，从0开始`，默认情况下，范围指是基于`BYTE`的，如果要基于`BIT`指定范围，需要手动指定`BIT` option。
+
+bitcount的使用示例如下：
+```redis-cli
+> BITCOUNT pings:2024-01-01-00:00
+(integer) 1
+```
+
+##### longest streak of daily visits
+可以通过bitmap来记录用户的最长连续访问时间。可以用0来表示`the day you made your website public`，并且`set the bit every time the user visits the web site`。`bit index`则是当前时间基于`day 0`已经经过的天数。
+
+这样，针对每个user，都通过一个small string来存储了用户的访问记录。并且，可以简单的计算用户的最长连续访问天数。
+
+bitmaps可以被轻松的拆分为多个key，通常来讲，也应当避免操作过大的key。将大的bitmap拆分为多个key时，通用策略是`限制每个key`存储`M`个bits，并且通过`{bit-index}/M`来决定当前bit位于哪个key，而`{bit-index} MOD M`则用于当前bit位于key的哪个位置。
+