mysql存储比特位

一、介绍

1、实用性

项目中可能有很多开关，如果存成K-V类型的，存储比较占空间，根据key来批量查询也耗时。开关只有两个值，true或false，这和java的bit（0或1）非常类似，因此可以用一个bit来表示一个开关。如果数据库一个字段只存储一个bit，仍然解决不了上述问题，因此可以把多个比特位放在一起。如用一个bigint字段来存储比特位，bigint转成二进制最多可以存储62个bit，这样查询一个字段就能获取到62个开关。

2、基础

符号	描述	运算规则
&	与	两个位都为1时，结果才为1
|	或	两个位都为0时，结果才为0
^	异或	两个位相同为0，相异为1
~	取反	0变1，1变0
<<	左移	各二进位全部左移若干位，高位丢弃，低位补0
>>	右移	各二进位全部右移若干位，高位补0或符号位补齐

0 & 0 = 0
0 & 1 = 0
1 & 0 = 0
1 & 1 = 1

3、实现 

CREATE TABLE bits_table (
    id INT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,
    user_id varchar(20),
    bit_value BIGINT UNSIGNED
);

关于bit的更新与查询，有两种方法，整体操作（int）或者按位操作bit。

默认值问题：我们一般认为0代表false 1代表true，如果某一位bit默认值需要为true，也有两种方法：刷数据初始化值都刷成1；或者在代码层面做标记，查询/更新做个取反。

二、java代码操作整体Long字段

更新时可以先在java代码使用位运算算出整个bigint，再更新这个bigint字段；

查询也可以查出整个bigint，在java代码中使用位运算计算某一位的值。

import java.util.HashSet;
import java.util.Set;
import java.util.stream.Collectors;

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 & (~ val);
    }

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

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

    public static boolean isSetted(long options, long bit) {
        return (options & bit) == bit;
    }

    public static long set(long options, long bit) {
        return options | bit;
    }
    public static long unset(long options, long bit) {
        return options & (~bit);
    }

    public static long set(long options, long bit, boolean flag) {
        if (flag) {
            return set(options, bit);
        } else {
            return unset(options, bit);
        }
    }
    public static boolean isSet(long options, long bit) {
        return (options & bit) == bit;
    }

    public static void main(String[] args) {

        UserDTO userDTO = getByUserId("zs");
        long options = userDTO.getOptions;
        //获取第7个开关的值
        long index = 1L << 6;
        boolean switchValue = BitUtil.isSet(options, index);
        //设置第7个开关
        switchValue = !switchValue;
        options = BitUtil.set(
                options,
                index,
                switchValue);
        userDTO.setOptions(options);
        updateUser(userDTO);
    }
}

三、mysql按位操作

还是上面的表，也可以写SQL按位操作

1、插入

-- 1、插入一个8 位的 BIT 值
INSERT INTO bits_table (bit_value) VALUES (B'10101010');

2、查询并格式化为二进制输出

-- 2、查询并格式化输出，将 BIGINT 转换为 64 位的二进制字符串
SELECT 
    id,
    bit_value,
    CONCAT('b', LPAD(BIN(bit_value), 64, '0')) AS formatted_bit_value
FROM 
    bits_table;

查询结果：

 CONCAT('b', LPAD(BIN(bit_value), 64, '0')) 用于将 bit_value 转换为一个以 'b' 开头的 64 位二进制字符串&