《一起进腾讯系列》-如何统计网站UV

统计网站UV方案设计

总结

要统计网站的UV（Unique Visitors），一种常用的方法是使用网站分析工具，例如Google Analytics或者百度统计等。

另外自己设计的话，一般采用Redis 的HyperLogLog、Bitmap进行统计

面试开始：

            一个胖乎乎、穿着格纹衬衫的中年男子，手拿着一部划痕累累的笔记本电脑，朝着你走来。你看着他那快秃顶的头发，心中暗自猜测：他一定是资深架构师。但是，我们不虚！！！

小伙子你好，看你简历上说实现过网站UV统计，那具体说说？

下面是一个可能的技术方案：

1. 注册并配置网站分析工具：选择一款网站分析工具，并按照其文档说明完成注册和配置。通常需要在网站代码中添加一些跟踪代码，以便网站分析工具能够识别每个访问者。

2. 统计UV：一旦网站分析工具配置完成，就可以开始统计UV了。访问工具提供的报告或者仪表板，查看有关网站的各种指标，例如总访问量、独立访客数量等。

3. 数据分析：使用网站分析工具提供的数据分析功能，深入了解访问者的行为和偏好，以及网站上不同页面的受欢迎程度等。

4. 优化网站：通过分析网站分析工具提供的数据，发现网站上的问题和优化点，例如页面加载速度慢、用户跳出率高等，然后对网站进行优化。

小伙子，有没其他的方式，不依赖第三方工具，具体说说？

1. 创建一个访问记录表：在数据库中创建一个名为"access_log"的表，用于记录每个访问者的信息。该表至少需要包含以下字段：访问者IP地址、访问时间、用户代理、访问页面等。

2. 编写代码来记录访问者信息：在网站的每个页面中添加一些代码，用于记录访问者的信息。例如，您可以在每个页面中添加一个JavaScript代码块，当页面加载时，该代码块会向服务器发送一个HTTP请求，该请求包含访问者的IP地址、用户代理等信息。

3. 编写代码来统计UV：您可以编写一个sql脚本，该脚本会查询"access_log"表，并统计不同IP地址的数量，以确定网站的UV数量。

面试官面无表情，继续说道：如果有十几亿用户呢？还用这种方式统计？？？

你略微思考后，摇头说到：确实，如果用户量非常大，单表记录所有访问日志可能会导致数据库性能问题和存储问题，需要采用更好的方案。

分库分表也会导致统计的一个麻烦维度上升！！

但是，，，可以使用Redis。。。

Redis提供了多种数据结构来实现不同的功能，其中包括一些结构可以用来更方便地统计网站的UV，如下所示：

1. HyperLogLog：是一种基数算法，可以用于估计一个集合中不同元素的数量，而不需要记录所有元素。因此，HyperLogLog结构可以用来统计网站的UV数量，而不需要记录所有IP地址。

2. Sorted Set：是一种有序集合，可以将每个IP地址的访问次数作为分值，将IP地址作为成员，然后按照访问次数排序。因此，Sorted Set结构可以用来统计访问次数最多的IP地址，以及计算网站的PV和UV数量。

3. Bitmap：是一种位图数据结构，可以用于表示一个二进制向量。例如，可以使用Bitmap来表示每个IP地址是否访问过网站。因此，Bitmap结构可以用来统计网站的UV数量，而不需要记录所有IP地址。

面试官说说：HyperLogLog如何实现统计？？？

HyperLogLog是一种基数算法，可以用于估计一个集合中不同元素的数量，而不需要记录所有元素。在Redis中，可以使用PFADD命令将元素添加到HyperLogLog中，使用PFCOUNT命令计算HyperLogLog中不同元素的数量。下面是一个简单的Java代码示例，演示如何使用Redis的HyperLogLog来统计网站的UV数量：

import redis.clients.jedis.Jedis;
import redis.clients.jedis.Pipeline;
import redis.clients.jedis.Response;

public class UVCounter {
private Jedis jedis;
private String hyperLogLogKey;

public UVCounter() {
jedis = new Jedis("localhost");
hyperLogLogKey = "uv_hyperloglog";
}

public void count(String ip) {
// 使用PFADD命令将IP地址添加到HyperLogLog中
jedis.pfadd(hyperLogLogKey, ip);
}

public long getUV() {
// 使用PFCOUNT命令获取HyperLogLog中不同元素的数量
return jedis.pfcount(hyperLogLogKey);
}

public static void main(String[] args) {
// 初始化UVCounter对象
UVCounter counter = new UVCounter();

// 模拟100个IP地址访问网站
for (int i = 0; i < 100; i++) {
String ip = "192.168.0." + i;
counter.count(ip);
}

// 输出UV数量
System.out.println("UV: " + counter.getUV());
}
}

Bitmap是一种位图数据结构，可以用于表示一个二进制向量。在Redis中，可以使用SETBIT命令将某个位置的二进制位设置为1或0，使用GETBIT命令获取某个位置的二进制位。下面是一个简单的Java代码示例，演示如何使用Redis的Bitmap来统计网站的UV数量：

import redis.clients.jedis.Jedis;

import redis.clients.jedis.Pipeline;
import redis.clients.jedis.Response;

public class UVCounter {
private Jedis jedis;
private String bitmapKey;

public UVCounter() {
jedis = new Jedis("localhost");
bitmapKey = "uv_bitmap";
}

public void count(String ip) {
// 使用SETBIT命令将IP地址对应的位设置为1
long offset = getOffset(ip);
jedis.setbit(bitmapKey, offset, true);
}

public long getUV() {
// 使用BITCOUNT命令统计位图中所有为1的二进制位的数量
return jedis.bitcount(bitmapKey);
}

private long getOffset(String ip) {
// 将IP地址转换为整数，并将其作为位图中的偏移量
String[] parts = ip.split("\\.");
long offset = 0;
for (int i = 0; i < parts.length; i++) {
int value = Integer.parseInt(parts[i]);
offset = offset * 256 + value;
}
return offset;
}

public static void main(String[] args) {
// 初始化UV
UVCounter counter = new UVCounter();

// 模拟100个IP地址访问网站
for (int i = 0; i < 100; i++) {
String ip = "192.168.0." + i;
counter.count(ip);
}

// 输出UV数量
System.out.println("UV: " + counter.getUV());
}
}

面试官说说：HyperLogLog原理？？？

HyperLogLog原理：

HyperLogLog是一种基数算法，用于估算一个集合中不同元素的数量，而不需要记录所有元素。HyperLogLog通过使用随机哈希函数将元素映射到一个位图中的随机位置，然后根据位图中1的数量来估算集合的基数。由于HyperLogLog使用的哈希函数是随机的，因此它的估算结果有一定的误差，但是随着集合大小的增加，误差会逐渐变小。

HyperLogLog的优点在于它可以在常数时间内插入新元素，以及在常数时间内计算估算值，因此它非常适合于处理大型数据集的基数估算问题。

这时你顺带说下，Bitmap原理：

Bitmap是一种基于位图的数据结构，用于表示一个二进制向量。在Redis中，Bitmap通常用于记录某些事件是否发生过，例如记录用户是否登录过、某个IP地址是否访问过网站等等。Bitmap中的每个二进制位都可以表示一种状态，通常是0或1。

Bitmap的优点在于它可以在非常小的内存空间内存储大量的数据，并且可以使用Redis提供的位运算命令来对位图进行操作，例如AND、OR、NOT等。但是，Bitmap也有一些缺点，例如当位图中的1的数量很大时，BITCOUNT命令可能会变得非常慢，因为它需要遍历整个位图。

面试官最后说道：我没问题了，你有什么想问的吗？

你巴巴说。。。。。

面试结束：

小伙可以啊，什么时候来上班啊，要不明天就来吧？

你强装镇定，这么急啊我还需要租房，要不下礼拜一吧。

最后说一句

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