一种多选项的高效存取（存储、查询）办理方案

本文重要内容

• 对于多选项的值，怎样生存？本文提供了一种非通例的方案。
  
• 对于记载在数据库中的多选项的值，怎样快速查询那些记载是包罗了某个（某些）选项？本文利用了“与位运算”办理查询标题。
  
• 源码地点：https://github.com/HackyleShawe/JavaBackEndDemos/tree/master/BusinessCommonSolution/multi-options-storage-query-demo
  

文章前置知识：SpringBoot、JDBCTemplate、位运算（与运算）、jQuery
内容导览 

• 配景
  
• 计划头脑
  
  
  
  • 编码：将多选项转换为数字
    
    
    
    • 例1
      
    • 例2
      
    
    
  • 查询原理
    
  
  
• 项目启动
  
  
  
  • 新增数据演示
    
  • 查询数据演示
    
  
  
• 查询示例
  
  
  
  • 构造数据
    
  • 插入到数据库
    
  • 查询选择了"1-编程"这个选项的记载
    
  • 查询选择了"2-听音乐唱歌，5-看影戏"这些选项的记载
    
  
  

配景

在项目开发中，怎样生存多选项的值呢？比方下图中的职业发展和爱好爱好

• 最容易想到的就是，选择了哪些选项，就把该选项值存储起来。
  
• 在数据库层面设置一个VARCHAR，比方选择了"收入无上线、培训与发展、职业代价感"，前端就转达"收入无上线、培训与发展、职业代价感"，数据库就生存为"收入无上线、培训与发展、职业代价感"。
  

但是如许存在一个标题，我要查询那些人选择了此中的某个、某些选项，就很难实现。比方，查询那些人的爱好爱好是"编程、篮球"，查询爱好爱好是"看书、写作"的人数有多少。
为相识决这种多选项的高效查询标题，本人计划了一种方法，可以实现快速、高效地查询多选项中有某个、某些选项的全部记载。
计划头脑

焦点思绪：

• 编码：将每个选项与特定的比特位上对应起来，选中为1，未选中为0
  
• 存储：将比特位转换为Long型（64bit，最大支持64个多选项），数据库表字段为BIGINT
  
• 查询：与（&）位运算
  

重要流程

• 编码：将多选项举行编号：
  
  
  
  • 比方：对职业发展的多选项举行编号为：1-收入无上限，2-培训与发展，3-职业代价感，4-行业稳固性，5-外交与人脉，6-塑造个品行牌，7-团队综合素质，8-终身学习；
    
  • 对爱好爱好的多选项举行编号为：1-编程，2-听音乐唱歌，3-篮球，4-玩游戏，5-看影戏，6-享美食，7-健身，8-旅游，9-看书，10-写作。
    
  
  
• 存储
  
  
  
  • 前端：选择了哪些选项，就转达哪些选项的编号。比方：选择了"编程、篮球"，则转达的编号串为："1,3"
    
  • 后端：将编号串转换为二进制串，再转换为数字，落库
    
  
  
• 查询：前端还是只传选项编号；后端将其转换为数字；在数据库层面利用位运算中的与运算，匹配包罗了参数选项的记载。
  

编码：将多选项转换为数字

现以爱好爱好为例，为其多选项界说编号：1-编程，2-听音乐唱歌，3-篮球，4-玩游戏，5-看影戏，6-享美食，7-健身，8-旅游，9-看书，10-写作
根据二进制位下标与十进制数的互转：

例1

用户A勾选的爱好爱好为："1-编程，2-听音乐唱歌，5-看影戏，6-享美食"
前端转达的串为：1,2,5,6
转换为二进制串：0011 0011
转换规则：在有选项编号出现的位下标的位置上添补1，其他位置添补0
转换为十进制后落库：51

例2

用户B勾选的爱好爱好为："3-篮球，4-玩游戏，6-享美食，7-健身，10-写作"
前端转达的串为：3,4,6,7,10
转换为二进制串：0010 0110 1100
转换为十进制后落库：620

查询原理

查询的焦颔首脑：与（&）位运算

• X & Y = X，则分析X的全部值为"1"的二进制位、在Y中对应的二进制位也为"1"。
  
• 也就是说，Y为"1"的二进制位包罗了X的全部为"1"的二进制位。从而实现了，查询条件X，在Y中存在（包罗）
  

项目启动

Step 1：在application.yml中修改数据库毗连参数
Step 2：实行resources/sql.sql下的SQL文件，初始化数据
Step 3：从启动类App.java启动
Step 4：启动乐成后进入前端页面：http://localhost:9898/person.html
新增数据演示

须要数据，多选项举行勾选：

去数据库检察刚刚新增的记载：

查询数据演示

选择查询条件，点击“Query”举行查询：

检察运行日记，表现实行的SQL：

查询示例

以多选项”爱好爱好“为例，展示查询的工作原理
构造数据

AA选择了"1-编程，2-听音乐唱歌，5-看影戏，6-享美食，7-健身，8-旅游"
前端转达的编号串：1,2,5,6,7,8
转换为二进制串：0000 1111 0011
转换为数字：243
BB选择了"3-篮球，4-玩游戏，8-旅游，9-看书，10-写作"
前端转达的编号串：3,4,8,9,10
转换为二进制串：0011 1000 1100
转换为数字：908
CC选择了"2-听音乐唱歌，3-篮球，5-看影戏，6-享美食，7-健身，9-看书，10-写作"
前端转达的编号串：2,3,5,6,7,9,10
转换为二进制串：0011 0111 0110
转换为数字：886
DD选择了"1-编程，3-篮球，4-玩游戏，6-享美食，7-健身，8-旅游，10-写作"
前端转达的编号串：1,3,4,6,7,8,10
转换为二进制串：0010 0110 1101
转换为数字：749
EE选择了"2-听音乐唱歌，4-玩游戏，5-看影戏，7-健身，8-旅游，10-写作"
前端转达的编号串：2,4,5,7,8,10
转换为二进制串：0010 1101 1010
转换为数字：730
FF选择了"1-编程，2-听音乐唱歌，3-篮球，4-玩游戏，5-看影戏，7-健身"
前端转达的编号串：1,2,3,4,5,7
转换为二进制串：0000 0101 1111
转换为数字：95
GG选择了"1-编程，3-篮球，4-玩游戏，6-享美食，8-旅游，10-写作"
前端转达的编号串：1,3,4,6,8,10
转换为二进制串：0010 1010 1101
转换为数字：685
插入到数据库

1. DROP TABLE IF EXISTS person;
2. CREATE TABLE person (
3.     id BIGINT AUTO_INCREMENT,
4.     name VARCHAR(50) DEFAULT NULL COMMENT '姓名',
5.     gender INT DEFAULT NULL COMMENT '性别，0-女，1-男',
6.     address VARCHAR(128) DEFAULT NULL COMMENT '地址',
7.     careers BIGINT DEFAULT NULL COMMENT '职业发展多选项',
8.     -- 兴趣爱好多选项。可选项：1-编程，2-听音乐唱歌，3-篮球，4-玩游戏，5-看电影，6-享美食，7-健身，8-旅游，9-看书，10-写作。
9.     -- 例如，全选："11 1111 1111"，保存为十进制=1023，全不选："00 0000 0000"，保存为十进制=0，只选择听音乐唱歌："0000 0010"，保存为十进制=2
10.     -- LONG最大支持64位，最多支持64个多选项的任意选择
11.     interests BIGINT DEFAULT NULL COMMENT '兴趣爱好多选项',
12.     create_time DATETIME DEFAULT NULL,
13.     update_time DATETIME DEFAULT NULL,
14.     deleted INT DEFAULT 0 COMMENT '是否删除：0-否，1-是',
15.     PRIMARY KEY(id)
16. );

复制代码

1. -- 将上文中构造的数据，以SQL的形式插入到数据库中，只以多选项"兴趣爱好"为例
2. INSERT INTO person(name, gender, address, careers, interests, create_time, update_time, deleted)
3. VALUES ('AA', 1, 'SH CN', 1, 243, '2022-12-12','2023-12-12', 0),
4.        ('BB', 1, 'SH CN', 1, 908, '2022-12-12','2023-12-12', 0),
5.        ('CC', 1, 'SH CN', 1, 886, '2022-12-12','2023-12-12', 0),
6.        ('DD', 1, 'SH CN', 1, 749, '2022-12-12','2023-12-12', 0),
7.        ('EE', 1, 'SH CN', 1, 730, '2022-12-12','2023-12-12', 0),
8.        ('FF', 1, 'SH CN', 1, 95, '2022-12-12','2023-12-12', 0),
9.        ('GG', 1, 'SH CN', 1, 685, '2022-12-12','2023-12-12', 0);

复制代码

查询选择了"1-编程"这个选项的记载

目标：在多选项中查询选择了"1-编程"这个选项的记载
用户的"爱好爱好"多选项（二进制情势）

AA： 0000 1111 0011
BB： 0011 1000 1100
CC： 0011 0111 0110
DD： 0010 0110 1101
EE：  0010 1101 1010
FF：  0000 0101 1111
GG： 0010 1010 1101

将"1-编程"举行转换

• 转换为二进制：0000 0000 0001
  
• 转换为十进制：1
  

查询原理：将查询条件"0000 0000 0001"与AA~GG的二进制位举行与运算后，仍旧为查询条件的记载，则是选择了"1-编程"这个选项的记载
查询过程

• 将查询条件与AA的二进制位举行与运算：
  

1.    0000 0000 0001
2. &  0000 1111 0011
3. #--------------------------
4.    0000 0000 0001  与运算结果仍为查询条件，说明这条记录包含了"1-编程"这个选项

复制代码

• 将查询条件与BB的二进制位举行与运算：
  

1.    0000 0000 0001
2. &  0011 1000 1100
3. #----------------------------
4.    0000 0000 0000   与运算结果不为查询条件，说明这条记录不包含了"1-编程"这个选项

复制代码

• 其他记载运算同理
  
• 终极发现只有AA、DD、FF、GG的运算效果符合条件，这四个记载就是满意"选择了1-编程这个选项的全部记载"
  

SQL实现

1. select * FROM person WHERE interests & 1 = 1;

复制代码

查询选择了"2-听音乐唱歌，5-看影戏"这些选项的记载

目标：在多选项中查询选择了"2-听音乐唱歌，5-看影戏"这些选项的记载
用户的"爱好爱好"多选项（二进制情势）

AA： 0000 1111 0011
BB： 0011 1000 1100
CC： 0011 0111 0110
DD： 0010 0110 1101
EE：  0010 1101 1010
FF：  0000 0101 1111
GG： 0010 1010 1101

将"2-听音乐唱歌，5-看影戏"举行转换

• 转换为二进制：0000 0001 0010
  
• 转换为十进制：18
  

查询原理：将查询条件"0000 0001 0010"与AA~GG的二进制位举行与运算后，仍旧为查询条件的记载，则是选择了"2-听音乐唱歌，5-看影戏"这个选项的记载
查询过程

• 将查询条件与AA的二进制位举行与运算：
  

1.   0000 0001 0010
2. & 0000 1111 0011
3. #--------------------------
4.    0000 0001 0010  与运算结果仍为查询条件，说明这条记录包含了"2-听音乐唱歌，5-看电影"这些选项

复制代码

• 将查询条件与BB的二进制位举行与运算：
  

1.   0000 0001 0010
2. & 0011 1000 1100
3. #----------------------------
4.   0000 0000 0000   与运算结果不为查询条件，说明这条记录不包含了"2-听音乐唱歌，5-看电影"这些选项

复制代码

• 其他记载运算同理
  
• 终极发现只有AA、CC、EE、FF的运算效果符合条件，这四个记载就是满意"选择了2-听音乐唱歌，5-看影戏这些选项的全部记载"
  

SQL实现

1. select * FROM person WHERE interests & 18 = 18;

复制代码

 

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