【Redis面試題】如何使用Redis實現微信步數排行榜？

1. 前言

以前寫過一篇博客，講解的是Redis的5種數據結構及其經常使用命令，當時有讀者評論，說但願瞭解下這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月份找工做面試時，有個面試官先問了我Redis有哪幾種數據結構，在我講完後，面試官又問了我如下問題：

如何用Redis實現微信步數排行榜?

相信不少小夥伴都知道，可使用Redis的有序集合ZSET來實現，本篇博客就基於此面試題，來說解下ZSET的使用場景，以及微信步數排行榜的大體實現思路。

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，好比百度熱榜：

好比微博熱搜榜：

好比微信步數排行榜：

3個場景的實現思路基本一致，接下來，咱們以微信步數排行榜爲例，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體實現思路

注意事項：本文的重點是Redis的ZSET的使用，所以只是分析了微信步數排行榜的大體實現思路，實際實現確定比文中分析的複雜的多。

首先，咱們來分析下微信步數排行榜的需求：

1. 排行榜是以日期爲單位的，歷史日期的排行榜是能夠查看的
2. 排行榜可能並不會顯示全部好友的步數，好比個人微信有349位好友，但排行榜歷來沒有顯示過這麼多，假設最多隻顯示步數前200的好友
3. 步數是異步更新的，因此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能夠理解爲不變的（變更的概率小，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，大體實現思路以下：

1. 使用Redis的ZSET數據結構

2. 設置key時，基於微信號和日期，好比個人微信是zwwhnly，今天的日期是2020-06-01，那麼key就能夠設計爲：StepNumberRanking:zwwhnly:20200601

3. 設置value時，將好友的暱稱做爲成員member，將好友的步數做爲分值score，以下所示：

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

5. 獲取微信步數排行榜時，分爲如下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

上面分析出了大體的實現思路，接下來咱們講解下使用到的Redis命令。

4.1 ZADD

執行以下命令初始化微信步數排行榜，以上面圖片中的9個好友爲例，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

執行完的效果以下圖所示：

能夠看到，默認是以score正序排列的，也就是步數從少到多排列。

4.2 HMSET

由於展現步數排行榜時，須要展現暱稱、頭像、步數、點贊數，因此能夠藉助於Redis的HASH 數據結構來存儲，這時就要用到HMSET命令：

執行完的效果以下圖所示：

4.3 ZINCRBY

每隔一段時間，好友的步數是會更新的，此時可使用ZINCRBY命令來更新好友步數，假設咱們只更新步數位於前2位好友的步數，給他們的步數增長10，就能夠執行如下命令：

ZINCRBY StepNumberRanking:zwwhnly:20200602 10 yst

ZINCRBY StepNumberRanking:zwwhnly:20200602 10 zq

執行完的效果以下圖所示：

更新完排行榜裏的步數後，不要忘記執行HMSET命令更新好友的步數：

4.4 HINCRBY

當咱們在步數排行榜裏給好友點贊時，可使用HINCRBY命令，把上圖中的likeNum加1：

HINCRBY StepNumberRanking:zwwhnly:20200602:zq likeNum 1

4.5 ZRANGE

在全部的數據就緒後，剩下的就是查詢了，咱們可使用ZRANGE命令獲取排行榜裏的好友信息：

ZRANGE StepNumberRanking:zwwhnly:20200602 0 -1

能夠看出，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命令相似，不過是按score倒序的，恰好符合排行榜的場景。

好比執行命令：

ZREVRANGE StepNumberRanking:zwwhnly:20200602 0 -1 WITHSCORES

能夠看出，查詢出的好友信息按步數從大到小排序，恰好就是在排行榜要展現的順序。

不過，排行榜通常都不展現全部的數據，這裏咱們的數據比較少，若是隻獲取步數top5的好友，就能夠執行以下命令：

ZREVRANGE StepNumberRanking:zwwhnly:20200602 0 4 WITHSCORES

若是你要獲取top200，就將上面的4修改成199。

4.7 HGETALL

獲取到了排行榜裏的好友信息，最後一步就是獲取這些好友的步數、點贊數、頭像、暱稱這些信息，也就是咱們以前使用HASH數據結構存儲的信息，此時咱們可使用HGETALL命令，以下所示：

HGETALL StepNumberRanking:zwwhnly:20200602:yst

若是對這些命令不是很熟悉，能夠看下我以前發佈的一篇博客：Redis系列(二)：Redis的5種數據結構及其經常使用命令。

5. 總結

Redis的ZSET數據結構很是適合用在排行榜的場景，好比百度熱搜、微博熱搜榜、遊戲排行榜、微信步數排行榜，面試官確定不會問你ZSET都有哪些命令，每一個命令的細節等等，但問你如何使用Redis實現微信步數排行榜，就能夠了解到你對Redis數據結構的掌握程度。

因此，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爲合適，畢竟要學以至用嘛。

注：若是以爲本篇博客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博客內容！

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