線上人數統計功能怎麼實現？

sum墨發表於2024-04-10

一、前言

大家好！我是sum墨，一個一線的底層碼農，平時喜歡研究和思考一些技術相關的問題並整理成文，限於本人水平，如果文章和程式碼有表述不當之處，還請不吝賜教。

線上人數統計這個功能相信大家一眼就明白是啥，這個功能不難做，實現的方式也很多，這裡說一下我常使用的方式：使用Redis的有序集合(zset)實現。
核心方法是這四個：zadd、zrangeByScore、zremrangeByScore、zrem。

二、實現步驟

1. 如何認定使用者是否線上？

認定使用者線上的條件一般跟網站有關，如果網站需要登入才能進入，那麼這種網站就是根據使用者的token令牌有效性判斷是否線上；
如果網站是公開的，是那種不需要登入就可以瀏覽的，那麼這種網站一般就需要自定一個規則來識別使用者，也有很多方式實現如IP、deviceId、瀏覽器指紋，推薦使用瀏覽器指紋的方式實現。

瀏覽器指紋可能包括以下資訊的組合：使用者代理字串 (User-Agent string)、HTTP請求頭資訊、螢幕解析度和顏色深度、時區和語言設定、瀏覽器外掛詳情等。現成的JavaScript庫，像 FingerprintJS 或 ClientJS，可以幫助簡化這個過程，因為它們已經實現了收集上述資訊並生成唯一標識的演算法。

使用起來也很簡單，如下：

// 安裝：npm install @fingerprintjs/fingerprintjs

// 使用示例：
import FingerprintJS from '@fingerprintjs/fingerprintjs';

// 初始化指紋JS Library
FingerprintJS.load().then(fp => {
  // 獲取訪客ID
  fp.get().then(result => {
    const visitorId = result.visitorId;
    console.log(visitorId);
  });
});

這樣就可以獲取一個訪問公開網站的使用者的唯一ID了，當使用者訪問網站的時候，將這個ID放到訪問連結的Cookie或者header中傳到後臺，後端服務根據這個ID標示使用者。

2. zadd命令新增線上使用者

（1）zadd命令介紹
zadd命令有三個引數

key：有序集合的名稱。
score1、score2 等：分數值，可以是整數值或雙精度浮點數。
member1、member2 等：要新增到有序集合的成員。
例子：向名為 myzset 的有序集合中新增一個成員：ZADD myzset 1 "one"

（2）新增線上使用者標識到有序集合中

// expireTime給使用者令牌設定了一個過期時間
LocalDateTime expireTime = LocalDateTime.now().plusSeconds(expireTimeout);
String expireTimeStr = DateUtil.formatFullTime(expireTime);
// 新增使用者token到有序集合中
redisService.zadd("user.active", Double.parseDouble(expireTimeStr), userToken);

由於一個使用者可能戶會重複登入，這就導致userToken也會重複，但為了不重複計算這個使用者的訪問次數，zadd命令的第二個引數很好的解決了這個問題。
我這裡的邏輯是：每次新增一個線上使用者時，利用當前時間加上過期時間計算出一個分數，可以有效保證當前使用者只會存在一個最新的登入態。

3. zrangeByScore命令查詢線上人數

（1）zrangeByScore命令介紹

key：指定的有序集合的名字。
min 和 max：定義了查詢的分數範圍，也可以是 -inf 和 +inf（分別表示“負無窮大”和“正無窮大”）。
例子：查詢分數在 1 到 3之間的所有成員：ZRANGEBYSCORE myzset 1 3

（2）查詢當前所有的線上使用者

// 獲取當前的日期
String now = DateUtil.formatFullTime(LocalDateTime.now());
// 查詢當前日期到"+inf"之間所有的使用者
Set<String> userOnlineStringSet = redisService.zrangeByScore("user.active", now, "+inf");

利用zrangeByScore方法可以查詢這個有序集合指定範圍內的使用者，這個userOnlineStringSet也就是線上使用者集，它的size就是線上人數了。

4. zremrangeByScore命令定時清除線上使用者

（1）zremrangeByScore命令介紹

key：指定的有序集合的名字。
min 和 max：定義了查詢的分數範圍，也可以是 -inf 和 +inf（分別表示“負無窮大”和“正無窮大”）。
例子：刪除分數在 1 到 3之間的所有成員：ZREMRANGEBYSCORE myzset 1 3

（2）定時清除線上使用者

// 獲取當前的日期
String now = DateUtil.formatFullTime(LocalDateTime.now());
// 清除當前日期到"-inf"之間所有的使用者
redisService.zremrangeByScore(""user.active"","-inf", now);

由於有序集合不會自動清理下線的使用者，所以這裡我們需要寫一個定時任務去定時刪除下線的使用者。

5. zrem命令使用者退出登入時刪除成員

（1）zrem命令介紹

key：指定的有序集合的名字。
members：需要刪除的成員
例子：刪除名為xxx的成員：ZREM myzset "xxx"

（2）定時清除線上使用者

// 刪除名為xxx的成員
redisService.zrem("user.active", "xxx");

刪除 zset中的記錄，確保主動退出的使用者下線。

三、小結一下

這種方案的核心邏輯就是，建立一個線上使用者身份集合為key，利用使用者身份為member，利用過期時間為score，然後對這個集合進行增刪改查，實現起來還是比較巧妙和簡單的，大家有興趣可以試試看。

相關文章