面试题答案
一键面试1. 可用于的位运算方面及场景
- 用户签到统计：可以用一个二进制位代表一天，1表示已签到，0表示未签到。每月按31天算，用一个长度为31的位图即可记录一个用户一个月的签到情况。多个用户的签到记录可以使用多个位图。
- 统计活跃用户：假设以天为单位统计活跃用户，系统中每个用户对应一个唯一标识，以用户ID作为偏移量，在每天的位图中，若当天该用户活跃则对应位设为1，否则设为0。通过BITOP的AND、OR等操作可以统计出某段时间内的活跃用户情况。
- 权限判断：例如在系统中，不同的权限用不同的二进制位表示。一个用户的权限集合可以用一个位图来记录，通过位运算判断用户是否具有某个或某些权限。
2. 原理
- Redis的BITOP命令支持对多个位图进行位运算操作，包括AND（与）、OR（或）、XOR（异或）、NOT（非）。
- 以AND操作为例，它会对多个位图中对应位置的二进制位进行与运算。如果所有对应位都为1，则结果位图中该位为1，否则为0。其他运算同理。在用户签到统计场景中，如果要统计某个月内连续签到10天以上的用户，就可以通过对代表每天签到情况的位图进行一系列位运算和计数操作来实现。
3. 优势
- 内存高效：位图使用很少的内存就能存储大量信息。例如，要记录100万个用户的签到情况，按32位系统，一个字节8位，存储一年365天的签到记录，每个用户只需365/8 ≈ 46字节，100万个用户约46MB内存，相比传统的存储方式（如使用数据库记录每次签到的详细信息）大大节省了内存。
- 运算速度快：Redis是基于内存操作的，并且BITOP命令直接在底层对二进制数据进行操作，避免了复杂的数据格式转换和磁盘I/O，所以位运算操作非常迅速，能快速得出统计结果，满足高并发场景下实时统计的需求。
- 操作简单：通过简单的命令就可以完成复杂的位运算逻辑，开发和维护成本较低。例如统计多个月内的总签到天数，只需通过BITOP的OR操作合并位图，再用BITCOUNT统计1的个数即可。