面试题：Redis BITOP命令中位运算组合在实际场景中的应用

Question

请举例说明在哪些实际业务场景中，你会使用到Redis的BITOP命令实现的位运算组合，并简要阐述如何使用BITOP命令来优化该场景的数据处理。

Answer 1

1. 用户签到统计场景

• 场景描述：在一个应用中，需要统计用户每月的签到情况，并且能够快速计算出连续签到天数、本月总签到天数等信息。
• 使用方式：
  • 以用户ID作为key，日期作为偏移量（offset）。例如1号签到，偏移量就是0，2号签到偏移量为1，依此类推。当用户签到时，使用SETBIT命令将对应偏移量的位设置为1。
  • 利用BITOP命令中的AND、OR、NOT等操作进行统计。比如要计算连续签到天数，可以使用BITOP AND操作，将一个月内每天的签到情况合并成一个结果，然后从低位向高位遍历找到第一个0的位置，这个位置之前1的数量就是连续签到天数。计算本月总签到天数则直接使用BITCOUNT命令对签到记录进行统计。通过BITOP命令的组合操作，避免了使用传统数据库方式需要频繁读写记录、复杂的SQL查询等操作，大大提高了数据处理效率。

2. 网站用户活跃度分析场景

• 场景描述：分析网站用户在一周内不同时间段的活跃情况，以便进行针对性的运营策略调整。
• 使用方式：
  • 以用户ID作为key，一周内不同时间段（比如每小时作为一个单位）作为偏移量。用户在某个时间段访问了网站，就使用SETBIT命令将对应偏移量的位设置为1。
  • 利用BITOP的OR操作可以统计出哪些小时有用户活跃（只要有一个用户在该小时活跃，对应位就为1）。使用BITOP AND操作可以找出所有用户都活跃的时间段（所有用户对应位都为1的时间段）。这样通过简单的位运算组合，避免了大量的日志数据扫描和复杂的数据分析，能够快速获取所需的活跃度信息，优化了数据处理流程。