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，超級管理員，現在需要設計一張用戶角色表記錄這類信息。我們不難設計出如下方案。

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，用戶四同時具有三種角色。

如果此時新增加一種角色應該如何設計？其實新增一個字段即可解決。

2 發(fā)現問題

按照上述做法進行表設計功能上是沒有問題的，優(yōu)點是容易理解結構清晰，但是我們想一想有沒有什么問題？筆者遇到過如下問題：

在復雜業(yè)務環(huán)境一份數據可能會使用在不同的場景，例如上述數據存儲在MySQL數據庫，這一份數據還會在如下場景使用。

• 檢索數據需要同步一份到ES
• 業(yè)務方使用此表通過Flink計算業(yè)務指標
• 業(yè)務方訂閱此表Binlog消息進行業(yè)務處理

如果表結構發(fā)生變化，數據源之間就要重新進行對接，業(yè)務方也要進行代碼修改，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，這樣同一個字段可以表示多個含義。首先設計如下數據表，userFlag字段先不填。

我們使用位圖法每一個bit表示一種角色

我們使用位圖法表示如下數據表

用戶一位圖如下轉換為十進制數值是4

用戶二位圖如下轉換為十進制數值是2

用戶三位圖如下轉換為十進制數值是1

用戶四位圖如下轉換為十進制數值是7

根據分析我們可以填寫完整數據表

4 位圖法詳解

本章節(jié)我們分析位圖法方案一些關鍵節(jié)點。

4.1 枚舉定義

定義枚舉時不要直接定義為1、2、4這類數字，而是采用位移方式定義，這樣使用者可以明白設計者意圖。

/**
?*?用戶角色枚舉
?*
?* @author 公眾號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 維護角色

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

/**
?*?用戶角色枚舉
?*
?* @author 公眾號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 數據查詢

假設在運營后臺查詢界面，查詢具有普通用戶角色的用戶數據，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

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

我們又介紹了位圖法，這樣一個字段就可以表示多種業(yè)務含義，減少了字段冗余，節(jié)省了對接開發(fā)成本。當然位圖法也有缺點，增加了代碼理解成本，數據庫字段含義不直觀，需要進行轉義，大家可以根據需求場景選擇使用。