位标志法处理多选字段在数据库中的存储方式查询效率与扩展性之间的权衡

原创已于 2025-07-21 15:30:05 修改 · 360 阅读

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#python #前端 #开发语言

于 2025-07-21 15:29:25 首次发布

一、位标志法

位标志法（bit flags）：把多个选项用一个整数字段（如 INT 或 BIGINT）存储。

位标志法的优点：

存储效率高：只需要一个整数字段（INT 或 BIGINT）。
写入方便：合并多个选项只需要一个整数。
快速判断：用位运算判断是否包含某些选项。
适合固定选项：如权限、状态、角色等。

位标志法的缺点：

不易扩展	最多支持 32（INT）或 64（BIGINT）个选项
查询效率低	位运算在大数据量下性能不如索引、
不易维护	查询语句不够直观，需要维护映射表
无法统计	无法方便地统计某个选项的使用频率
无法外键约束	不能建立外键引用关系
不支持动态选项	如果选项频繁变动，维护成本高

使用方法：

// 多选值合并为整数字段
public function add() {
    $bitMap = [
        1 => 1,     // 2^0
        2 => 2,     // 2^1
        3 => 4,     // 2^2
        4 => 8,     // 2^3
        5 => 16,    // 2^4
        6 => 32,    // 2^5
        7 => 64,    // 2^6
        8 => 128,   // 2^7
        9 => 256,   // 2^8
        10 => 512,  // 2^9
        11 => 1024, // 2^10
        12 => 2048, // 2^11
        13 => 4096, // 2^12
        14 => 8192, // 2^13
        15 => 16384, // 2^14
    ];
    //合并多选值为一个整数字段
    $typeValue = $this->combineTypes([1, 3, 6], $bitMap);

    //解析整数字段为原始多选值
    $parsed = $this->parseTypes($typeValue, $bitMap); // 得到 [1, 3, 6]
}


/**
 * 合并多选值为一个整数字段（用于保存到数据库）
 * @param array $selected
 * @param array $bitMap
 * @return int
 */
public function combineTypes(array $selected, array $bitMap): int {
    $value = 0;
    foreach ($selected as $typeId) {
        if (isset($bitMap[$typeId])) {
            $value |= $bitMap[$typeId]; // 按位或
        }
    }
    return $value;
}

/**
 * 解析整数字段为原始多选值（从数据库读取）
 * @param int $value
 * @param array $bitMap
 * @return array
 */
function parseTypes(int $value, array $bitMap): array {
    $result = [];
    foreach ($bitMap as $typeId => $bitValue) {
        if ($value & $bitValue) {
            $result[] = $typeId;
        }
    }
    return $result;
}