实现全局积分排行榜的技术方案

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繁川落雨 2025-01-01 14:02:52 博主文章分类：Java ©著作权

文章标签 Redis 数据库 List 文章分类 Java 后端开发

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实现全局积分排行榜的技术方案

实现全局积分排行榜的技术方案_List

基于数据库实现排行榜

技术选型

大多数项目使用MySQL作为关系型数据库，因此以下以MySQL为例。

实现方法

使用ORDER BY score, update_time进行排序，并使用LIMIT 10来获取前10名的数据。为了提升性能，需要对score和update_time添加索引。

优点

开发速度快，开发量少。
无需引入其他中间件。

缺点

数据量大时，数据库容易成为瓶颈。

基于Redis实现排行榜

技术选型

Redis提供了有序集合（sorted set）数据结构，适合实现排行榜。

实现方法

Redis有序集合默认按照分数排序，同分数时按照成员字典序排序。为了满足同分时先达到的排名靠前的要求，可以采用以下方法：

将分数和时间戳组合成一个浮点数，分数加上一个固定大数减去时间戳，这样同分时时间戳小的排在前面。
为了避免排行榜数据量过大，限制排行榜的总数，并检查新成员的分数是否大于排行榜最后一名成员的分数，如果是，则插入。

优点

在大部分场景下，实时排序效率高于数据库排序。
实现代码稍多。

缺点

引入了其他中间件。
存在Redis故障后排行榜数据丢失的风险。

Java代码实现

以下是使用Java语言和Jedis客户端实现Redis有序集合排行榜的示例代码：

import redis.clients.jedis.Jedis;
import redis.clients.jedis.ZAddParams;
import redis.clients.jedis.ZSetEntry;
import java.util.Set;
import java.util.stream.Collectors;

public class ScoreRankService {
    private Jedis jedis;
    private String key;
    private int count;

    public ScoreRankService(Jedis jedis, String key, int count) {
        this.jedis = jedis;
        this.key = key;
        this.count = count;
    }

    /**
     * 获取浮点分数
     */
    public double getFloatScore(int score) {
        long currentTimeMillis = System.currentTimeMillis();
        return score + (9999999999L - currentTimeMillis) / 1000.0;
    }

    /**
     * 插入成员到排行榜
     */
    public void insertMember(String memberKey, int score) {
        double floatScore = getFloatScore(score);
        // 检查是否需要插入排行榜
        boolean isNeedInsert = false;
        // 获取当前排行榜的数量
        long currentCount = jedis.zcard(key);
        if (currentCount < count + 10) { // 数量不足插入
            isNeedInsert = true;
        } else {
            // 获取排行榜最后一名成员的分数
            double lastScore = getLastMemberScore();
            if (score > lastScore) {
                isNeedInsert = true;
            }
        }

        if (isNeedInsert) {
            // 插入或更新排行榜
            jedis.zadd(key, new ZAddParams().xx(), new ZSetEntry(memberKey, floatScore));
        }
    }

    /**
     * 获取排行榜列表
     */
    public Set<ZSetEntry> getMemberList() {
        // 获取前count个成员
        return jedis.zrevrangeWithScores(key, 0, new int[]{count - 1}).stream()
                .map(entry -> new ZSetEntry(entry.getValue(), entry.getScore()))
                .collect(Collectors.toSet());
    }

    /**
     * 获取排行榜的数量
     */
    public long getScoreRankCount() {
        return jedis.zcard(key);
    }

    /**
     * 获取最后一个成员的分数
     */
    public double getLastMemberScore() {
        Set<ZSetEntry> lastMember = jedis.zrevrangeWithScores(key, 0, 0);
        if (lastMember.isEmpty()) {
            return 0;
        }
        return lastMember.iterator().next().getScore();
    }

    // 测试代码
    public static void main(String[] args) {
        Jedis jedis = new Jedis("localhost");
        ScoreRankService scoreRankService = new ScoreRankService(jedis, "project:rank:202410", 10);

        // 插入成员
        scoreRankService.insertMember("member1", 100);
        scoreRankService.insertMember("member2", 90);
        scoreRankService.insertMember("member3", 110);

        // 获取排行榜
        Set<ZSetEntry> memberList = scoreRankService.getMemberList();
        for (ZSetEntry entry : memberList) {
            System.out.println("Member: " + entry.getName() + ", Score: " + entry.getScore());
        }

        jedis.close();
    }
}