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daniel.w 4857756e2f add error scope order 2024-10-06 15:55:18 +08:00
daniel.w 73ba2660c0 add set all Treu and all False 2024-09-05 11:03:52 +08:00
daniel.w 1ee022c237 add bitmap 2024-09-05 04:24:31 +08:00
daniel.w b10b979c7e fix golint 2024-09-04 21:56:26 +08:00
11 changed files with 439 additions and 3 deletions

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@ -9,4 +9,4 @@ test: # 進行測試
fmt: # 格式優化
$(GOFMT) -w $(GOFILES)
goimports -w ./
golangci-lint run

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@ -8,4 +8,5 @@ const (
CloudEPPermission
CloudEPNotification
CloudEPTweeting
CloudEPOrder
)

3
go.mod Normal file
View File

@ -0,0 +1,3 @@
module code.30cm.net/digimon/library-go
go 1.22.3

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@ -5,4 +5,7 @@ use (
./worker_pool
./jwt
./errs
.
./utils/invited_code
./utils/bitmap
)

172
utils/bitmap/bitmap.go Normal file
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@ -0,0 +1,172 @@
package usecase
// Bitmap 基礎結構
// Bitmap 是一個位圖結構,使用 byte slice 來表示大量的位bit
// 每個 byte 由 8 個位組成因此可以高效地管理大量的開關狀態true/false
// Bitmap 的優點在於它能節省空間,尤其是在需要大量布爾值的場合。
// 缺點是,如果需要動態擴充 Bitmap 的大小,會導致效率下降,因為需要重新分配和移動內存。
// 因此,最好在初始化時就規劃好所需的位數大小,避免在之後頻繁擴充。
type Bitmap []byte
// MakeBitmapWithBitSize 通過指定的 bit 數創建一個新的 Bitmap。
// 參數 nBits 表示所需的位bit數。
// 如果指定的位數少於 64則默認將 Bitmap 初始化為 64 位(這是最低的限制)。
// 此外位數nBits會被自動調整為 8 的倍數,以適配 byte 的長度(每 8 位為一個 byte
// 返回值是一個 Bitmapbyte slice其大小根據位數確定。
func MakeBitmapWithBitSize(nBits int) Bitmap {
// 如果指定的位數少於 64則設置為 64 位8 個 byte
if nBits < 64 {
nBits = 64
}
// 計算需要的 byte 數,確保每 8 位為一個 byte並調整 nBits 以達到 8 的倍數
return MustBitMap((nBits + 7) / 8)
}
// MustBitMap 根據指定的 byte 數創建一個 Bitmapbyte slice
// 參數 nBytes 表示所需的 byte 數。
// 返回值是一個長度為 nBytes 的 Bitmap。
func MustBitMap(nBytes int) Bitmap {
// 使用 make 函數創建一個 byte slice大小為 nBytes。
return make([]byte, nBytes)
}
// SetTrue 設置指定位置的 bit 為 true1
// 參數 bitPos 是需要設置的位的位置(以 0 為基準的位索引)。
// 這個操作會找到該 bit 所在的 byte然後通過位運算將該位置的 bit 設置為 1。
func (b Bitmap) SetTrue(bitPos uint32) {
// |= 是一種位運算的複合賦值運算符,表示將左邊的變數與右邊的值進行 位或運算bitwise OR並將結果賦值
b[bitPos/8] |= 1 << (bitPos % 8)
}
// SetFalse 設置指定位置的 bit 為 false0
// 參數 bitPos 是需要設置的位的位置(以 0 為基準的位索引)。
// 這個操作會找到該 bit 所在的 byte然後通過位運算將該位置的 bit 設置為 0。
func (b Bitmap) SetFalse(bitPos uint32) {
// 取出對應 byte使用位與和取反運算將對應的 bit 設置為 0
// 假設我們有以下情況:
// • b[1](即 b[bitPos/8])是 10101111十進制 175
// • bitPos = 10也就是我們想清除第 10 位的值。
//
// 操作步驟:
//
// 1. bitPos/8 = 1所以我們要修改 b[1] 這個 byte。
// 2. bitPos % 8 = 2表示我們要清除的位是這個 byte 中的第 3 位(從右數起第 3 位)。
// 3. 1 << (bitPos % 8) = 1 << 2 = 00000100生成位掩碼 00000100。
// 4. 取反:^(1 << 2) = ^00000100 = 11111011這樣的掩碼表示除了第 3 位,其他位都是 1。
// 5. 位與運算10101111 & 11111011 = 10101011結果將第 3 位清除其餘位保持不變。即b[1] 變成了 10101011十進制 171
// &= 是一種 位與運算的複合賦值運算符,表示將左邊的變數與右邊的值進行 位與運算bitwise AND然後將結果賦值給左邊的變數。
b[bitPos/8] &= ^(1 << (bitPos % 8))
}
// IsTrue 檢查指定位置的 bit 是否為 true1
// 參數 bitPos 是要檢查的位的位置(以 0 為基準的位索引)。
// 如果該 bit 是 1則返回 true否則返回 false。
func (b Bitmap) IsTrue(bitPos uint32) bool {
/*
這一行程式碼 b[bitPos/8]&(1<<(bitPos%8)) != 0 是用來檢查 指定位bit 是否為 true1
它的核心是位運算讓我們逐步拆解並解釋這一行程式碼
1. 背景知識
位運算 是在二進制層面操作數字每個 byte 8 個位bit所以位圖結構是以 byte 來表示位的集合
b 是一個 Bitmap 結構也就是 []byte byte 的切片
bitPos 是一個 uint32 類型的變數表示我們想要檢查的位bit在整個位圖中的索引位置
3. 完整流程舉例
假設
b = []byte{0b10101010, 0b01010101} 即二進制表示的兩個 byte分別是 10101010 01010101
bitPos = 10我們要檢查第 10 位是否為 1
操作順序
1. 計算 bitPos/8 = 10/8 = 1所以我們要檢查的是第二個 byte0b01010101
2. 計算 bitPos%8 = 10%8 = 2所以我們要檢查的是該 byte 中的第 3 從右數起第 3
3. 位移1 << 2 = 00000100
4. 位與0b01010101 & 0b00000100 = 0b00000100因為該 byte 的第 3 位是 1結果不等於 0
5. 判斷結果結果不等於 0因此第 10 位是 1true
4. 總結
b[bitPos/8]&(1<<(bitPos%8)) != 0 是一個經典的位操作用來檢查位圖中某一個位是否為 1
bitPos/8 找到對應的 bytebitPos % 8 找到該位在這個 byte 中的具體位置
最後的位與運算和比較用來確定該位的狀態是 true1還是 false0
*/
return b[bitPos/8]&(1<<(bitPos%8)) != 0
}
// Reset 重置 Bitmap使所有的 bit 都設置為 false0
// 這個操作會將整個 Bitmap 的所有 byte 都設置為 0從而達到重置的效果。
func (b Bitmap) Reset() {
// 迭代 Bitmap 中的每個 byte並將其設置為 0
for i := range b {
b[i] = 0
}
}
// ByteSize 返回 Bitmap 的 byte 長度。
// 這個函數返回 Bitmap 目前占用的 byte 數量,該值等於 Bitmap 的長度slice 的長度)。
func (b Bitmap) ByteSize() int {
return len(b)
}
// BitSize 返回 Bitmap 的位bit長度。
// 這個函數通過將 byte 長度乘以 8 來計算 Bitmap 中的總位數。
func (b Bitmap) BitSize() int {
// 每個 byte 包含 8 個 bit因此將 byte 長度乘以 8
return len(b) * 8
}
// Resize 重新調整 Bitmap 的大小,將其擴展為指定的 bit 大小。
// 原來的數據會被保留,新增加的部分位將初始化為 0。
// 參數 newBitSize 是 Bitmap 需要擴展到的位大小。
func (b Bitmap) Resize(newBitSize int) Bitmap {
newByteSize := (newBitSize + 7) / 8
if newByteSize <= len(b) {
// 如果新大小比原大小小或相等,不做任何操作,直接返回原 Bitmap
return b
}
// 創建新的 Bitmap
newBitmap := make([]byte, newByteSize)
// 將原 Bitmap 複製到新 Bitmap 中
copy(newBitmap, b)
// 返回新的 Bitmap
return newBitmap
}
// UpdateFrom 會將傳入的 Bitmap 的值更新到當前 Bitmap 中。
// 如果傳入的 Bitmap 大於當前 Bitmap則當前 Bitmap 會自動擴展並保存新 Bitmap 的數據。
// 如果傳入的 Bitmap 小於當前 Bitmap僅更新前面部分的數據。
func (b Bitmap) UpdateFrom(newBitmap Bitmap) Bitmap {
// 如果 newBitmap 比當前 Bitmap 長,則擴展當前 Bitmap 的大小
if len(newBitmap) > len(b) {
// 創建一個擴展過的 Bitmap
expandedBitmap := make([]byte, len(newBitmap))
copy(expandedBitmap, b) // 將當前 Bitmap 的數據複製到擴展的 Bitmap 中
b = expandedBitmap // 更新當前 Bitmap 的引用
}
return b
}
// SetAllTrue 將 Bitmap 中的所有位設置為 true1
func (b Bitmap) SetAllTrue() Bitmap {
// 將 Bitmap 中的每個 byte 設置為 0xFF表示所有 bit 都為 1
for i := range b {
b[i] = 0xFF
}
return b
}
// SetAllFalse 將 Bitmap 中的所有位設置為 false0
func (b Bitmap) SetAllFalse() Bitmap {
// 將 Bitmap 中的每個 byte 設置為 0表示所有 bit 都為 0
for i := range b {
b[i] = 0
}
return b
}

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@ -0,0 +1,69 @@
package usecase
import "testing"
// 基準測試 SetTrue 函數,測試在不同大小的 Bitmap 上設置位元為 true 的效能
func BenchmarkBitmapSetTrue(b *testing.B) {
// 以 10^6 位元作為基準測試的 Bitmap 大小
bitmap := MakeBitmapWithBitSize(1000000)
b.ResetTimer() // 重設計時器,排除初始化的時間
for i := 0; i < b.N; i++ {
bitmap.SetTrue(uint32(i % 1000000)) // 設置位元為 true
}
}
// 基準測試 SetFalse 函數,測試在不同大小的 Bitmap 上清除位元為 false 的效能
func BenchmarkBitmapSetFalse(b *testing.B) {
// 以 10^6 位元作為基準測試的 Bitmap 大小
bitmap := MakeBitmapWithBitSize(1000000)
b.ResetTimer() // 重設計時器,排除初始化的時間
for i := 0; i < b.N; i++ {
bitmap.SetFalse(uint32(i % 1000000)) // 清除位元為 false
}
}
// 基準測試 IsTrue 函數,測試在不同大小的 Bitmap 上檢查位元狀態的效能
func BenchmarkBitmapIsTrue(b *testing.B) {
// 以 10^6 位元作為基準測試的 Bitmap 大小
bitmap := MakeBitmapWithBitSize(1000000)
b.ResetTimer() // 重設計時器,排除初始化的時間
for i := 0; i < b.N; i++ {
_ = bitmap.IsTrue(uint32(i % 1000000)) // 檢查位元是否為 true
}
}
// 基準測試 Reset 函數,測試重置不同大小的 Bitmap 的效能
func BenchmarkBitmapReset(b *testing.B) {
// 以 10^6 位元作為基準測試的 Bitmap 大小
bitmap := MakeBitmapWithBitSize(1000000)
b.ResetTimer() // 重設計時器,排除初始化的時間
for i := 0; i < b.N; i++ {
bitmap.Reset() // 重置 Bitmap
}
}
// 基準測試 BitSize 函數,測試返回位圖的 bit 長度的效能
func BenchmarkBitmapBitSize(b *testing.B) {
// 以 10^6 位元作為基準測試的 Bitmap 大小
bitmap := MakeBitmapWithBitSize(1000000)
b.ResetTimer() // 重設計時器,排除初始化的時間
for i := 0; i < b.N; i++ {
_ = bitmap.BitSize() // 測試返回位圖的 bit 長度
}
}
// 基準測試 ByteSize 函數,測試返回位圖的 byte 長度的效能
func BenchmarkBitmapByteSize(b *testing.B) {
// 以 10^6 位元作為基準測試的 Bitmap 大小
bitmap := MakeBitmapWithBitSize(1000000)
b.ResetTimer() // 重設計時器,排除初始化的時間
for i := 0; i < b.N; i++ {
_ = bitmap.ByteSize() // 測試返回位圖的 byte 長度
}
}

157
utils/bitmap/bitmap_test.go Normal file
View File

@ -0,0 +1,157 @@
package usecase
import (
"testing"
"github.com/stretchr/testify/assert"
)
func TestBitmap_SetTrueAndIsTrue(t *testing.T) {
tests := []struct {
name string
bitPos uint32
expected bool
}{
{"Set bit 0 to true", 0, true},
{"Set bit 1 to true", 1, true},
{"Set bit 63 to true", 63, true},
{"Set bit 64 to true", 64, true},
}
for _, tt := range tests {
t.Run(tt.name, func(t *testing.T) {
bitmap := MakeBitmapWithBitSize(128) // 初始化一個 128 位的 Bitmap
bitmap.SetTrue(tt.bitPos)
result := bitmap.IsTrue(tt.bitPos)
assert.Equal(t, tt.expected, result)
})
}
}
func TestBitmap_SetFalse(t *testing.T) {
tests := []struct {
name string
bitPos uint32
expected bool
}{
{"Set bit 0 to false", 0, false},
{"Set bit 1 to false", 1, false},
{"Set bit 63 to false", 63, false},
{"Set bit 64 to false", 64, false},
}
for _, tt := range tests {
t.Run(tt.name, func(t *testing.T) {
bitmap := MakeBitmapWithBitSize(128) // 初始化一個 128 位的 Bitmap
bitmap.SetTrue(tt.bitPos) // 先設置該 bit 為 true
bitmap.SetFalse(tt.bitPos) // 然後設置該 bit 為 false
result := bitmap.IsTrue(tt.bitPos)
assert.Equal(t, tt.expected, result)
})
}
}
func TestBitmap_Reset(t *testing.T) {
bitmap := MakeBitmapWithBitSize(128) // 初始化一個 128 位的 Bitmap
bitmap.SetTrue(0)
bitmap.SetTrue(64)
// 確認 bit 0 和 bit 64 是 true
assert.True(t, bitmap.IsTrue(0))
assert.True(t, bitmap.IsTrue(64))
bitmap.Reset() // 重置位圖
// 確認所有的位都已經重置為 false
assert.False(t, bitmap.IsTrue(0))
assert.False(t, bitmap.IsTrue(64))
}
func TestBitmap_ByteSize(t *testing.T) {
bitmap := MakeBitmapWithBitSize(64) // 初始化一個 64 位的 Bitmap
assert.Equal(t, 8, bitmap.ByteSize()) // 64 位應該佔用 8 個 byte
}
func TestBitmap_BitSize(t *testing.T) {
bitmap := MakeBitmapWithBitSize(128) // 初始化一個 128 位的 Bitmap
assert.Equal(t, 128, bitmap.BitSize()) // 128 位應該有 128 個 bit
}
func TestBitmap_Resize(t *testing.T) {
tests := []struct {
name string
initialSize int
newBitSize int
expectedLen int
}{
{"Resize to larger size", 64, 128, 16},
{"Resize to smaller size", 128, 64, 16}, // 大小應保持不變
{"Resize to equal size", 64, 64, 8}, // 大小應保持不變
}
for _, tt := range tests {
t.Run(tt.name, func(t *testing.T) {
// 初始化一個 Bitmap
bitmap := MakeBitmapWithBitSize(tt.initialSize)
// 調用 Resize
resizedBitmap := bitmap.Resize(tt.newBitSize)
// 檢查結果的 byte 大小
assert.Equal(t, tt.expectedLen, len(resizedBitmap))
})
}
}
func TestBitmap_UpdateFrom(t *testing.T) {
tests := []struct {
name string
initialSize int
newBitmapSize int
expectedBitPos uint32
expectedResult bool
}{
{"Update to larger bitmap", 64, 128, 50, true},
{"Update to smaller bitmap", 128, 64, 50, true}, // 新的 Bitmap 將只更新前面部分
{"Update to equal size bitmap", 64, 64, 20, true}, // 將相同大小的 Bitmap 進行合併
}
for _, tt := range tests {
t.Run(tt.name, func(t *testing.T) {
// 初始化一個初始大小的 Bitmap
bitmap := MakeBitmapWithBitSize(tt.initialSize)
bitmap.SetTrue(tt.expectedBitPos)
// 初始化一個新的 Bitmap
newBitmap := MakeBitmapWithBitSize(tt.newBitmapSize)
newBitmap.SetTrue(tt.expectedBitPos)
// 更新 Bitmap
updatedBitmap := bitmap.UpdateFrom(newBitmap)
// 檢查預期的位是否為 true
result := updatedBitmap.IsTrue(tt.expectedBitPos)
assert.Equal(t, tt.expectedResult, result)
})
}
}
func TestBitmap_SetAllTrueAndSetAllFalse(t *testing.T) {
bitmap := MakeBitmapWithBitSize(128)
// 測試 SetAllTrue
bitmap.SetAllTrue()
for i := 0; i < bitmap.BitSize(); i++ {
if !bitmap.IsTrue(uint32(i)) {
t.Errorf("Expected bit %d to be true, but got false", i)
}
}
// 測試 SetAllFalse
bitmap.SetAllFalse()
for i := 0; i < bitmap.BitSize(); i++ {
if bitmap.IsTrue(uint32(i)) {
t.Errorf("Expected bit %d to be false, but got true", i)
}
}
}

11
utils/bitmap/go.mod Normal file
View File

@ -0,0 +1,11 @@
module code.30cm.net/digimon/library-go/utils/bitmap
go 1.22.3
require github.com/stretchr/testify v1.9.0
require (
github.com/davecgh/go-spew v1.1.1 // indirect
github.com/pmezard/go-difflib v1.0.0 // indirect
gopkg.in/yaml.v3 v3.0.1 // indirect
)

16
utils/bitmap/usecase.go Normal file
View File

@ -0,0 +1,16 @@
package usecase
type BitMapUseCase interface {
// SetTrue 設定該 Bit 狀態為 true
SetTrue(bitPos uint32)
// SetFalse 設定該Bit 狀態為 false
SetFalse(bitPos uint32)
// IsTrue 確認是否為真
IsTrue(bitPos uint32) bool
// Reset 重設 BitMap
Reset()
// ByteSize 最大 Byte 數
ByteSize() int
// BitSize 最大 Byte * 8
BitSize() int
}

View File

@ -1,6 +1,9 @@
package invited_code
const DefaultCodeLen = 8
const (
DefaultCodeLen = 8
InitAutoId = 10000000
)
var ConvertTable = []string{
"O", "D", "W", "X", "Y",

View File

@ -1,8 +1,9 @@
package invited_code
import (
"github.com/stretchr/testify/assert"
"testing"
"github.com/stretchr/testify/assert"
)
// 測試 ConvertUseCase 的功能