【Redis面試題】如何使用Redis實現微信步數排行榜?_如何寫文案

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1. 前言

之前寫過一篇博客,講解的是Redis的5種數據結構及其常用命令,當時有讀者評論,說希望了解下這5種數據結構各自的使用場景,不過一直也沒來得及寫。

碰巧,在3月份找工作面試時,有個面試官先問了我Redis有哪幾種數據結構,在我講完后,面試官又問了我以下問題:

如何用Redis實現微信步數排行榜?

相信很多小夥伴都知道,可以使用Redis的有序集合ZSET來實現,本篇博客就基於此面試題,來講解下ZSET的使用場景,以及微信步數排行榜的大致實現思路。

2. ZSET的使用場景

ZSET的經典使用場景是用來實現排行榜,舉幾個常見的例子,比如百度熱榜、微博熱搜榜、以及我們每天都用到的微信步數排行榜:

3個場景的實現思路基本一致,接下來,我們以微信步數排行榜為例,了解下如何使用Redis的ZSET,實現微信步數排行榜。

3. 微信步數排行榜的大致實現思路

注意事項:本文的重點是Redis的ZSET的使用,因此只是分析了微信步數排行榜的大致實現思路,實際實現肯定比文中分析的複雜的多。

首先,我們來分析下微信步數排行榜的需求:

  1. 排行榜是以日期為單位的,歷史日期的排行榜是可以查看的
  2. 排行榜可能並不會显示所有好友的步數,比如我的微信有349位好友,但排行榜從來沒有显示過這麼多,假設最多只显示步數前200的好友
  3. 步數是異步更新的,所以每隔一段時間步數同步后,排行榜都會變化
  4. 排行榜中,好友頭像和微信昵稱可以理解為不變的(變動的幾率小,就像熱搜榜中的標題和Url),但步數和點贊數是可變的

基於以上分析的需求,大致實現思路如下:

  1. 使用Redis的ZSET數據結構

  2. 設置key時,基於微信號和日期,比如我的微信是zwwhnly,今天的日期是2020-06-01,那麼key就可以設計為:StepNumberRanking:zwwhnly:20200601

  3. 設置value時,將好友的昵稱作為成員member,將好友的步數作為分值score,如下所示:

  4. 使用Redis的HASH數據結構,其中key為第2步的key+第3步的成員member,value分別存儲好友頭像、昵稱、步數、點贊數,如下所示:

  5. 獲取微信步數排行榜時,分為以下2步:

    1)先查詢出微信步數排行榜中的好友昵稱,也就是查詢StepNumberRanking:zwwhnly:20200601的值

    2)根據獲取到的好友昵稱,查詢好友步數信息,也就是查詢StepNumberRanking:zwwhnly:20200601:yst的值

4. 使用到的Redis命令

上面分析出了大致的實現思路,接下來我們講解下使用到的Redis命令。

4.1 ZADD

執行如下命令初始化微信步數排行榜,以上面圖片中的9個好友為例,分2次初始化:

ZADD StepNumberRanking:zwwhnly:20200602 25452 yst 23683 zq 23599 ljx 20391 yyq 19628 XxZz

ZADD StepNumberRanking:zwwhnly:20200602 18261 lxx 16636 zcc 16555 clc 16098 fl

執行完的效果如下圖所示:

可以看到,默認是以score正序排列的,也就是步數從少到多排列。

4.2 HMSET

因為展示步數排行榜時,需要展示昵稱、頭像、步數、點贊數,所以可以藉助於Redis的HASH 數據結構來存儲,這時就要用到HMSET命令:

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執行完的效果如下圖所示:

4.3 ZINCRBY

每隔一段時間,好友的步數是會更新的,此時可以使用ZINCRBY命令來更新好友步數,假設我們只更新步數位於前2位好友的步數,給他們的步數增加10,就可以執行以下命令:

ZINCRBY StepNumberRanking:zwwhnly:20200602 10 yst

ZINCRBY StepNumberRanking:zwwhnly:20200602 10 zq

執行完的效果如下圖所示:

更新完排行榜里的步數后,不要忘記執行HMSET命令更新好友的步數:

4.4 HINCRBY

當我們在步數排行榜里給好友點贊時,可以使用HINCRBY命令,把上圖中的likeNum加1:

HINCRBY StepNumberRanking:zwwhnly:20200602:zq likeNum 1

4.5 ZRANGE

在所有的數據就緒后,剩下的就是查詢了,我們可以使用ZRANGE命令獲取排行榜里的好友信息:

ZRANGE StepNumberRanking:zwwhnly:20200602 0 -1

可以看出,查詢出的好友信息是按步數從少到多排序的,而排行榜應該按步數從多到少排序,這就用到了下面的ZREVRANGE命令。

4.6 ZREVRANGE

ZREVRANGE命令和ZRANGE命令類似,不過是按score倒序的,剛好符合排行榜的場景。

比如執行命令:

ZREVRANGE StepNumberRanking:zwwhnly:20200602 0 -1 WITHSCORES

可以看出,查詢出的好友信息按步數從大到小排序,剛好就是在排行榜要展示的順序。

不過,排行榜一般都不展示所有的數據,這裏我們的數據比較少,如果只獲取步數top5的好友,就可以執行如下命令:

ZREVRANGE StepNumberRanking:zwwhnly:20200602 0 4 WITHSCORES

如果你要獲取top200,就將上面的4修改為199。

4.7 HGETALL

獲取到了排行榜里的好友信息,最後一步就是獲取這些好友的步數、點贊數、頭像、昵稱這些信息,也就是我們之前使用HASH數據結構存儲的信息,此時我們可以使用HGETALL命令,如下所示:

HGETALL StepNumberRanking:zwwhnly:20200602:yst

如果對這些命令不是很熟悉,可以看下我之前發布的一篇博客:Redis系列(二):Redis的5種數據結構及其常用命令。

5. 總結

Redis的ZSET數據結構非常適合用在排行榜的場景,比如百度熱搜、微博熱搜榜、遊戲排行榜、微信步數排行榜,面試官肯定不會問你ZSET都有哪些命令,每個命令的細節等等,但問你如何使用Redis實現微信步數排行榜,就可以了解到你對Redis數據結構的掌握程度。

所以,學習好Redis的5種數據結構的基礎很重要,但更重要的是要知道這些數據結構如何使用,每種數據結構用在什麼場景最為合適,畢竟要學以致用嘛。

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