CN108363772A - 一种基于缓存的签到数据存储方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于缓存的签到数据存储方法，其中客户端接收用户发起的签到请求，并向服务器发送该请求，请求信息中附带用户身份标识；服务器根据签到时间所处时段，计算数据对应的二进制数组下标，将下标对应比特位数据置1，并将签到数据更新到数据缓存设备中；服务器将签到结果返回客户端；客户端根据服务器返回的结果数据生成不同的显示效果。

Description

一种基于缓存的签到数据存储方法及装置
技术领域
本发明属于互联网技术领域，具体涉及一种基于缓存的签到数据存储方法及装置。
背景技术
在互联网领域，如何提高用户留存是每一款互联网产品都要面临的一项重要课题。签到类业务能够有效提升用户黏性，定期召回用户，且具备易推广、玩法丰富、应用范围广等优点，因此，越来越多的互联网产品都开始为用户提供签到类功能。
当前，一个典型的互联网平台，往往每天要为数百万甚至数千万活跃用户提供多样化的签到服务。如何提升签到业务的响应速度、优化签到数据的存储效率，从而支持海量用户高并发环境下的签到业务是目前业界面临的一项重要课题。
数据缓存技术是一种有效提升数据访问性能的技术实现手段。现有技术中公开了一种利用缓存设备存放用户签到数据，将用户签到数据实时存放在缓存设备中，将用户签到时的流水数据暂存在内存中，定时再将内存中存放的流水数据写入到持久化介质中，并且定时将持久化介质中的流水数据以增量形式读取出来用于更新维度组合的数据列表；当用户查询签到数据时，需要同时读取维度组合的数据列表、缓存的签到数据并按照时间顺序进行排序。
现有技术缺乏对数据存储方式的优化，无法通过缓存设备存储全量的签到数据，因此必须引入关系型数据库存储全量的签到相关数据，但由此又进一步引发了以下问题：一是数据分别存放在不同的存储介质上，并需要定时进行数据导入、更新，增加了开发成本、维护成本、同时可能造成数据不一致的问题；二是用户读取签到数据时必须同时访问缓存设备以及数据库中的数据。相比缓存设备，关系型数据库读写性能较差，这无疑大大增加了查询操作的响应时间，也使得缓存设备的应用效果大打折扣；三是基于定时操作更新数据列表，无法保证数据的实时性。
发明内容
为克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种基于缓存的签到数据存储方法及装置，旨在解决在高并发、海量请求环境下，签到数据的读、写及计算性能问题。采用此方案，签到数据会以二进制比特位数组的形式进行存储，由此可以极大降低存储空间复杂度，使得将全量的签到数据存放在性能较优但存储资源有限的缓存设备上，成为一种可行的技术实现方案。在存储效率提高的同时，签到数据的读、写、计算可以通过二进制操作的方式进行，这进一步优化了业务处理性能，使得服务器在高并发、海量请求环境下不会出现性能瓶颈。
本发明提供了一种基于缓存的签到数据存储方法，包括：
S201：客户端接收用户发起的签到请求，并向服务器发送该请求，请求信息中附带用户身份标识；
S205：服务器根据签到时间所处时段，计算数据对应的二进制数组下标，将下标对应比特位数据置1，并将签到数据更新到数据缓存设备中；
S206：服务器将签到结果返回客户端；
S207：客户端根据服务器返回的结果数据生成不同的显示效果。
根据本发明的一个优选实施方式，进一步包括：在步骤S201后转到S202执行；
S202：服务器接收到签到请求后，根据当前服务器时间计算签到周期，之后服务器根据请求消息中附带的用户身份标识以及签到周期生成数据缓存的键；
S203：服务器根据当前服务器时间计算签到时段，并根据签到时段及签到数据判断用户是否满足签到条件；
当判断结果为否时，则执行S204；
当判断结果为是时，则执行S205；
S204：服务器返回客户端签到操作失败及失败原因；执行S207。
根据本发明的一个优选实施方式，进一步包括：签到周期是在时间轴上能够产生有效签到行为的一段时间范围；签到周期被划分成若干个签到时段；签到时段是用户完成一次且仅限一次有效签到的时间范围。
根据本发明的一个优选实施方式，进一步包括：所述客户端包括但不限于智能手机、平板电脑、个人电脑、移动上网设备。
根据本发明的一个优选实施方式，进一步包括：用户发起签到请求的方式包括但不限于触控操作、声控操作、扫描二维码操作、拍照录像操作、点击鼠标键盘操作。
根据本发明的一个优选实施方式，进一步包括：将用户身份标识结合签到周期数据组成键，将签到数据即二进制数组本身作为值；
服务器使用键向数据缓存设备发出查询请求，查询对应的值，即签到数据。
根据本发明的一个优选实施方式，进一步包括：不满足签到条件的情况，包括但不限于用户在相应时段已经执行过有效签到、相应时段不允许签到。
根据本发明的一个优选实施方式，进一步包括：
采用二进制比特位数组存储签到数据。
根据本发明的一个优选实施方式，进一步包括：对于包含N个签到时段的签到周期，采用一个长度为N位的二进制数组来存储签到数据；签到时段按照时间顺序依次对应二进制数组中的一个比特位，比特位取值1表示在对应签到时段内用户发生过有效的签到行为，取值0表示在对应签到时段内用户未发生过有效的签到行为；
其中N为正整数。
本发明还提供了一种用于基于缓存的签到数据存储方法的装置，其包括：
逻辑计算模块(301)，用于签到相关的逻辑计算与判断，包括签到周期的计算、签到时段的计算、签到时段对应签到数据下标的计算、键值的生成、是否满足签到条件判断；
读模块(302)，用于从数据缓存***中读取签到数据；
更新模块(303)，用于更新数据缓存***中的签到数据；
数据缓存模块(304)，用于缓存全量的用户签到数据；
数据持久化模块(305)，用于将缓存用户签到数据的分布式存储***中的数据进行持久化存储；
数据持久化存储模块(306)，用于存储持久化的签到数据及签到业务相关数据；
奖励模块(307)，用于根据业务需求，给用户发放签到奖励数据。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。
附图说明
图1示出了根据本发明的一个实施例的签到周期以及签到数据存储结构的示意图；
图2示出了根据本发明的一个实施例的签到方法的流程图；
图3示出了根据本发明的一个实施例的签到装置框图。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效,以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的基于缓存的签到数据存储方法及装置其具体实施方式、特征及其功效，详细说明如后。在下述说明中，不同的“一实施例”或“实施例”指的不一定是同一实施例。此外，一或多个实施例中的特定特征、结构、或特点可由任何合适形式组合。
本发明涉及的缩略语和关键术语定义如下：
Nosql(非关系型数据库)：用于指代那些非关系型的，分布式的，且一般不保证遵循ACID(原子性、一致性、隔离性、持久性)原则的新一代高性能数据存储***。
Key-Value(键-值)：一种数据存储方式。记录值通过一个能够唯一标识该记录的键来进行存取。可用于分布式存储环境中快速检索数据。
本发明提供了一种灵活的签到时间划分方法，该方法采用签到周期、签到时段双层嵌套时间划分方式，可以灵活支持各类签到业务对于签到时间范围的限制。如图1所示，签到周期101(简称周期)是在时间轴103上能够产生有效签到行为的一段时间范围。对于一个签到周期的时长，不做进一步限制，可以是连续的几个小时、若干个自然日、一个自然月、一年等等。一个签到周期结束后可以立即进入下一个签到周期，也可以中止一段时间后再进入下一个签到周期，或直接终止。根据本发明的一个具体实施方式，签到周期可以被划分成若干个更小的时间段，称为签到时段402(简称时段)。签到时段是用户完成一次且仅限一次有效签到的时间范围。一个签到周期内的签到时段可以相邻也可以不相邻，时长可以相同也可以不同，不做进一步限制。例如，签到周期为一个自然月，签到时段为一个自然日，用户每日可签到一次；再例如，签到周期为一个自然日，第一个签到时段为08:00～09:00，第二个签到时段为12:00～13:00,第三个时段为18:00～21:00，用户在每个时段可签到一次。
本发明还提供了一种签到数据的存储结构。采用此结构可以有效减少签到数据所占用的存储空间。该数据存储结构可以与本发明提供的签到时间划分方法相结合，用于存储签到周期内所产生的签到数据集。签到数据存储结构如图1中104所示，签到数据存储结构104采用二进制比特位数组存储签到数据。根据本发明的一个具体实施方式，对于一个包含N个签到时段的签到周期而言，可采用一个长度为N位的二进制数组来存储签到数据。其中N为正整数。签到时段按照时间顺序依次对应二进制数组中的一个比特位，比特位取值1表示在对应签到时段内用户发生过有效的签到行为，取值0表示在对应签到时段内用户未发生过有效的签到行为。采用此方式，用户在一个包含N个时段的签到周期内的签到数据只需占用N/8个字节的存储空间，而传统的采用整型数的方式，例如采用32位整型数，则至少要占用4×N个字节的存储空间。存储空间占用量下降了96.9％。占用空间下降有利于将海量签到数据存放于数据缓存设备中，以提高数据读写性能，同时还可以提升I/O(输入/输出)速度，节省网络带宽。
本发明还提供了一种签到数据的缓存方法，通过采用数据缓存将全量签到数据存入分布式缓存设备中，可以提升数据读写性能。缓存设备可以是任何支持Key-Value(键-值)结构的分布式内存数据库或存储***。之所以采用Key-Value(键-值)作为数据的缓存结构，因为该结构具备读写速度快、支持高并发、可扩展性强、适合分布式存储等特点。根据本发明的一个优选实施方式，可采用Redis(一种内存数据库)数据库配合Twemproxy(一种分布式中间件)搭建一套分布式缓存数据集群，该集群具备数据读写性能高、支持海量数据存储、可扩展性强等优点。具体数据缓存结构为，将用户ID(身份标识)结合签到周期数据组成Key(键)，将签到数据即二进制数组本身作为Value(值)。例如，Key(键)为“665432100_201707”,其中“665432100”为用户ID(身份标识)，“_”为分隔符，“201707”表示签到周期为2017年7月；Value(值)为“0101010101010101010101010000000”共31位二进制数，表示7月每天的签到数据。通过key-value(键-值)结构配合分布式缓存数据库，可以保证数据的实时性、避免高并发环境下的数据的热点、单点问题，支持海量用户高并发环境下的签到业务。
根据本发明的一个优选实施方式，提供一种签到方法，如图2所示，具体包括：
S201：客户端接收用户发起的签到请求，并向服务器发送该请求，请求信息中附带用户ID(身份标识)。所述客户端可以是，但不限于智能手机、平板电脑、个人电脑、移动上网设备等。用户发起签到请求的方式可以是，但不限于触控操作、声控操作、扫描二维码操作、拍照录像操作、点击鼠标键盘操作等。
根据本发明的一个优选实施方式，由用户主动发起的签到请求可改为由服务器根据条件自动触发。例如，服务器判断用户达成了某项条件后便自动为用户发起签到操作，条件可以是用户登录时长达到预定值、用户在***中完成了某项预定的操作等。
根据本发明的另一优选实施方式，对于刷机等在一段时间内频繁签到的模式，可采用随机算法设定签到提醒。例如，监督用户观看网络课程、工作时段保持在线等。T(单位：分钟)为初始时间，TT(单位：分钟)为总时间段，N(常量)为总签到次数。
N＝TT/Temp+2
Temp(单位：分钟)为签到周期，TT总时间段较小时可保证最少签到两次，TT总时间段较大可稳定在一个签到周期内签到一次。
Ei＝(i+rand(1))*TT/N+T
Ei(单位：分钟)为设定的第i个签到时间点，采用rand随机函数设定的签到时间点具有随机性，极好地解决了部分用户定时刷签到的问题。
S202：服务器接收到签到请求后，根据当前服务器时间计算签到周期，之后服务器根据请求消息中附带的用户ID(身份标识)以及签到周期生成数据缓存的Key(键)。例如签到周期时长为一个自然月，服务器当前时间为2017年7月5日15点03分51秒，则计算签到周期为2017年7月，可表示为“201707”，用户ID(身份标识)为665432100，则生成键值为“665432100_201707”，其中“_”为分隔符。服务器使用该Key(键)向数据缓存设备发出查询请求，查询对应的Value(值)即签到数据。
S203：服务器根据当前服务器时间计算签到时段，并根据签到时段及签到数据判断用户是否满足签到条件。不满足签到条件的情况，包括但不限于用户在相应时段已经执行过有效签到(可利用前文所述“查询时段对应的签到数据”方法快速实现)、相应时段不允许签到。
S204：服务器返回客户端签到操作失败及失败原因。
S205：服务器根据签到时间所处时段，计算数据对应的二进制数组下标，将下标对应比特位数据置1，并将签到数据更新到数据缓存设备中。
S206：服务器将签到结果返回客户端。
S207：客户端根据服务器返回的结果数据生成不同的显示效果。
根据本发明的一个优选实施方式，上述S201中由用户主动发起的签到请求可改为由服务器根据条件自动触发。例如，服务器判断用户达成了某项条件后便自动为用户发起签到操作，条件可以是用户登录时长达到预定值、用户在***中完成了某项预定的操作等。
S202中服务器可以根据用户指定的时段以及周期进行签到操作。
在特殊对签到响应速度要求较苛刻的环境中可以省略S202、S203、S204步骤，服务器接到请求便修改数据并且只将成功与失败状态返回客户端。
根据本发明的一个具体实施方式，还提供了一种基于缓存的签到数据存储装置，其中包括：
逻辑计算模块301，用于签到相关的逻辑计算与判断，包括签到周期的计算、签到时段的计算、签到时段对应签到数据下标的计算、Key(键)值的生成、是否满足签到条件判断等；
读模块302，用于从数据缓存***中读取签到数据；
更新模块303，用于更新数据缓存***中的签到数据；
数据缓存模块304，用于缓存全量的用户签到数据，其可以是任何支持Key-Value(键-值)结构的分布式存储***，以提升签到数据的读写性能；
数据持久化模块305，用于将缓存用户签到数据的分布式存储***中的数据进行持久化存储；
数据持久化存储模块306，用于存储持久化的签到数据及签到业务相关数据，保证数据不受***重启、停电、灾害等不可抗外界因素的影响；
奖励模块307，用于根据业务需求，给用户发放签到奖励数据。
本发明提供的二进制比特位数组存储签到方法中通过采用二进制比特位数组存储结构可有效减少签到数据所占用的存储空间。存储空间方面的优化降低了使用数据缓存***的成本，也能减少数据传输过程中产生的流量提高了传输效率。
本发明提供的基于Key-Value(键-值)结构的数据缓存方式可以将签到数据存放在任何支持Key-Value(键-值)结构的分布式内存数据库或存储***中。在高并发、海量请求环境下，保证了签到数据的读写性能。
本发明中的签到数据的缓存格式不限于Key-Value(键-值)结构，可以是任何支持快速读写、分布式存储的缓存结构。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明,任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内,当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例,但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种基于缓存的签到数据存储方法，其特征在于，包括：
S201：客户端接收用户发起的签到请求，并向服务器发送该请求，请求信息中附带用户身份标识；
S205：服务器根据签到时间所处时段，计算数据对应的二进制数组下标，将下标对应比特位数据置1，并将签到数据更新到数据缓存设备中；
S206：服务器将签到结果返回客户端；
S207：客户端根据服务器返回的结果数据生成不同的显示效果。
2.根据权利要求1所述的基于缓存的签到数据存储方法，其特征在于，在步骤S201后转到S202执行：
S202：服务器接收到签到请求后，根据当前服务器时间计算签到周期，之后服务器根据请求消息中附带的用户身份标识以及签到周期生成数据缓存的键；
S203：服务器根据当前服务器时间计算签到时段，并根据签到时段及签到数据判断用户是否满足签到条件；
当判断结果为否时，则执行S204；
当判断结果为是时，则执行S205；
S204：服务器返回客户端签到操作失败及失败原因；执行S207。
3.根据权利要求1或2所述的基于缓存的签到数据存储方法，其特征在于：
签到周期是在时间轴上能够产生有效签到行为的一段时间范围；签到周期被划分成若干个签到时段；签到时段是用户完成一次且仅限一次有效签到的时间范围。
4.根据权利要求1-3任一所述的基于缓存的签到数据存储方法，其特征在于：
所述客户端包括但不限于智能手机、平板电脑、个人电脑、移动上网设备。
5.根据权利要求1-4任一所述的基于缓存的签到数据存储方法，其特征在于：
用户发起签到请求的方式包括但不限于触控操作、声控操作、扫描二维码操作、拍照录像操作、点击鼠标键盘操作。
6.根据权利要求1-5任一所述的基于缓存的签到数据存储方法，其特征在于：
将用户身份标识结合签到周期数据组成键，将签到数据即二进制数组本身作为值；
服务器使用键向数据缓存设备发出查询请求，查询对应的值，即签到数据。
7.根据权利要求1-6任一所述的基于缓存的签到数据存储方法，其特征在于：
不满足签到条件的情况，包括但不限于用户在相应时段已经执行过有效签到、相应时段不允许签到。
8.根据权利要求1-7任一所述的基于缓存的签到数据存储方法，其特征在于：
采用二进制比特位数组存储签到数据。
9.根据权利要求8所述的基于缓存的签到数据存储方法，其特征在于：
对于包含N个签到时段的签到周期，采用一个长度为N位的二进制数组来存储签到数据；签到时段按照时间顺序依次对应二进制数组中的一个比特位，比特位取值1表示在对应签到时段内用户发生过有效的签到行为，取值0表示在对应签到时段内用户未发生过有效的签到行为；
其中N为正整数。
10.一种用于实现如权利要求1-9任一所述的基于缓存的签到数据存储方法的装置，其特征在于，包括：
逻辑计算模块(301)，用于签到相关的逻辑计算与判断，包括签到周期的计算、签到时段的计算、签到时段对应签到数据下标的计算、键值的生成、是否满足签到条件判断；
读模块(302)，用于从数据缓存***中读取签到数据；
更新模块(303)，用于更新数据缓存***中的签到数据；
数据缓存模块(304)，用于缓存全量的用户签到数据；
数据持久化模块(305)，用于将缓存用户签到数据的分布式存储***中的数据进行持久化存储；
数据持久化存储模块(306)，用于存储持久化的签到数据及签到业务相关数据；
奖励模块(307)，用于根据业务需求，给用户发放签到奖励数据。
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