通过位运算优化数据库设计

场景：

在之前做的考勤系统，有个考勤配置的功能，需要从周一到周天每天设置一个开关来支持每天是否开启考勤。当时实现这个功能觉得 so easy! ，但最近突然想到了一个自己觉得更加简单的实现方式，顺便记录下，下面是两种实现方式。

旧数据库设计

这个是我最初的实现方式，创建了两张表，保存考勤配置信息的考勤配置表，关联考勤配置表保存开关信息的开关表。然后添加周一到周天7条记录，每条记录对应每天是否开启考勤。下面是表结构：

1. 考勤配置表（cfg_attend）

FEILD	TYPE	LENGTH	PRIMARY	NULL	REMARK
id	char	32	是	否	主键ID
tenant_id	char	32	是	否	租户ID
start_time	time	0	否	是	上学考勤时间（如9:00）
late_minutes	int	11	否	是	迟到时间（单位分钟）
end_time	time	0	否	是	放学考勤时间（如12:00）
early_minutes	int	11	否	是	早退时间（单位为分钟）
creator_id	char	32	否	是	创建人ID
create_time	datetime	0	否	是	创建时间
modify_time	datetime	0	否	是	更新时间
deleted	tinyint	4	否	否	删除标记（0-未删除 1-已删除）

2. 考勤开关表（cfg_week_on）

FEILD	TYPE	LENGTH	PRIMARY	NULL	REMARK
id	char	32	是	否	主键ID
ca_id	char	32	是	否	配置表ID
week_day	tinyint	4	是	否	周几
on	tinyint	4	否	否	是否开启考勤（0-未开启 1-开启）
creator_id	char	32	否	是	创建人ID
create_time	datetime	0	否	是	创建时间
modify_time	datetime	0	否	是	更新时间
deleted	tinyint	4	否	否	删除标记（0-未删除 1-已删除）

在这个设计中，我们需要从数据库查询出考勤配置以及对应的开关表数据，然后根据开关字段判断是否开启考勤。实现代码如下：

1. 查询出考勤配置表数据

select * from cfg_attend where deleted = 0 and tenant_id = {租户ID}

2. 获取当天周几

int weekDay = LocalDate.now().getDayOfWeek().getValue(); // 当天为周几

3. 根据配置表ID和周几去查询出考勤配置对应的开关数据

select * from cfg_week_on where deleted = 0 and ca_id = {配置表ID} and week_day = {周几}

4. 使用字段 on 判断是否开启了考勤

public static boolean currentAttendIsOn(int on) {
    return on == 1;
}

新数据库设计：

在这个实现方式中去除了考勤开关表，在考勤配置表中添加了有效星期几字段来存储考勤开关。下面是表结构：

1. 考勤配置表（cfg_attend）

FEILD	TYPE	LENGTH	PRIMARY	NULL	REMARK
id	char	32	是	否	主键ID
tenant_id	char	32	是	否	租户ID
start_time	time	0	否	是	上学考勤时间（如9:00）
late_minutes	int	11	否	是	迟到时间（单位分钟）
end_time	time	0	否	是	放学考勤时间（如12:00）
early_minutes	int	11	否	是	早退时间（单位为分钟）
week_days	char	7	否	是	有效星期几，如0011111，表示周六、周日不生效
creator_id	char	32	否	否	创建人ID
create_time	datetime	0	否	否	创建时间
modify_time	datetime	0	否	否	更新时间
deleted	tinyint	4	否	是	删除标记（0-未删除 1-已删除）

在这个设计中，我们只需要从数据库查询出考勤配置 ，然后根据有效星期几字段进行位运算即可判断出是否开启考勤。实现代码如下：

1. 查询出考勤配置表数据

select * from cfg_attend where deleted = 0 and tenant_id = {租户ID}

2. 使用字段 week_days 判断是否开启了考勤

public static boolean currentAttendIsOn(String weekDays) {
    // 传入的字符串从左往右一次代表周一到周天，但是我们计算的时候是需要从右到左
    // String reverseWeekDays = new StringBuilder(weekDays).reverse().toString();
    int weekDay = LocalDate.now().getDayOfWeek().getValue(); // 当天为周几
    int weekDaysValue = Integer.parseInt(weekDays, 2); // 二进制转换位整数
    int currentDayValue = 1 << (weekDay - 1);
    return (weekDaysValue & currentDayValue) == currentDayValue;
}

对比两种实现方式，可以发现：

1. 第一种实现多一张数据库表，且多一次数据库操作，效率稍低，但是简单易懂；
2. 第二种实现少一张数据库表，且只需一次数据库操作，效率较高，但需要会位运算；