需求

積分排行榜是 Redis 的經(jīng)典應(yīng)用。

倘若數(shù)據(jù)都存在數(shù)據(jù)庫中，每次訪問網(wǎng)頁都需要對(duì)所有的數(shù)據(jù)做排序，對(duì)于日訪問量大的網(wǎng)站來說，不僅服務(wù)器吃不消，用戶體驗(yàn)也不佳。在 Redis 中提供了 sorted set 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)——有序集合，其底層實(shí)現(xiàn)是跳表，因此插入和刪除的效率都很高，適用于需實(shí)時(shí)排序的場(chǎng)景，游戲中的積分排行榜就是一個(gè)例子。

ZSET 命令簡介

針對(duì)有序集合，Redis 準(zhǔn)備了一系列的命令，實(shí)現(xiàn)排行榜需要了解相關(guān)命令的使用。

1. ZADD：添加新的元素，用法如下：ZADD key score member [score member …] key 表示有序集合的鍵名；member 即是元素?cái)?shù)據(jù)，score 表示元素的積分。內(nèi)部主要是按 member 和 score 來排序。
2. ZRANGE：按分?jǐn)?shù)從低到高返回給定排名區(qū)間的元素，用法如下：ZRANGE key start stop [WITHSCORES] start 表示起始排名，stop 為終止排名。ZRANGE 的實(shí)現(xiàn)也不難，類二分搜索即可。TODO
3. ZREVRANGE：按分?jǐn)?shù)從高到低返回給定排名區(qū)間的元素，用法和上面的一樣。
4. ZRANK：返回某個(gè)元素的排名，用法如下：ZRANK key member 原理類似，類二分搜索 TODO。

實(shí)現(xiàn)

拿論壇距離，需要在論壇首頁展示最熱的幾個(gè)帖子，這些熱帖會(huì)經(jīng)常更新的。當(dāng)某個(gè)帖子被訪問時(shí)，對(duì)于帖子的訪問次數(shù)，除了寫數(shù)據(jù)庫之外，還要寫 Redis，即更新 score。

用 python 寫一個(gè) leaderboard：

# -*- coding: utf-8 -*-
#!/usr/bin/python
import redis
class Leaderboard:
    def __init__(self,host,port,key,db):
        self.host = host
        self.port = port
        self.key = key
        self.db = db
        self.r = redis.StrictRedis(host=self.host,port=self.port,db=self.db)
    def isRedisValid(self):
        return self.r is None
    def addMember(self,member,score):
        if self.isRedisValid():
            return None
        return self.r.zadd(self.key,score,member)
    def delMember(self,member):
        if self.isRedisValid():
            return None
        return self.r.zrem(self.key,member)
    def incrScore(self,member,increment):
        """increase score on specified member"""
        if self.isRedisValid():
            return None
        return self.r.zincrby(self.key,member,increment)
    def getRankByMember(self,member):
        """Get ranking by specified member."""
        if self.isRedisValid():
            return None
        return self.r.zrank(self.key,member)
    def getLeaderboard(self,start,stop,reverse,with_score):
        """Return the whole leaderboard."""
        if self.isRedisValid():
            return None
        return self.r.zrange(self.key,start,stop,reverse,with_score)
    def getLeaderboardByPage(self,item_per_page,page_num,reverse=False,with_score=False):
        """Return part of leaderboard configurably."""
        # fix parameters
        if item_per_page <= 0:
            item_per_page = 5
        if page_num <= 0:
            page_num = 1
        # note: it is possible that return value is empty list.
        return self.getLeaderboard((page_num-1)*item_per_page,
                                    page_num*item_per_page-1,
                                            reverse,with_score)
    def getWholeLeaderboard(self,reverse=False,with_score=False):
        """Return the whole leaderboard."""
        return self.getLeaderboard(0,-1,reverse,with_score)

性能

訪問論壇首頁的時(shí)候，就可以直接從 Redis 直接獲取最熱的帖子，返回某個(gè)帖子的排名復(fù)雜度為 O(logN * m)，其中 N 為跳表的長度，m 為匹配長度。