1 需求背景

在系統(tǒng)中用戶一共有三種角色：普通用戶，管理員，超級(jí)管理員，現(xiàn)在需要設(shè)計(jì)一張用戶角色表記錄這類信息。我們不難設(shè)計(jì)出如下方案。

我們使用1表示是，0表示否，那么觀察上表不難得出，用戶一有用超級(jí)管理員角色，用戶二具有管理員角色，用戶三具有普通用戶角色，用戶四同時(shí)具有三種角色。

如果此時(shí)新增加一種角色應(yīng)該如何設(shè)計(jì)？其實(shí)新增一個(gè)字段即可解決。

2 發(fā)現(xiàn)問題

按照上述做法進(jìn)行表設(shè)計(jì)功能上是沒有問題的，優(yōu)點(diǎn)是容易理解結(jié)構(gòu)清晰，但是我們想一想有沒有什么問題？筆者遇到過如下問題：

在復(fù)雜業(yè)務(wù)環(huán)境一份數(shù)據(jù)可能會(huì)使用在不同的場景，例如上述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在MySQL數(shù)據(jù)庫，這一份數(shù)據(jù)還會(huì)在如下場景使用。

• 檢索數(shù)據(jù)需要同步一份到ES
• 業(yè)務(wù)方使用此表通過Flink計(jì)算業(yè)務(wù)指標(biāo)
• 業(yè)務(wù)方訂閱此表Binlog消息進(jìn)行業(yè)務(wù)處理

如果表結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，數(shù)據(jù)源之間就要重新進(jìn)行對接，業(yè)務(wù)方也要進(jìn)行代碼修改，這樣開發(fā)成本非常高。有沒有辦法避免此類問題？

3 解決方案

我們可以使用位圖法，這樣同一個(gè)字段可以表示多個(gè)含義。首先設(shè)計(jì)如下數(shù)據(jù)表，userFlag字段先不填。

我們使用位圖法每一個(gè)bit表示一種角色

我們使用位圖法表示如下數(shù)據(jù)表

用戶一位圖如下轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制數(shù)值是4

用戶二位圖如下轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制數(shù)值是2

用戶三位圖如下轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制數(shù)值是1

用戶四位圖如下轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制數(shù)值是7

根據(jù)分析我們可以填寫完整數(shù)據(jù)表

4 位圖法詳解

本章節(jié)我們分析位圖法方案一些關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)。

4.1 枚舉定義

定義枚舉時(shí)不要直接定義為1、2、4這類數(shù)字，而是采用位移方式定義，這樣使用者可以明白設(shè)計(jì)者意圖。

/**
?*?用戶角色枚舉
?*
?* @author 公眾號(hào)JAVA前線
?*
?*/ public enum UserRoleEnum?{ //?1?->?00000001 NORMAL(1, "普通用戶"), //?2?->?00000010 MANAGER(1 << 1, "管理員"), //?4?->?00000100 SUPER(1 << 2, "超級(jí)管理員")

????; private int code; private String?description; private UserRoleEnum(Integer?code,?String?description) { this.code?=?code; this.description?=?description;
????} public String getDescription() { return description;
????} public int getCode() { return this.code;
????}
}

4.2 維護(hù)角色

假設(shè)用戶已經(jīng)具有普通用戶角色，我們需要為其增加管理員角色，這就是新增角色，與之對應(yīng)還有刪除角色和查詢角色，這些操作需要用到位運(yùn)算，說明詳見代碼注釋。

/**
?*?用戶角色枚舉
?*
?* @author 公眾號(hào)JAVA前線
?*
?*/ public enum UserRoleEnum?{ //?1?->?00000001 NORMAL(1, "普通用戶"), //?2?->?00000010 MANAGER(1 << 1, "管理員"), //?4?->?00000100 SUPER(1 << 2, "超級(jí)管理員")

????; //?新增角色?->?位或操作 //?oldRole?->?00000001?->?普通用戶 //?addRole?->?00000010?->?新增管理員 //?newRole?->?00000011?->?普通用戶和管理員 public static Integer addRole(Integer?oldRole,?Integer?addRole) { return oldRole?|?addRole;
????} //?刪除角色?->?位異或操作 //?oldRole?->?00000011?->?普通用戶和管理員 //?delRole?->?00000010?->?刪除管理員 //?newRole?->?00000001?->?普通用戶 public static Integer removeRole(Integer?oldRole,?Integer?delRole) { return oldRole?^?delRole;
????} //?是否有某種角色?->?位與操作 //?allRole?->?00000011?->?普通用戶和管理員 //?qryRole?->?00000001?->?是否有管理員角色 //?resRole?->?00000001?->?有普通用戶角色 public static boolean hasRole(Integer?role,?Integer?queryRole) { return queryRole?==?(role?&?queryRole);
????} private int code; private String?description; private UserRoleEnum(Integer?code,?String?description) { this.code?=?code; this.description?=?description;
????} public String getDescription() { return description;
????} public int getCode() { return this.code;
????} public static void main(String[]?args) {
????????System.out.println(addRole(1, 2));
????????System.out.println(removeRole(3, 1));
????????System.out.println(hasRole(3, 1));
????}
}

4.3 數(shù)據(jù)查詢

假設(shè)在運(yùn)營后臺(tái)查詢界面，查詢具有普通用戶角色的用戶數(shù)據(jù)，我們可以使用SQL語句如下

select * from user_role where (user_flag?& 1)?=?user_flag; select * from user_role where (user_flag?&?b'0001')?=?user_flag;

使用MyBatis語句如下

<select id="selectByUserRole" resultMap="BaseResultMap" parameterType="java.util.Map"> select?*?from?user_role?where? select> <select id="selectByUserIdAndRole" resultMap="BaseResultMap" parameterType="java.util.Map"> select?*?from?user_role?
??where?id?=?#{userId}?select> 

5 文章總結(jié)

本文我們從一個(gè)簡單案例開始，分析了直接新增字段的優(yōu)缺點(diǎn)。使用新增字段筆者遇到最多的問題就是在復(fù)雜業(yè)務(wù)場景中，需要新增數(shù)據(jù)對接工作量，增加了開發(fā)維護(hù)成本。

我們又介紹了位圖法，這樣一個(gè)字段就可以表示多種業(yè)務(wù)含義，減少了字段冗余，節(jié)省了對接開發(fā)成本。當(dāng)然位圖法也有缺點(diǎn)，增加了代碼理解成本，數(shù)據(jù)庫字段含義不直觀，需要進(jìn)行轉(zhuǎn)義，大家可以根據(jù)需求場景選擇使用。