Bitmap的巧用

题目

关于用户标签的需求：用户标签包括用户的社会属性、生活习惯、消费行为等信息。例如，程序员，有驾照，单身等等。通过用户标签，可以对多样的用户群体进行统计。例如，统计用户的男女比例，统计喜欢旅游的用户数量等。

通常的思路，是使用关系型数据库，比如Occupation表示用户职位，gender表示性别等等。表的一行记录，为一个用户的标签。但是如果有很多标签的话，则需要给表加很多列，不好维护。

思路

Bitmap算法，在中文里又叫作位图算法。位图，是指内存中连续的二进制位(bit)，所组成的数据结构，该算法主要用于大量整数做去重和查询操作。

举例，有100bit的Bitmap，每一个bit位都表示着，从0到99的整型数。如果想用bit位，表示某些数字，只需将对应位的bit设置位1即可。例如，向100bit的Bitmap中，保存55，77，88，只需要将对应位设置为1即可。

这样，就可以用Bitmap和用户表里的id建立映射关系，假如一个程序员标签，有一个用户的id位99，只需要将表示程序员标签的Bitmap的第99位，设置为1，就表示id为99的用户职位是程序员。

还可以，进行与，或，异或等逻辑运算。

假设，有两个10bit的Bitmap，一个表示是男性的标签{0,0,0,0,0,0,1,1,1,0}，一个表示是00后的标签{0,0,0,0,0,0,0,0,1,0}，求这10bit的Bitmap中，即是男性，也是00后的用户，进行逻辑&运算即可，或就进行|元素。非00后，就需要代表00后的标签和，全部的用户的Bitmap，进行异或运算，就是说，在全部用户的Bitmap中过滤掉是00后的即可。

代码

public class MyBitmap {
    //每一个word是一个long类型元素，对应一个64位二进制
    private long[] words;
    //Bitmap的总位数大小
    private int size;

    public MyBitmap(int size){
        this.size = size;
        this.words = new long[(getWordIndex(size - 1) + 1)];
    }

    /**
     * 获取Bitmap某一位的状态
     * @param bitIndex 位图的第bitIndex位
     */
    public boolean getBit(int bitIndex){
        if(bitIndex < 0 || bitIndex > size - 1)
            throw new IndexOutOfBoundsException("超过Bitmap有效范围");
        int wordIndex = getWordIndex(bitIndex);
        return (words[wordIndex] & (1L << bitIndex)) != 0;
    }

    /**
     * 把Bitmap某一位设置为true
     */
    public void setBit(int bitIndex){
        if(bitIndex < 0 || bitIndex > size - 1)
            throw new IndexOutOfBoundsException("超过Bitmap有效范围");
        int wordIndex = getWordIndex(bitIndex);
        words[wordIndex] |= (1L << bitIndex);
    }

    /**
     * 获取某一个Bitmap对应的word
     * @param bitIndex 位图的第bitIndex位
     */
    private int getWordIndex(int bitIndex){
        return bitIndex >> 6;// bitIndex / 64
    }

    public static void main(String[] args) {
        MyBitmap myBitmap = new MyBitmap(128);
        myBitmap.setBit(126);
        myBitmap.setBit(75);
        System.out.println(myBitmap.getBit(126));
        System.out.println(myBitmap.getBit(78));
    }

}

只是为了记录自己的学习历程，且本人水平有限，不对之处，请指正。