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巧用 Java 位运算解决复杂业务需求

拒海 1122

前言:

如今各位老铁们对“java位运算或”大致比较关心,小伙伴们都想要剖析一些“java位运算或”的相关内容。那么小编同时在网络上收集了一些有关“java位运算或””的相关文章,希望朋友们能喜欢,兄弟们一起来了解一下吧!

位运算有 3 个特点

高性能内存占用低代码比较晦涩难懂

这导致很多开发者阅读已有代码时,发现涉及到位运算都头疼;日常开发也会避免使用位运算

的确,很少有什么场景是非其不可的,但是,位运算用得好,除了性能的提升外,还能简化业务模型,今天就给大家分享 1 个小例子。

简单数据模型实现复杂业务需求

广告主在发布广告后,选择广告投放的时间,比如仅在以下的时间才投放广告

周1-4:9点-12点,18点-22点周5:8点-24点周六、日:全天

这个需求归纳起来就是:支持广告主在一周内,以小时为粒度,选择多个不连贯的时间

想一下,作为开发者你要怎么实现这个需求呢?用什么样的格式来存储广告主选择的时间呢?

我们先用一般的思路来解决问题

一个基本的解决思路

如果是一天的话,可以用一个数组,下标从 0 到 23,代表一天的 24 个小时,如果广告主选择了某个小时,将数组对应下标的值设为 true,否则设为 false

以下代码将一天的 0、1 点设为投放时间

boolean[] hours = new boolean[24];Arrays.fill(hours, false);hours[0] = true;hours[1] = true;

那么一周 7 天的话,我只要定义 7 个数组变量,分别表示每一天的设置即可,或者用一个二维数组

这样是解决了问题,但是这样的数据模型却不方便保存到数据库里

改造成适合数据库的模型

前面的思路可以解决问题,缺点就是数据模型不好存储,那么我们现在就解决这个问题

比较容易想到,可以将数组替换成字符串,因为字符串内部其实也是数组

我们定义一个含 24 个字符的字符串,每个字符对应一个时间段的投放标识

1 当前小时可投放,0 当前小时不可投放

上述的代码可以改造下

char[] hours = new char[24];Arrays.fill(hours, '0');hours[0] = '1';hours[1] = '1';// 110000000000000000000000String hourSet = new String(hours);

这样如果要表示一周 7 天,我们可以用一个字符串来表示,该字符串长度为 7 * 24,每 24 个字符为一天

使用位运算

上面字符串的方案已经非常不错了,唯一的不足就是字符串有点长,在一些追求极限性能的场景下还可以继续优化下

我们都知道,一个字节是 8 位,每一位的取值只能是 0 或者 1,那么对于一个只有 0 和 1 构成的字符串,继续优化就可以用到字节来表示了

使用字节来表示后,原本需要 7 * 24 = 168个字符的字符串,我们可以用 21 个 字节来表示,内存占用从 336 下降到 21,真的是非常节省了

当然,把字节数组存到数据库也挺麻烦,我们实际业务中是将字节数组转换为 16 进制表示法存储到数据库里的,判断当前时间广告能否投放的代码如下

// 指定的小时是否匹配投放循环设置的时间范围private boolean unmatchCircle(int dayOfWeek, int hourOfDay, String circleConfig) {    int bitmap = (1 << hourOfDay);    return (bitmap & Integer.parseInt(circleConfig.substring(dayOfWeek * 6, dayOfWeek * 6 + 6), 16)) != bitmap;}

注意:我们要平衡代码的可读性和性能,如果不是追求极限性能的话,位运算还是少用

位运算的其他用法

参考我以前的文章

使用位运算将 3 个 int 聚合成 一个 Integer 来节省内存

Java 键对象 KO (key object) 介绍

在 redis 里使用位运算来做去重判断,优化内存占用

使用多种数据结构优化Redis 内存占用

标签: #java位运算或