Redis使用BitMap结构实现简单用户签到

redis引入场景:

       或许有人会说，我只需要使用mysql数据库就能完成用户签到记录的功能了呀，为什么还要使用 redis呢？
       用户签到一次，对应到mysql数据库中就是一条记录。         这里我们有6个字段，bigint的id、bigint的user_id、year类型的year、tiny类型的month、date类型的date、tinyint类型的is_backup。对应的字节数(8 + 8 + 1 + 1 + 3 + 1)=22字节，也就是用户签到一次就需要22字节来进行存储。我们假设一天只签到一次，按照30天来进行计算，22*30=660。也就是一个人每天签到一次，一个月需要660字节来进行存储，那当我们的用户量达到百万甚至千万，一年下来，需要的空间并不是我们可以接收的。

redis中的BitMap结构

我们按月来统计用户签到信息，签到记录为1，未签到则记录为0。把每一个bit位对应当月的每一天，形成了映射关系。用0和1标示业务状态，这种思路就称为位图（BitMap）。这样我们就用极小的空间，来实现了大量数据的表示。即便每天签到，一个月最多31位，也就是最多4个字节，与660字节相比，有百倍的容量差距。

BitMap的知识大致了解

1. SETBIT：向指定位置（offset）存入一个0或1
2. GETBIT ：获取指定位置（offset）的bit值
3. BITCOUNT ：统计BitMap中值为1的bit位的数量
4. BITFIELD ：操作（查询、修改、自增）BitMap中bit数组中的指定位置（offset）的值

实现思路

我们可以把年和月作为bitMap的key，然后保存到一个bitMap中，每次签到就到对应的位上把数字从0变成1，只要对应是1，就表明说明这一天已经签到了，反之则没有签到。
注意：因为BitMap底层是基于String数据结构(这里的String是redis中的String)，因此其操作也都封装在字符串相关的操作中了。

1. 定义接口

    /**
     * 我们在这里使用测试工具(例如postman)进行测试
     * 实现签到功能
     * @return 返回值
     */
    @PostMapping("/api/user/sign")
    public Result sign() {
    	// 具体实现方法我们放到Impl中进行实现，不在controller中进行过多的代码编写
        return userService.sign();
    }

2. 具体实现代码

    /**
     * 用户签到功能
     * @return 返回值
     */
    @Override
    public Result sign() {
        // 1. 获取当前登录用户id
        Long userId = UserHolder.getUser().getId();
        // 2. 获取日期
        LocalDateTime now = LocalDateTime.now();
        // 3. 拼接key
        String keySuffix = now.format(DateTimeFormatter.ofPattern(":yyyyMM"));
        String key = "sign:" + userId + keySuffix;
        // 4. 获取今天是本月的第几天
        int dayOfMonth = now.getDayOfMonth();
        // 5. 写入redis  
        /**
         * 第一个参数：key，这没什么好说的，因为redis就是 key - value进行存储的(但是这个key是与现实中的月相关联的，也就是不同的月份key是不同的)
         * 第二个参数: 这个位置是向哪个位置插入数据 这里减 1 的原因是因为redis是从0开始进行存储的，加入我们是第一天，对应到redis为下标为0
         * 第三个参数: 填写 true或者false，代表 1或者0
         */
        stringRedisTemplate.opsForValue().setBit(key, dayOfMonth - 1, true);
        return Result.ok();
    }

进行测试

1. 发送请求(这里我进行了token验证，根据自己情况来)
   
2. 查看redis结果
   
   因为我是在2022年11月15日进行测试，所以key是正确的，前面的1011是用户id，202211正确。下面为什么这么多0？因为redis不是根据位来进行存储的，而是字节存储形式， 一个字节8位，所以不满8的倍数的，自动补齐0。而1是第十五个位置，测试正确!!!

关于上面的一些用法说明

• 为什么使用StringRedisTemplate而不是使用RedisTemplate。因为如果使用RedisTemplate的话，它会在我们存储对象信息的时候，会自动添加一行关于类的来源信息，因为RedisTemplate在对象与Json转换的时候不需要我们进行手动配置，但是它需要消耗我们的内存。