首页
所有分类
TAGS
文字工具 EMOJI BIBLE
数据库 Redis

基于Redis位图实现用户签到功能

Posted in Redis onMay 08, 2021

场景需求

适用场景如签到送积分、签到领取奖励等，大致需求如下：

  1. 签到1天送1积分，连续签到2天送2积分，3天送3积分，3天以上均送3积分等。
  2. 如果连续签到中断，则重置计数，每月初重置计数。
  3. 当月签到满3天领取奖励1，满5天领取奖励2，满7天领取奖励3……等等。
  4. 显示用户某个月的签到次数和首次签到时间。
  5. 在日历控件上展示用户每月签到情况，可以切换年月显示……等等。

设计思路

对于用户签到数据，如果每条数据都用K/V的方式存储，当用户量大的时候内存开销是非常大的。而位图(BitMap)是由一组bit位组成的，每个bit位对应0和1两个状态，虽然内部还是采用String类型存储，但Redis提供了一些指令用于直接操作位图，可以把它看作是一个bit数组，数组的下标就是偏移量。它的优点是内存开销小、效率高且操作简单，很适合用于签到这类场景。

Redis提供了以下几个指令用于操作位图：

SETBIT

GETBIT

BITCOUNT

BITPOS

BITOP

BITFIELD

考虑到每月初需要重置连续签到次数，最简单的方式是按用户每月存一条签到数据（也可以每年存一条数据）。Key的格式为u:sign:uid:yyyyMM，Value则采用长度为4个字节（32位）的位图（最大月份只有31天）。位图的每一位代表一天的签到，1表示已签，0表示未签。

例如u:sign:1000:201902表示ID=1000的用户在2019年2月的签到记录。

# 用户2月17号签到
SETBIT u:sign:1000:201902 16 1 # 偏移量是从0开始，所以要把17减1

# 检查2月17号是否签到
GETBIT u:sign:1000:201902 16 # 偏移量是从0开始，所以要把17减1

# 统计2月份的签到次数
BITCOUNT u:sign:1000:201902

# 获取2月份前28天的签到数据
BITFIELD u:sign:1000:201902 get u28 0

# 获取2月份首次签到的日期
BITPOS u:sign:1000:201902 1 # 返回的首次签到的偏移量，加上1即为当月的某一天

示例代码

import redis.clients.jedis.Jedis;

import java.time.LocalDate;
import java.time.format.DateTimeFormatter;
import java.util.HashMap;
import java.util.List;
import java.util.Map;
import java.util.TreeMap;

/**
 * 基于Redis位图的用户签到功能实现类
 * <p>
 * 实现功能：
 * 1. 用户签到
 * 2. 检查用户是否签到
 * 3. 获取当月签到次数
 * 4. 获取当月连续签到次数
 * 5. 获取当月首次签到日期
 * 6. 获取当月签到情况
 */
public class UserSignDemo {
    private Jedis jedis = new Jedis();

    /**
     * 用户签到
     *
     * @param uid  用户ID
     * @param date 日期
     * @return 之前的签到状态
     */
    public boolean doSign(int uid, LocalDate date) {
        int offset = date.getDayOfMonth() - 1;
        return jedis.setbit(buildSignKey(uid, date), offset, true);
    }

    /**
     * 检查用户是否签到
     *
     * @param uid  用户ID
     * @param date 日期
     * @return 当前的签到状态
     */
    public boolean checkSign(int uid, LocalDate date) {
        int offset = date.getDayOfMonth() - 1;
        return jedis.getbit(buildSignKey(uid, date), offset);
    }

    /**
     * 获取用户签到次数
     *
     * @param uid  用户ID
     * @param date 日期
     * @return 当前的签到次数
     */
    public long getSignCount(int uid, LocalDate date) {
        return jedis.bitcount(buildSignKey(uid, date));
    }

    /**
     * 获取当月连续签到次数
     *
     * @param uid  用户ID
     * @param date 日期
     * @return 当月连续签到次数
     */
    public long getContinuousSignCount(int uid, LocalDate date) {
        int signCount = 0;
        String type = String.format("u%d", date.getDayOfMonth());
        List<Long> list = jedis.bitfield(buildSignKey(uid, date), "GET", type, "0");
        if (list != null && list.size() > 0) {
            // 取低位连续不为0的个数即为连续签到次数，需考虑当天尚未签到的情况
            long v = list.get(0) == null ? 0 : list.get(0);
            for (int i = 0; i < date.getDayOfMonth(); i++) {
                if (v >> 1 << 1 == v) {
                    // 低位为0且非当天说明连续签到中断了
                    if (i > 0) break;
                } else {
                    signCount += 1;
                }
                v >>= 1;
            }
        }
        return signCount;
    }

    /**
     * 获取当月首次签到日期
     *
     * @param uid  用户ID
     * @param date 日期
     * @return 首次签到日期
     */
    public LocalDate getFirstSignDate(int uid, LocalDate date) {
        long pos = jedis.bitpos(buildSignKey(uid, date), true);
        return pos < 0 ? null : date.withDayOfMonth((int) (pos + 1));
    }

    /**
     * 获取当月签到情况
     *
     * @param uid  用户ID
     * @param date 日期
     * @return Key为签到日期，Value为签到状态的Map
     */
    public Map<String, Boolean> getSignInfo(int uid, LocalDate date) {
        Map<String, Boolean> signMap = new HashMap<>(date.getDayOfMonth());
        String type = String.format("u%d", date.lengthOfMonth());
        List<Long> list = jedis.bitfield(buildSignKey(uid, date), "GET", type, "0");
        if (list != null && list.size() > 0) {
            // 由低位到高位，为0表示未签，为1表示已签
            long v = list.get(0) == null ? 0 : list.get(0);
            for (int i = date.lengthOfMonth(); i > 0; i--) {
                LocalDate d = date.withDayOfMonth(i);
                signMap.put(formatDate(d, "yyyy-MM-dd"), v >> 1 << 1 != v);
                v >>= 1;
            }
        }
        return signMap;
    }

    private static String formatDate(LocalDate date) {
        return formatDate(date, "yyyyMM");
    }

    private static String formatDate(LocalDate date, String pattern) {
        return date.format(DateTimeFormatter.ofPattern(pattern));
    }

    private static String buildSignKey(int uid, LocalDate date) {
        return String.format("u:sign:%d:%s", uid, formatDate(date));
    }

    public static void main(String[] args) {
        UserSignDemo demo = new UserSignDemo();
        LocalDate today = LocalDate.now();

        { // doSign
            boolean signed = demo.doSign(1000, today);
            if (signed) {
                System.out.println("您已签到：" + formatDate(today, "yyyy-MM-dd"));
            } else {
                System.out.println("签到完成：" + formatDate(today, "yyyy-MM-dd"));
            }
        }

        { // checkSign
            boolean signed = demo.checkSign(1000, today);
            if (signed) {
                System.out.println("您已签到：" + formatDate(today, "yyyy-MM-dd"));
            } else {
                System.out.println("尚未签到：" + formatDate(today, "yyyy-MM-dd"));
            }
        }

        { // getSignCount
            long count = demo.getSignCount(1000, today);
            System.out.println("本月签到次数：" + count);
        }

        { // getContinuousSignCount
            long count = demo.getContinuousSignCount(1000, today);
            System.out.println("连续签到次数：" + count);
        }

        { // getFirstSignDate
            LocalDate date = demo.getFirstSignDate(1000, today);
            System.out.println("本月首次签到：" + formatDate(date, "yyyy-MM-dd"));
        }

        { // getSignInfo
            System.out.println("当月签到情况：");
            Map<String, Boolean> signInfo = new TreeMap<>(demo.getSignInfo(1000, today));
            for (Map.Entry<String, Boolean> entry : signInfo.entrySet()) {
                System.out.println(entry.getKey() + ": " + (entry.getValue() ? "√" : "-"));
            }
        }
    }

}

运行结果

您已签到：2019-02-18
您已签到：2019-02-18
本月签到次数：11
连续签到次数：8
本月首次签到：2019-02-02
当月签到情况：
2019-02-01: -
2019-02-02: √
2019-02-03: √
2019-02-04: -
2019-02-05: -
2019-02-06: √
2019-02-07: -
2019-02-08: -
2019-02-09: -
2019-02-10: -
2019-02-11: √
2019-02-12: √
2019-02-13: √
2019-02-14: √
2019-02-15: √
2019-02-16: √
2019-02-17: √
2019-02-18: √
2019-02-19: -
2019-02-20: -
2019-02-21: -
2019-02-22: -
2019-02-23: -
2019-02-24: -
2019-02-25: -
2019-02-26: -
2019-02-27: -
2019-02-28: -

参考链接

Redis 命令参考

Redis 深度历险：核心原理与应用实践

到此这篇关于基于Redis位图实现用户签到功能的文章就介绍到这了,更多相关Redis用户签到内容请搜索三水点靠木以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持三水点靠木！

基于Redis位图实现用户签到功能

- Author -

无心码农

声明：登载此文出于传递更多信息之目的，并不意味着赞同其观点或证实其描述。

Redis 相关文章推荐
redis内存空间效率问题的深入探究
May 17 Redis
Redis高级数据类型Hyperloglog、Bitmap的使用
May 24 Redis
深入理解redis中multi与pipeline
Jun 02 Redis
redis cluster支持pipeline的实现思路
Jun 23 Redis
k8s部署redis cluster集群的实现
Jun 24 Redis
Redis 彻底禁用RDB持久化操作
Jul 09 Redis
redis中lua脚本使用教程
Nov 01 Redis
解决Redis启动警告问题
Feb 24 Redis
分布式架构Redis中有哪些数据结构及底层实现原理
Mar 13 Redis
Redis集群节点通信过程/原理流程分析
Mar 18 Redis
Redis监控工具RedisInsight安装与使用
Mar 21 Redis
Redis 报错 error:NOAUTH Authentication required
May 15 Redis
基于Redis过期事件实现订单超时取消
May 08 #Redis
Redis实现订单自动过期功能的示例代码
May 08 #Redis
redis 限制内存使用大小的实现
使用Redis实现秒杀功能的简单方法
Redis6.0搭建集群Redis-cluster的方法
May 08 #Redis
浅谈Redis存储数据类型及存取值方法
Redis IP地址的绑定的实现
May 08 #Redis
OpenGL(1) tkFileDialog(1) ftpserver(1) OpenAI baselines(1) tfx(1) SeaTunnel(1) ElementTree(1) BeautifulSoup4(2) Odoo(1) 面向接口(1)
You might like
落伍首发 php+mysql 采用ajax技术的 省 市 地 3级联动无刷新菜单 源码
2006/12/16 PHP
php操作excel文件 基于phpexcel
2010/07/02 PHP
php判断用户是否手机访问代码
2015/06/08 PHP
PHP共享内存用法实例分析
2016/02/12 PHP
学习PHP Cookie处理函数
2016/08/09 PHP
一个JavaScript的求爱小特效
2014/05/09 Javascript
jQuery中$.get、$.post、$.getJSON和$.ajax的用法详解
2014/11/19 Javascript
javascript获取当前鼠标坐标的方法
2015/01/10 Javascript
javascript运动详解
2015/07/06 Javascript
jquery+CSS3模拟Path2.0动画菜单效果代码
2015/08/31 Javascript
JS利用cookie记忆当前位置的防刷新导航效果
2015/10/15 Javascript
基于JS实现数字+字母+中文的混合排序方法
2016/06/06 Javascript
js实现自定义路由
2017/02/04 Javascript
简单实现AngularJS轮播图效果
2020/04/10 Javascript
extjs简介_动力节点Java学院整理
2017/07/17 Javascript
vue实现个人信息查看和密码修改功能
2018/05/06 Javascript
微信小程序手机号码验证功能的实例代码
2018/08/28 Javascript
JavaScript创建对象方式总结【工厂模式、构造函数模式、原型模式等】
2018/12/19 Javascript
JS+HTML实现自定义上传图片按钮并显示图片功能的方法分析
2020/02/12 Javascript
[05:06]TI4西雅图DOTA2前线报道 海涛密探LGD训练
2014/07/09 DOTA
[35:55]完美世界DOTA2联赛PWL S3 Rebirth vs CPG 第一场 12.11
2020/12/13 DOTA
跟老齐学Python之字典，你还记得吗？
2014/09/20 Python
Python计算三角函数之asin()方法的使用
2015/05/15 Python
基于Python log 的正确打开方式
2018/04/28 Python
python中将\\uxxxx转换为Unicode字符串的方法
2018/09/06 Python
Python3加密解密库Crypto的RSA加解密和签名/验签实现方法实例
2020/02/11 Python
Revolution Beauty美国官网：英国知名化妆品网站
2018/07/23 全球购物
Delphi笔试题
2016/11/14 面试题
销售自我评价
2013/10/22 职场文书
个人简历自我评价
2014/01/06 职场文书
应聘护理专业毕业自荐书范文
2014/02/12 职场文书
简单的大学生自我鉴定
2014/02/18 职场文书
公司领导九九重阳节发言稿2014
2014/09/25 职场文书
《正比例》教学反思
2016/02/23 职场文书
OpenCV-Python直方图均衡化实现图像去雾
2021/06/07 Python
k8s部署redis cluster集群的实现
2021/06/24 Redis