上亿在线用户维护最高效的设计思想，二进制位存储变更的应用场景

应用场景：在某大型互联网公司，有上亿的用户，要统计当前用户的在线人数和在线用户id，最快的实现方法是什么？

答：一般情况下，我们都使用数据库字段在用户登陆状态发生变更时进行变更，查找在线人数和在线用户id都是用select的方式。但是这种方式在实际中，调取速度非常慢，效率比较低，时效性差。

在redis中，我们知道setbit,bitcount等方法，可以直接对二进制位进行存储和变更，以及计数，根据这些我们讲述一下它的实现思想。

setbit(name,offset,value)，对name对应值的二进制表示的位进行操作。参数offset，位的索引（将值变换成二进制后再进行索引，起始位0)；value，值只能是1或0。

getbit(name,offset)，获取name对应值的二进制表示中的某位的值（0或1）。

bitcount(key,start=None,end=None)，获取name对应的值的二进制表示中1的个数。参数key,Redis的name；参数start，位起始位置；参数end，位结束位置。

注意：

通过在redis中实际检查，我们确认了以下的情况：

1.参数offset的索引的起始位为0；

2.getbit中，超出参数name指定的字符串值的索引的对应位的默认值均为0

3.在setbit中我们可以设置超出指定字符串位的索引位的相应的位值。



通过上面的实现，我们了解到我们可以在数据库中通过字段的变更和查看，我们为了维护上亿的用户的信息，提升其调用效率和速度，我们可以使用二进制位的设定。

设置一个key，如state_code，如果用户登陆，就通过“setbit state_code offset 1” 来改变用户的登陆状态（offset用唯一的用户id来指定，字符位为1的代表用户为登陆状态，0为离线状态）。

注：想要获取字符串的二进制位，可以先将其转成ascii码（ord()），再将ascii码转换成二进制位（bin()）。如：ord('a')，返回97；bin(97)，返回0b1100001。



通过上面的命令，我们可以发现，我们设置了用户id为0,8,10000000和1000000000的登陆状态为登陆状态（位值为1）。

再通过bitcount我们可以清楚地掌握当前的在线用户数。

想要了解当前的在线用户的id，我们可以通过for循环实现，将位值为1的依次打印出来即可。

有点：效率大大提升，10M就能存下10*1024*1024*8=83886080 八千多万的用户的登陆id和在线用户数，相对于数据库字段的调用，无论是存储，写入，修改，读取的速度都大为提升。