适用于分布式系统下的简单签到积分系统

设计背景

      在当今互联网应用中，签到被广泛用于提高应用日活，吸引用户访问网站。用户通过连续登录网站签到，换取积分，可以用来兑换一些奖品。对于提高用户的积极性，系统的活跃度来说，是一个简单且有效的方式。本文就针对签到系统给出了一个简单的实现思路。

技术选型

     对于签到系统来说，一般都会统计该用户本月内的签到次数，连续签到天数，并根据不同连续签到的天数给出不同的积分。那么要统计这些数据，我们首先想到的是设计一个数据表，包括用户id，签到的年月日，用户当日签到就向数据库新增一条记录，在统计连续签到天数，也需要逐个记录去查询。对于一个用户来说，一个月就是三十条记录，当我们的系统人数越来越多后，这张表就会产生非常庞大的数据量，不仅占用磁盘空间，也会极大的影响查询效率。

     为了解决数据库存储签到记录的局限性，人们想到了使用bit位来表示是否签到，众所周知，一个比特位只有0或1，那么自然就可以使用0表示未签到，使用1表示已签到，想要查询当月签到次数，只需要统计值为1的位的个数就可以了，这种使用位来表示任务的状态的数据结构就叫做bitmap，位图。

     redis恰好为我们提供了bitmap的数据结构和相关操作命令，使我们操作bitmap变得十分便捷。redis中的bitmap底层是基于String类型实现的，可以理解为一个二进制位组成的字符串，非常适合处理大量布尔值或小整数的高效存储和快速操作，尤其适用于需要频繁读写的场景。通过合理的应用，可以在保证性能的同时大幅减少内存占用。用来实现签到功能自然再合适不过了。

查询签到

    查询用户本月的签到情况。就是使用bitfield （key） get u（days） 0 命令，该命令表示从0号索引取指定个数的位，返回一个十进制数，将十进制数转为二进制，如果二进制数的位数少于天数的话，就需要在起点补0，表示当日未签到。

新增签到

     就是使用set命令将对应的天数的bit位置1，要注意起始索引是0，所以使用命令时要将当前天数减一。

获取连续签到天数

      获取当天之前的连续签到天数，就是获取到签到情况的十进制数后转化为二进制字符串，再根据位数决定是否补零，之后将字符串反转，获取到第一个不是1的索引位置，该索引就代表连续签到天数。

新增积分

    本系统是一个在线学习系统，学员可以通过多种方式获取积分，兑换奖品，积分的获取规则如下：

1. 签到规则 签到1天给1分 连续7天额外奖励10分 连续14天额外奖励20分 连续28天额外奖励40分 每月签到进度当月第一天重置

2. 学习规则 每学习一小节积分+10，每天获得上限50分

3. 交互规则（有效交互数据参与积分规则，无效数据会被删除） 写评价，积分+10 每日获得上限为50分 写问答，积分+5 每日获得上限为20分 写笔记，积分+3，每次被采集+2 每日获得上限为20分

     每位学员的积分只在当月有效，下月清零重新统计。

     其中，签到，学习，交互都属于不同的微服务，而用户在进行上述这些行为时，都需要向积分表插入一条记录。如果我们在每个服务中都加上统计积分的逻辑，就会使代码的耦合度过高，所以，我采用了rabbitmq进行跨服务间的积分信息收发，实现了异步的方式统计积分，将积分作为一个独立的微服务进行部署，实现了解耦，提高效率。具体实现如下：

      在不同的服务中获取积分后，向rabbitmq中投递积分的详情，在积分服务中，监听这些来自不同服务的积分详情，执行保存逻辑，逻辑如下

查询不同类型的积分

用户可以查看当天不同类型的已获得积分和积分上限，效果如下

就是根据积分类型分组，统计每组的分值总和返回给用户。