采用Redis的Bitmaps实现类似Github连续提交状态的功能。

2023 年 12 月 11 日

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Redis的Bitmaps是一种数据结构，用以实现大量布尔值的存储。Bitmap即位图，可以看作是一个由二进制位组成的数组。每个位可以独立设置为0或1，非常适合用来实现类似Github连续提交状态的功能，即用位来表示用户是否在某一天提交了代码。

在Github的连续提交状态功能中，系统需要记录用户在每一天是否有提交行为。在这种场景下，使用Redis Bitmaps可以通过一个键来维护用户的提交记录，其中键的每一位代表一天，位的值代表当天用户是否有提交（0表示无提交，1表示有提交）。

为了实现这个功能，需要执行以下步骤：

初始化Bitmap：
- 选择一个Redis键，例如使用用户ID或用户名，与一个后缀如 _commits组合。例如对用户id123，键可以是 user:id123:commits。
- 确定需要跟踪的时间范围，例如过去一年或自定义日期范围。
状态更新：
- 当用户在某一天进行代码提交时，计算这一天是一年中的第几天。
- 使用 SETBIT命令设置相应位的值为1。例如，如果今天是一年中的第120天，命令将为 SETBIT user:id123:commits 119 1（位索引从0开始）。
状态查询：
- 使用 GETBIT命令检查某一天用户是否有提交。例如，查询第120天是否有提交，命令为 GETBIT user:id123:commits 119。
- 为了获取用户连续提交的状态，可以使用 BITCOUNT命令计算特定日期范围内1的个数，或者使用 BITPOS查找第一个0的位置以判断断点。
效率与性能考虑：
- Bitmaps的空间效率极高，适合大规模的数据跟踪，1GB的内存大约可以跟踪85亿个状态。
- Redis的Bitmaps结构在底层是连续存储的，所以在进行连续范围查询时效率较高。
清理与维护：
- 根据应用场景设定Bitmaps的生命周期，例如可以选择在一年后自动删除数据，或者覆盖旧数据。
- 可以使用 EXPIRE命令为键设置过期时间，达到自动清理旧数据的目的，命令如 EXPIRE user:id123:commits 31536000（一年的秒数）。