用Redis怎么搞定连续签到天数的统计，思路和技巧分享

说到用Redis搞定连续签到,这确实是Redis一个非常经典的应用场景，它的速度快、数据结构丰富，特别适合处理这种高频、简单的计数和标记操作，下面我就结合一些网上技术社区里常见的讨论和实践，比如知乎、CSDN上开发者们的分享，来聊聊具体的思路和技巧。

核心思路：用BitMap（位图）来标记每一天

最主流、最高效的方法就是使用Redis的BitMap（位图）数据结构，你可以把它想象成一个超长的、由0和1组成的数组，我们怎么用它呢？

• 建立一个巨大的“日历”：为每个用户分配一个独立的BitMap，这个BitMap的每一个位（bit）代表一天，键名可以设计成 user:sign:12345，其中12345是用户ID。
• 签到就是“打卡”：当用户在某一天签到时，我们就将代表那一天的位设置为1，关键是怎么确定是“哪一天”？这里需要一个巧妙的映射规则，最常用的方法是使用一个基准日期，比如2024年1月1日作为第0天，那么2024年1月2日就是第1天，以此类推，签到时，我们计算出当前日期距离基准日期过去了多少天，把这个天数作为BitMap中的偏移量（offset），执行一个 SETBIT user:sign:12345 offset 1 命令，签到就完成了。
• 统计连续天数就是找最长的“1”：连续签到的本质，就是从今天开始，往前数，看有多少个连续的“1”，直到遇到第一个“0”为止。

实现连续天数统计的关键技巧

思路听起来简单,但难点就在于如何高效地统计出这个连续天数，如果让你从今天开始一天天往前遍历BitMap，虽然也能实现，但效率不够高，尤其是当用户已经连续签到几百天时，这里有几个从实践中学来的技巧：

1. 巧用BITFIELD命令一次性读取多个位：与其一次次地使用 GETBIT 命令往前查询，不如一次性获取最近一段时间（比如最近30天）的位状态，Redis的 BITFIELD 命令可以一次性操作多个位，你可以命令如 BITFIELD user:sign:12345 get u30 0，来从偏移量0开始（这里0代表从30天前开始算起，具体偏移量计算需调整），获取30个无符号整数位（也就是30天的签到状态），拿到这个整数值后，在应用程序中（比如Java、Python）进行位运算，从后往前（代表从今天往过去）计算连续1的个数，这比网络往返查询快得多。

2. 终极技巧：BITPOS命令直接定位：这是一个更高级也更高效的技巧，直接利用Redis内置的能力。BITPOS 命令可以查找位图中第一个指定比特值（0或1）出现的位置，我们的目标是找到从今天开始往前的第一个0出现在哪里，具体操作分两步：

   • 第一步：我们假设用户可能连续签到了很长时间，但我们只关心一个合理的最大范围，比如最近1000天，我们使用 BITPOS user:sign:12345 0 [今天的偏移量-1000] 命令，这个命令的意思是：从（今天偏移量-1000）的位置开始，向后查找第一个0出现的位置。
   • 第二步：如果找到了0，假设这个0的位置是 pos，那么今天的偏移量减去这个 pos，就是连续签到的天数，如果在这个范围内根本没找到0，说明用户已经连续签到超过1000天了，我们可以直接返回1000，或者再扩大范围查询。
   • 这个方法的好处是,计算完全在Redis服务端完成，只需要一次命令往返，效率极高，很多深入的性能分析文章，比如阿里云Redis开发规范等资料里，都推荐这种方法。

需要注意的细节和优化点

光有核心方法还不够,在实际应用中还得考虑一些细节：

• 键名设计和过期时间：键名要清晰，如 user:sign:{uid}，一定要设置过期时间！不能让这些BitMap无限期增长，可以设置一个比较长的时间，比如400天（覆盖一年多的数据），这样即使有人断签，旧数据也会被自动清理。
• 处理跨年和月初：我们的“连续天数”业务逻辑通常不会因为月份或年份的改变而重置，所以使用一个固定的基准日期（如公元元年或项目上线日）来计算偏移量是更稳妥的做法，避免每月1号偏移量归零的问题。
• 结合String和过期时间应对月底清零：如果业务要求是“当月连续签到”，那么策略要变，可以用普通的String类型，键名包含月份，如 user:sign:12345:202405，然后还是用BitMap的方法记录这个月内的签到，并给这个键设置一个当月底过期的时长，这样就能自动实现月度清零。
• 别忘了补签卡功能：很多应用有补签卡，这很简单，只需要在用户补签某一天时，用 SETBIT 命令将过去某一天的偏移量设置为1即可，但要注意，这可能会影响之前的连续天数计算逻辑，需要评估是否要重新计算并更新用户的连续天数缓存。

总结一下

用Redis做连续签到,BitMap是首选，它的优势太明显了：极其节省空间，一个用户一年的签到记录只需要365个bit，约46个字节；速度极快，签到和统计操作都是O(1)或近似O(1)的时间复杂度，核心技巧在于利用 BITFIELD 进行批量位获取，或者更优地，使用 BITPOS 命令直接定位断签日，从而高效算出连续天数，只要把偏移量计算、键过期这些细节处理好，一个高性能的签到系统就搭建起来了。