【Redis面試題】如何使用Redis實現微信步數排行榜？

申城異鄉人發表於2020-06-04
Redis面試題

1. 前言

之前寫過一篇部落格，講解的是Redis的5種資料結構及其常用命令，當時有讀者評論，說希望瞭解下這5種資料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有哪幾種資料結構，在我講完後，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，本篇部落格就基於此面試題，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：

比如微博熱搜榜：

比如微信步數排行榜：

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，瞭解下如何使用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檢視的
  2. 排行榜可能並不會顯示所有好友的步數，比如我的微信有349位好友，但排行榜從來沒有顯示過這麼多，假設最多隻顯示步數前200的好友
  3. 步數是非同步更新的，所以每隔一段時間步數同步後，排行榜都會變化
  4. 排行榜中，好友頭像和微信暱稱可以理解為不變的（變動的機率小，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資料結構

  2. 設定key時，基於微訊號和日期，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. 設定value時，將好友的暱稱作為成員member，將好友的步數作為分值score，如下所示：

  4. 使用Redis的HASH資料結構，其中key為第2步的key+第3步的成員member，value分別儲存好友頭像、暱稱、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暱稱，也就是查詢StepNumberRanking:zwwhnly:20200601的值

    2）根據獲取到的好友暱稱，查詢好友步數資訊，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，預設是以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，需要展示暱稱、頭像、步數、點贊數，所以可以藉助於Redis的HASH 資料結構來儲存，這時就要用到HMSET命令：

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：

更新完排行榜裡的步數後，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裡給好友點贊時，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

在所有的資料就緒後，剩下的就是查詢了，我們可以使用ZRANGE命令獲取排行榜裡的好友資訊：

ZRANGE StepNumberRanking:zwwhnly:20200602 0 -1

可以看出，查詢出的好友資訊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，查詢出的好友資訊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資料，這裡我們的資料比較少，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

獲取到了排行榜裡的好友資訊，最後一步就是獲取這些好友的步數、點贊數、頭像、暱稱這些資訊，也就是我們之前使用HASH資料結構儲存的資訊，此時我們可以使用HGETALL命令，如下所示：

HGETALL StepNumberRanking:zwwhnly:20200602:yst
【Redis面試題】如何使用Redis實現微信步數排行榜？

如果對這些命令不是很熟悉，可以看下我之前釋出的一篇部落格：Redis系列(二)：Redis的5種資料結構及其常用命令。

5. 總結

Redis的ZSET資料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，就可以瞭解到你對Redis資料結構的掌握程度。

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

注：如果覺得本篇部落格有任何錯誤或者更好的建議，歡迎留言，我會及時跟進並更正部落格內容！

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