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手把手教你使用redis实现排行榜功能

2023-04-14 11:40

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一、需求背景

最近项目需要做排行榜功能，实现员工邀请用户注册排行榜，要求是实时更新，查询要快。员工所属支行、二级行、省行，界面要根据条件显示排名数据。效果如下图所示：

手把手教你使用redis实现排行榜功能

原型图展示比较随意，用excel随便写了一下，凑合着看。

二、实现思路

1、利用数据库

建一张统计表，字段包括：邀请人、邀请人所属支行、邀请人所属二级行、被邀请人、注册时间等关键信息，用于sql统计排名，根据条件使用group by相关字段，比较简单，这个大家应该清楚。

数据量小，统计效率还可以。但是支行下有十几万员工，一个员工邀请10个就百万数据，如果更多，数据就更大了，统计效率不高。下面重点讨论用第二种方式实现。

2、利用redis

我们都知道redis基于内存实现的，查询效率极高，且支持多种数据类型，其中zset是本次实现功能的关键。

ZSet也是String类型元素的集合，且不允许重复的成员；
不同的是每个元素都会关联一个double类型的分数，刚好也是我们需要的邀请用户数；
通过分数来为集合中的成员进行排序。ZSet的成员是唯一的，但分数（score）却可以重复；

基于上面的特性，满足我们本次的需求。好了，说了一大堆废话，下面将进入正题。

首先，捋一下查询条件，根据前面的效果图，可以看出有以下几种情况：

二级行的全部排名以及日周月榜排名
支行在省行的全部排名以及日周月榜排名
支行在二级行的全部排名以及日周月榜排名
员工在省行的全部排名以及日周月榜排名
员工在二级行的全部排名以及日周月榜排名
员工在支行的全部排名以及日周月榜排名

基于redis的Zset函数incrementScore，我们很快就能发现，其实实现各个排名，只要把key规定好即可，例如：

员工在省行的全部排名key，可以设置为 rank:employee:省行
员工在省行的日排行榜key，可以设置为 rank:emploee:省行:当天日期

下面我们来实现其中的上面的两个排行：

String key = "rank:employee:广东省";
redisTemplate.opsForZSet().incrementScore(key, "张三", 10);
redisTemplate.opsForZSet().incrementScore(key, "李四", 8);
redisTemplate.opsForZSet().incrementScore(key, "王五", 5);

执行完后，redis会保存为如下数据：

手把手教你使用redis实现排行榜功能

这样的话，有了上面的数据，可以用redis的提供的函数把排行榜查出来，代码如下：

String key = "rank:employee:广东省";
Set<ZSetOperations.TypedTuple<String>> set = redisTemplate.opsForZSet().reverseRangeWithScores(key, 0, -1);
jsONArray jsonArray = JSONObject.parseArray(JSONObject.toJSONString(set));
for(int i = 0, size = jsonArray.size(); i < size; i++) {
    JSONObject o = JSONObject.parseobject(jsonArray.get(i).toString());
    System.out.println("员工：" + o.getString("value") + ", 邀请人数：" + o.getLongValue("score"));
}

reverseRangeWithScores方法接收三个参数，第一个是key，后面两个是分页查询，起始是从0开始，-1表示全部，如果设置为0，4，那么就是查询前5条记录，查出结果如下：

手把手教你使用redis实现排行榜功能

以上就实现了员工在省行的排名。类似的，员工要实现在省行的日榜，代码如下：

String key = "rank:employee:广东省:2022-09-01";
redisTemplate.opsForZSet().incrementScore(key, "张三", 10);
redisTemplate.opsForZSet().incrementScore(key, "李四", 8);
redisTemplate.opsForZSet().incrementScore(key, "王五", 5);

执行完后，redis会保存为如下数据（这里我多设置了前一天的数据）：

手把手教你使用redis实现排行榜功能

一样的，用 reverseRangeWithScores方法可以把上面的结果查出来。

至于周榜、月榜，可以把每一天的数据累加起来，再做个排名，redis已经帮我们实现了这个功能，代码如下：

Date date = DateUtil.date();
//获取本周的第一天
DateTime beginOfWeek = DateUtil.beginOfWeek(date);
//到今天一共有几天
long diffDay = DateUtil.between(date, beginOfWeek, DateUnit.DAY) + 1;
 
List<String> keys = new ArrayList<>();
for(int i = 0; i < diffDay; i++) {
    //把需要查询的天数放一起
    keys.add("rank:employee:广东省:" + DateUtil.formatDate(DateUtil.offsetDay(beginOfWeek, i)));
}
 
//redis使用unionAndStore做合并，将结果集放在另一个的key，也就是第三个参数
redisTemplate.opsForZSet().unionAndStore("weekRank", keys, "employeeRankWeek");
 
//查询结果集用employeeRankWeek这个key
Set<ZSetOperations.TypedTuple<String>> set = redisTemplate.opsForZSet().reverseRangeWithScores("employeeRankWeek", 0, -1);
JSONArray jsonArray = JSONObject.parseArray(JSONObject.toJSONString(set));
for(int i = 0, size = jsonArray.size(); i < size; i++) {
    JSONObject o = JSONObject.parseObject(jsonArray.get(i).toString());
    System.out.println("员工：" + o.getString("value") + ", 本周邀请人数：" + o.getLongValue("score"));
}

注意代码里面说的，redis会把结果合并到另一个key，在redis上也可以看到，如下图：

手把手教你使用redis实现排行榜功能

查出来的结果如下图：

手把手教你使用redis实现排行榜功能

其实我们会发现，本周榜、本月榜无需保存每一天的数据，只要把key设置为本周或本月的第一天就可以，因为添加数据的那一刻就知道是哪一周或哪月了。

例如：key = rank:employee:广东省:2022-08-29，8月29日是本周的第一天，无论你在接下来一周内邀请多少人，都是在本周内完成的，在这个基础上累加邀请数量即可。本月榜的逻辑也是一样。

查询的时候，获取当前时间本周或本月的第一天，就可以实现本周、本月排行了。

String key = "rank:employee:广东省";
Date date = DateUtil.date();
 
String week = DateUtil.formatDate(DateUtil.beginOfWeek(date));
String month = DateUtil.formatDate(DateUtil.beginOfMonth(date));
 
//周榜
redisTemplate.opsForZSet().incrementScore(key+":week:"+week, "张三", 17);
//月榜
redisTemplate.opsForZSet().incrementScore(key+":month:"+month, "张三", 17);

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