本文已参与「新人创作礼」活动，一起开启掘金创作之路。
基本原理：
《Redis设计与实现》中对位图的实现描述是：Redis使用字符串对象来表示位数组，因为字符串对象使用的SDS数据结构是二进制安全的，所以程序可以直接使用SDS结构来保存位数组，并使用SDS结构的操作函数来处理为数组。
所以位图本质上结构就是redis的字符串类型SDS(simple dynamic string)。
计算机的存储，都是以二进制0和1存储的数据，位图就是直接对数据的比特位进行读取、赋值等操作。
redis位图相关指令
setbit命令
指令： SETBIT key offset value
复杂度： O(1)
含义:设置或者清空key的value(字符串)在offset处的bit值(只能只0或者1)。offset位负数或者浮点数，执行报错。（set the original bit value stored at offset）
getbit命令
复制代码getbit命令
指令： getbit key offset
复杂度： O(1)
含义:获取key的value(字符串)在offset处的bit值(只能只0或者1)。(get the bit value stored at offset.)
复制代码bitcount命令
指令： bitcount key
复杂度： O(N)
含义:获取key的value(字符串)所有比特位设置位1的总个数（The number of bits set to 1）。
复制代码bitfield命令
指令： bitfield key [option1] [option2] ....
复杂度： O(1) * 每个指定的子命令
含义: 操作多字节位域，它会执行一系列操作，并返回一个响应数组，在参数列表中每个响应数组匹配相应的操作。
官方文档： http://www.redis.cn/commands/bitfield.html
复制代码bitpos命令
指令： bitpos key 0|1
复杂度： O(N)
含义: 命令返回字符串里面第一个被设置为1或者0的bit位。（后面还可以接start end两个参数，但是偏移量的单位是字节，不是比特位，几乎没用）
复制代码bitop命令
指令：BITOP [AND|OR|NOT|XOR ]destkey key1 key2
复杂度： O(N)
含义: 对一个或多个保存二进制位的字符串 key 进行位元操作，并将结果保存到 destkey 上。
官方文档： http://www.redis.cn/commands/bitop.html
复制代码空间占用&第一次分配空间需要的时间 空间占用量随着偏移量的增大而增大，在redis4.0版本可使用memory usage [key] 查看key的空间占用情况。
官方文档数据 offset为2^32-1（分配512MB）需要～300ms
offset为2^30-1(分配128MB)需要～80ms
offset为2^28-1（分配32MB）需要～30ms
offset为2^26-1（分配8MB）需要8ms
大概的空间占用计算公式是：($offset/8/1024/1024)MB
应用场景
签到是一个很典型的位图使用场景
指令应用简介
getbit 查看签到状态
setbit 标记签到
bitcount 累计签到次数
bitfield 批量查询签到标记
下面是签到应用场景演示，如果签到后还需要有一些用户奖励领取的逻辑，当然还可能涉及到补签等用户行为，则可以利用两个比特位来实现逻辑。
累计签到应用场景
连续签到应用场景
日期签到场景
应用详情
getbit查看第n比特位值----“第N个比特位”标识“第几天的签到状态”
指令示例截图:
含义: 查看key为 Test4SignMzy 的value值，第一位比特位是0
需求运用:
key可以作为签到活动的某个周期， “第N个比特位”标识“第几天的签到状态”。
setbit将第n比特位标记成0或1----用户“第n天签到”就将“第n个比特位”标记为1 指令示例截图:
含义:
将key为 Test4SignMzy 的value值，第一位比特位赋值为1，然后查看到比特位以改变为1。
复制代码需求运用:
key可以作为签到活动的某个周期，用户“第n天签到”就将这个redis key对应value值的“第n个比特位”标记为1。
bitcount统计所有比特位中为1的个数----用户“累计签到N次”用该值查询 指令示例截图:
含义:
key为 Test4SignMzy 的value值，所占用的所有比特位中，比特位值为1的总数是4个。
复制代码需求运用: key可以作为签到活动的某个周期，用户“累计签到N次”，就可以用value值一共有多少个比特位为1得知。
bitfield 命令可以在一次调用中同时对多个位范围进行操作 指令示例截图:
含义:
第一个执行“bitfield Test4SignMzy get u1 1 get u1 2 get u1 3 get u1 4 get u1 8 get u1 9 get u1 10 get u1 99”，意思就是查看Test4SignMzy对应的value的第1、2、3、4、8、9、10、99比特位的值，得到的值当作无符号1位整数返回。加入原本不存在第99位，返回0代替。
第二个执行“bitfield Test4SignMzy get u1 #1 get u1 #2 get u1 #3 get u1 #4 get u1 #8 get u1 #9 get u1 #10 get u1 #99”，意思和第一个执行含义一样，只不过“get u1 N”中第三个参数“N”表示从这个key的value值的第0位开始，往后偏移N位比特位；而“get u1 #N”中第三个参数“#N”表示从这个key的value值的第0位开始，往后偏移“N乘1(第二个参数表示的长度)”位比特位。
复制代码需求运用:
可以查看一个用户连续几天，或者一个周期内所有天的签到状态，由此可以得到连续目前连续签到多少天，周期内最大连续签到多少天。