Redis实现排行榜
项目背景:
很多网站有排行榜的功能,比如:商城中有商品销量的排行榜,游戏网站有玩家获得积分的排行榜。
一般数据的排行我们都知道非常的简单,order by一下就可以了。但是,我们那个系统好巧不巧的是单表就达到了上千万的数量级。而且越来越恶心。
然后我们可以查看一下Redis的常用数据类型
Redis的数据类型和用法
String字符串 可以为整形、浮点型和字符串,统称为元素,点赞、计数、粉丝数
Hash
一个 string 类型的 field(字段) 和 value(值) 的映射表,hash 特别适合用于存储对象、用户信息
List 有序串列表,粉丝列表、消息队列。
Set 无序集合,集合成员是唯一的,这就意味着集合中不能出现重复的数据。共同关注、喜好、好友,标签。
ZSet 有序集合,集合成员是唯一的。排行榜。
数据库是系统的瓶颈,这是众所周知的。如果给你一张百万的表,让你排序做排行榜,花费的时间是十分可怕的。
系统展示结果如下(非原系统截图;仅为说明问题)
假如设计一个积分排名系统。如果积分数据都存放在数据库中,积分的更新是动态的,每次访问排行页面都需要对数据进行重新排序,在真实的产品应用中几乎是不可接受的
我们分析一下排行榜,一个用户一个排名,意味着要去重,这时我们会想到Java的一种数据结构Set。不过Set又是无序的。有没有一种结构是可以保住元素唯一以及有序的呢。
幸运的是,还真的有。Redis的ZSet的就是这样的一种数据结构。
Zset里面的元素是唯一的,有序的,按分数从小到大排序。
作为一名优秀的crud程序员,我们从这几个方方面入手了解zset结构。
2.1 ZADD 增加与修改
其时间复杂度为 O(M*log(N)), N 是有序集的基数, M 为成功添加的新成员的数量。如果key不存在就插入,存在就更新。
使用如下:
redis> ZADD page_rank 10 google.com
(integer) 1
说明:
page_rankde 是key,10是分数,http://google.com是value
2.2 ZRANK 查询
时间复杂度: O(log(N))
使用如下:
redis> ZRANGE salary 0 -1 # 显示所有成员
1) "peter"
2) "tom"
3) "jack"
redis> ZRANK salary tom # 显示 tom 的薪水排名,第二
(integer) 1
说明:
salary的key,tom是value,只要输入特定的key与value就能查询到对应的排名。
- del 删除
直接使用redis的del命令
3 分数设计
回到排行榜的实现,要利用zset结构来实现的话,重要的是如何设计分数。分析一下排行榜单的设计。如果排行榜的设计按一个维度比如金币数量,那只需把其数量取反作为分数score即可。取反是因为zset默认从小到大排序。
实现如下:
public Double getScore( Long oneDayGoldBean) {
String score = String.valueOf(oneDayGoldBean);
return -Double.valueOf(score);
}
如果排行榜的设计按两个维度比如金币数量和用时。由于score是一个可以double类型的参数,设计的时候可以把用时作为小数,用一天的总毫秒数减去花费毫秒数作为小数部分,然后当做字符串拼接起来,然后取反作为score.
实现如下:
public Double getScore( Long oneDayGoldBean, Long useTime) {
String value1 = String.valueOf(oneDayGoldBean/1.0);
long todayEndSS = getTodayEndSS(useTime);
String value2 = String.valueOf(todayEndSS);
String score =value1+value2;
return -Double.valueOf(score);
}
private long getTodayEndSS(long current){
//今天零点零分零秒的毫秒数
long zero = 0L;
//今天23点59分59秒的毫秒数
long twelve = zero + 24 * 60 * 60 * 1000;
return (twelve - current) / 1000;
}
4 代码实现
@Override
public boolean insertLeaderboard() {
Double score = getScore(100l, 1000l);
return redisTemplate.opsForZSet().add("leaderboard", "1", score);
}
@Override
public Set checkLeaderboard() {
// 0 -1 表示返回所有的value的set值
return redisTemplate.opsForZSet().range("leaderboard", 0, -1);