场景题:10亿QQ用户,如何统计在线人数?

现在卷的环境下,面试除了八股文+算法+项目外,场景题也是问的越来越多了。一方面是就业市场竞争者较多所带来的必然结果;另一方面是公司对于应聘者的技术要求也越来越高了。

今天继续介绍Java面试常见的场景题:在线人数统计

现在用户数量是亿级,如何统计在线人数有多少?

场景分析

QQ用户就是亿级的场景,我们如果使用常规的数据库解决方案是不能满足要求的。例如:在数据库中给每个QQ用户添加一个状态,上线为1,下线为0,然后统计状态为1的数据总量,就能获取在线人数了。

但是,大规模用户频繁上、下线操作,频繁读写数据库,带来巨大 IO 压力,数据库并不能满足性能要求。

解决方案

使用Bitmap(位数组)来存储QQ用户的在线状态,这里还是简单介绍下Bitmap的数据结构

  • 维护一个位数组,每一位只能是1或0
  • 每个下标表示具体的数字,该下标位置的数字为1时,表示用户在线。如数组索引下标2333的值为1,表示QQ号2333的用户在线。反之,值为0表示下线
  • 统计在线人数,只需要统计1的个数即可

内存占用分析

10亿QQ号,位数组的空间位是10亿,占用内存大小为:10亿 * 1bit / 8 / 1024 / 1024 = 119.2MB,分析得出占用的内存非常小

具体实现

上一篇写了java的BitMap结构,这一篇换换口味,我们用Redis提供的Bitmap命令来实现

命令 功能 示例
SETBIT key offset 1 用户上线(设置对应位为1) SETBIT online_users 10086 1
GETBIT key offset 判断用户是否在线 GETBIT online_users 10086 → 返回1
BITCOUNT key 统计在线总人数 BITCOUNT online_users → 返回当前在线数

小结

类似的面试场景题还有很多,最近准备收集一波做成专栏,敬请期待吧~

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