redis HyperLogLog

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HyperLogLog 介绍

HyperLogLog 可以接受多个元素作为输入,并给出输入元素的基数估算值:
• 基数:集合中不同元素的数量。比如 {‘apple’, ‘banana’, ‘cherry’, ‘banana’, ‘apple’} 的基数就是 3 。
• 估算值:算法给出的基数并不是精确的,可能会比 实际稍微多一些或者稍微少一些,但会控制在合理的范围之内。
HyperLogLog 的优点是,即使输入元素的数量或者体积非常非常大,计算基数所需的空间总是固定的、并且是很小的。
在 Redis 里面,每个 HyperLogLog 键只需要花费 12 KB 内存,就可以计算接近 2^64 个不同元素的基数。这和计算基数时,元素越多耗费内存就越多的集合形成 鲜明对比。
但是,因为 HyperLogLog 只会根据输入元素来计算基数,而不会储存输入元素本身,所以HyperLogLog 不能像集合那样,返回输入的各个元素。

将元素添加至 HyperLogLog

PFADD key element [element …]
将任意数量的元素添加到指定的 HyperLogLog 里面。
这个命令可能会对 HyperLogLog 进行修改,以便反映新的基数估算 值,如果 HyperLogLog 的基数估算值在命令执行之后出现了变化, 那么命令返回 1 , 否则返回 0 。

返回给定 HyperLogLog 的基数估算值

PFCOUNT key [key …]
当只给定一个 HyperLogLog 时,命令返回给定 HyperLogLog 的基数估算值。
当给定多个 HyperLogLog 时,命令会先对给定的 HyperLogLog 进行并集计算,得出一个合并后的HyperLogLog ,然后返回这个合并 HyperLogLog 的基数估算值作为命令的结果(合并得出的HyperLogLog 不会被储存,使用之后就会被删掉)。
当命令作用于单个 HyperLogLog 时, 复杂度为 O(1) , 并且具有非常低的平均常数 时间。
当命令作用于多个 HyperLogLog 时, 复杂度为 O(N) ,并且常数时间也比处理单个 HyperLogLog 时要大得多。

redis> PFADD unique::ip::counter ‘192.168.0.1’
(integer) 1
redis> PFADD unique::ip::counter ‘127.0.0.1’
(integer) 1
redis> PFADD unique::ip::counter ‘255.255.255.255’
(integer) 1
redis> PFCOUNT unique::ip::counter
(integer) 3

合并多个 HyperLogLog

PFMERGE destkey sourcekey [sourcekey …]
将多个 HyperLogLog 合并为一个 HyperLogLog ,合并后的 HyperLogLog 的基数估算值是通过对所有给定 HyperLogLog 进行并集计算得出的。
命令的复杂度为 O(N) , 其中 N 为被合并的 HyperLogLog 数量, 不过这个命令的常数复杂度比较高。

redis> PFADD str1 “apple” “banana” “cherry”
(integer) 1
redis> PFCOUNT str1
(integer) 3
redis> PFADD str2 “apple” “cherry” “durian” “mongo”
(integer) 1
redis> PFCOUNT str2
(integer) 4
redis> PFMERGE str1&2 str1 str2
OK
redis> PFCOUNT str1&2
(integer) 5

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