不谈源码，聊聊位运算的实际应用

Hello，这里是爱 Coding，爱 Hiphop，爱喝点小酒的 AKA 柏炎。

位运算是java中比较基础的知识，位运算的计算速度很快，jdk中不少源码都是使用位运算（例如ArrayList，HashMap）。

但是在日常开发的过程中，我们很少会使用位运算。相比较它的计算速度的优点，它可读性不高的”缺点“似乎对于普通的业务开发来说更加突出。

我们更加乐意直接使用 ，-，*，/这些直接的运算符。

本文将给大家介绍一种位运算在业务中的应用场景，希望能给大家带来帮助，如有不对之处，欢迎指正。

本位不对位运算的基础做展开介绍，如果不熟悉位运算的基础概念的，请先自行google了解。

一、常规业务打标思路

日常业务开发的过程中，经常会有对业务模型打标 （true/false） 的需求。

例如： true表示男生，false表示女生 true表示参与活动优惠，false表示无法参与活动优惠 true表示超级管理员，false表示普通用户 .....

一般情况下针对这种需求，我们通常会使用一个独立的字段去表示Domain的状态。随着业务的发展，需要打标的逻辑越来越多。对应到Domain/表结构中标识的字段也会不断的上升。

代码语言：javascript复制

@Data
public class User {
    private Long userId;
    private String userName;
    private boolean canLogin;
    private boolean isMale;
    private boolean isAdmin;
    ....
}

二、位运算优化逻辑

为了解决这种非A即B的字段标识的膨胀问题，我们可以使用位运算去整合这些字段。

例如上文展示的User Domain，我们整合canLogin，isMale，isAdmin为一个字段，认为是一个feature标识（设置字段为featureTag）。

代码语言：javascript复制

@Data
public class User {
    private Long userId;
    private String userName;
    private int featureTag;
}

我们可以定义一个feature的枚举定义每一位标识什么

代码语言：javascript复制

public enum UserFeatureEnum{

    CAN_LOGIN(0),
    IS_MALE(1);
    IS_ADMIN(2);

    private int bit;

    UserFeatureEnum(int bit) {
        this.bit = bit;
    }
    
    public int getValue() {
        return this.bit;
    }

}

然后我们可以通过一下的BitUtil来check当前用户某个特性的状态

代码语言：javascript复制

public class BitUtil {
    public static int setBit(int options, int bitIndex) {
        int val = 1 << bitIndex;
        return options | val;
    }

    public static int unsetBit(int options, int bitIndex) {
        int val = 1 << bitIndex;
        return options &amp; (~ val);
    }

    public static boolean isBitSetted(int options, int bitIndex) {
        int val = 1 << bitIndex;
        return (options &amp; val) == val;
    }

    public static boolean isBitUnSetted(int options, int bitIndex) {
        int val = 1 << bitIndex;
        return (options &amp; val) == 0;
    }
}

这样我们如果去校验user是否为男性就可以这么操作

代码语言：javascript复制

boolean isMale = BitUtil.isBitSetted(user.getfeatureTag(),UserFeatureEnum.IS_MALE.getValue());

设置当前用户为女性

代码语言：javascript复制

user.setfeatureTag(BitUtil.unsetBit(user.getfeatureTag(),UserFeatureEnum.IS_MALE.getValue()))

设置当前用户为男性

代码语言：javascript复制

user.setfeatureTag(BitUtil.setBit(user.getfeatureTag(),UserFeatureEnum.IS_MALE.getValue()))

这样我们将日益膨胀的标志字段给合并了，数据库也能够只用一个字段就能够标识Domain的多个feature。

后续如果需要增加一个feature时，就不需要修改表结构了，只需要增加一个枚举值及设置、判断逻辑就行。

像线上项目，改个表结构还要走一道道的DBA审批流程

三、优劣势对比

相比较常规的业务设计，位运算在空间节省与扩展性上更加突出，但是可读性就比较差。
在DB检索上，常规设计可以直接将字段作为条件进行过滤，位运算需要在条件上进行一下位运算。
在ES检索上，常规设计可以直接将字段作为条件进行过滤，位运算就不支持了，需要冗余出一个字段，如果Domain的存储结构是ES，并且feature字段有检索需求，那还是按照常规设计比较好。
如果涉及到与客户端交互的功能，版本A的client支持的功能，在版本B就不能支持了。由于客户端是安装在用户本地的，不可能一直强制用户做升级。因此这种时候可以在使用一个feature字段，标识当前客户端支持的一些特性，服务端去解析返回结果。请求参数清晰简单，动态性比较高。

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