Redis HyperLogLog数据统计轻量级解决方案详解

 更新时间:2023年12月18日 09:26:50   作者:程序员伍六七  
这篇文章主要为大家介绍了Redis HyperLogLog数据统计轻量级解决方案详解,有需要的朋友可以借鉴参考下,希望能够有所帮助,祝大家多多进步,早日升职加薪

引言

在现代数据驱动的应用中,Redis 以其出色的性能和灵活性成为了不可或缺的工具。

特别是在统计大量数据时,传统的计数方法往往既耗时又占用大量存储空间。

这次,阿七将介绍一种名为 HyperLogLog 的算法,它在 Redis 中的实现让大规模数据统计变得简单且高效。

深入理解 HyperLogLog

1、HyperLogLog 基础

HyperLogLog 是一种用于估计集合中唯一元素数量的算法,它通过概率统计方法,在极小的内存空间内提供近似的计数结果。这种方法特别适用于需要统计巨大数据集中唯一元素数量的场景。

2、HyperLogLog 与传统方法对比

与传统的精确计数方法相比,HyperLogLog 在处理大数据集时占用极少的内存。例如,一个包含数亿唯一元素的数据集可能只需要几百字节的内存来估算其大小。且最大只会使用 12 KB 的内存。

Redis 中的 HyperLogLog

1、Redis 与 HyperLogLog

在 Redis 中,HyperLogLog 提供了一些基本命令来处理这种类型的数据结构。以下是一些基本的 Redis 命令:

  • PFADD key element [element ...]: 向 HyperLogLog 中添加元素。
  • PFCOUNT key [key ...]: 计算 HyperLogLog 中的唯一元素数量。
  • PFMERGE destkey sourcekey [sourcekey ...]: 合并多个 HyperLogLog。

而且,HyperLogLog 提供了惊人的精度与性能平衡。通常,它的标准误差为 0.81%,这对于大多数应用来说已经足够准确。

2、代码示例:

// Redis HyperLogLog 操作示例
Jedis jedis = new Jedis("localhost");
String key = "page_views";
// 添加元素
jedis.pfadd(key, "user1");
jedis.pfadd(key, "user2");
// 获取估算的唯一元素数量
long count = jedis.pfcount(key);
System.out.println("Estimated unique elements: " + count);
// 合并 HyperLogLog
String otherKey = "more_page_views";
jedis.pfadd(otherKey, "user3");
jedis.pfmerge(key, otherKey);
// 再次获取估算数量
long mergedCount = jedis.pfcount(key);
System.out.println("Estimated unique elements after merge: " + mergedCount);

3、实际应用场景

1、计算网站某个功能的 UV,比如说某个网站的日访客数据。比如:有多少独立用户播放过这首歌?这一天该页面的独立访问次数有多少?有多少独立用户观看过该视频?

2、社交媒体平台可以用它来估算独特用户的参与度。

案例研究

在这部分,我们可以探讨一个基于真实数据的案例,展示如何在一个 ToC 业务中计算某个功能的使用 UV(唯一访问用户数),使用 Redis HyperLogLog 来实现。

要使用 Redis HyperLogLog 来统计每天展示的 UV,并根据用户手机的设备 UID 进行跟踪,你可以按照以下步骤实现:

设置 Redis HyperLogLog: 对于每个用户访问,你可以使用 HyperLogLog 数据结构来跟踪 UID。

业务ID + 日期为键: 使用日期作为键的一部分,这样你可以对每天的访问进行独立计数。

Java 代码实现: 使用 Jedis,这是一个流行的 Java Redis 客户端,来与 Redis 进行通信。

import redis.clients.jedis.Jedis;
public class UVCounter {
    private Jedis jedis;
    private String static final String BUSINESS_ID = "business_id";
    public UVCounter(String host, int port) {
        this.jedis = new Jedis(host, port);
    }
    public void addVisit(String date, String deviceUID) {
        String key = "uv:" + date;
        jedis.pfadd(key, deviceUID);
    }
    public long getUVCount(String date) {
        String key = BUSINESS_ID + ":" + "uv:" + date;
        return jedis.pfcount(key);
    }
    public static void main(String[] args) {
        UVCounter uvCounter = new UVCounter("localhost", 6379);
        // 假设这是今天的日期
        String today = "2023-12-16";
        // 模拟一些用户访问
        uvCounter.addVisit(today, "device1");
        uvCounter.addVisit(today, "device2");
        uvCounter.addVisit(today, "device3");
        uvCounter.addVisit(today, "device1"); // 重复的设备 UID
        // 获取今天的 UV 数
        long uvCount = uvCounter.getUVCount(today);
        System.out.println("Unique Visitors Today: " + uvCount);
    }
}

总结

Redis Bloom filter 大部分都知道,毕竟属于面试八股文中很重要的一个知识点。它可以用来解决缓存穿透的问题,可以判断 Redis key 是否在 DB 中,从而避免请求 DB 中不存在的数据,造成 DB 压力。

它可以使用很小的空间,存储大规模的数据。它的特点是:判断存在不一定存在,但是判断不存在,一定不存在!

但是 Redis HyperLogLog,很多人都不知道,但是在计算大规模数据的唯一数据量级的场景下,这是一个既高效又节省空间的方法。

以上就是Redis HyperLogLog数据统计轻量级解决方案详解的详细内容,更多关于Redis HyperLogLog数据统计的资料请关注脚本之家其它相关文章!

相关文章

  • 使用RedisAtomicInteger计数出现少计问题及解决

    使用RedisAtomicInteger计数出现少计问题及解决

    这篇文章主要介绍了使用RedisAtomicInteger计数出现少计问题及解决方案,具有很好的参考价值,希望对大家有所帮助。如有错误或未考虑完全的地方,望不吝赐教
    2022-11-11
  • Redis 布隆过滤器命令的使用详解

    Redis 布隆过滤器命令的使用详解

    这篇文章主要介绍了Redis 布隆过滤器的相关命令的使用,本文给大家介绍的非常详细,对大家的学习或工作具有一定的参考借鉴价值,需要的朋友可以参考下
    2022-08-08
  • Redis 实现队列原理的实例详解

    Redis 实现队列原理的实例详解

    这篇文章主要介绍了Redis 实现队列原理的实例详解的相关资料,希望通过本文能帮助到大家,需要的朋友可以参考下
    2017-09-09
  • Redis实现单设备登录的场景分析

    Redis实现单设备登录的场景分析

    这篇文章主要介绍了Redis实现单设备登录,用户首次登录时,将用户信息存入Redis,key是用户id,value是token,当用户在其他设备登录时,会重新生成token,这个时候原先的token已经被覆盖了,本文给大家提供样例及核心代码,感兴趣的朋友参考下吧
    2022-04-04
  • Redis 使用 List 实现消息队列的优缺点

    Redis 使用 List 实现消息队列的优缺点

    这篇文章主要介绍了Redis 使用 List 实现消息队列有哪些利弊,小编结合消息队列的特点一步步带大家分析使用 Redis 的 List 作为消息队列的实现原理,并分享如何把 SpringBoot 与 Redission 整合运用到项目中,需要的朋友可以参考下
    2022-01-01
  • Redis实现用户签到的示例代码

    Redis实现用户签到的示例代码

    Redis的位图可以高效实现用户签到功能,每个bit位对应一个签到状态,节省存储空间,利用SETBIT、GETBIT等命令操作签到数据,可统计连续签到天数和本月签到情况,感兴趣的可以了解一下
    2024-09-09
  • 使用Redis实现JWT令牌主动失效机制

    使用Redis实现JWT令牌主动失效机制

    JWT是一种轻量级的身份验证和授权机制,它是一种 JSON 格式的数据串,通常用于客户端和服务端之间的单点登录(Single Sign-On, SSO)场景,本文给大家介绍了如何使用Redis来实现JWT令牌主动失效机制,需要的朋友可以参考下
    2024-08-08
  • 基于redis集群设置密码的实例

    基于redis集群设置密码的实例

    今天小编就为大家分享一篇基于redis集群设置密码的实例,具有很好的参考价值,希望对大家有所帮助。一起跟随小编过来看看吧
    2018-05-05
  • Redis分布式锁解决超卖问题

    Redis分布式锁解决超卖问题

    超卖问题是典型的多线程安全问题,本文就来介绍一下Redis分布式锁解决超卖问题,具有一定的参考价值,感兴趣的可以了解一下
    2023-12-12
  • Redis安装使用RedisJSON模块的方法

    Redis安装使用RedisJSON模块的方法

    在使用Redis中,我们可以使用大量的Redis模块来扩展Redis的功能,本文主要介绍了Redis安装使用RedisJSON模块的方法,具有一定的参考价值,感兴趣的可以了解一下
    2022-03-03

最新评论