Tair (Redis® OSS-Compatible)：基於exZset輕鬆實現多維熱門排行榜

背景資訊

原生Zset痛點：原生Redis的Sorted Set（也稱Zset）排序結構只支援1個double類型的分值排序，這在實現多維度排序時非常困難。例如通過IEEE 754結合拼接的方式實現多維度排序，此類方式存在實現複雜、精度下降、ZINCRBY命令無法使用等局限性。

exZset特點

藉助阿里雲自研的exZset資料結構，可協助您輕鬆實現多維度排序能力，相較於傳統方案具有如下優勢：

• 最大支援256維的double類型的分值排序（排序優先順序為從左往右）。

  對於多維score而言，左邊的score優先順序大於右邊的score，以一個三維score為例：score1#score2#score3，exZset在比較時，會先比較score1，只有score1相等時才會比較score2，否則就以score1的比較結果作為整個score的比較結果。同樣，只有當score2相等時才會比較score3。若所有維度分數都相同，則會按照元素順序（ascii順序）進行排序。

  為了方便理解，可以把#想象成小數點（.），例如0#99、99#90和99#99大小關係可以理解為0.99 < 99.90 < 99.99，即0#99 < 99#90 < 99#99。

• 支援EXZINCRBY命令，不再需要取回當前資料，在本地增加值後再拼接寫回Tair。

• 支援和原生Zset相似的API。

• 提供 普通熱門排行榜 和 分布式架構熱門排行榜 的能力。

• 提供開源TairJedis用戶端，無需任何編解碼封裝，您也可以參考開源自行實現封裝其他語言版本。

應用情境

排序需求常見於各類遊戲、應用、獎牌等熱門排行榜中，通常業務對排序的需求如下：

• 支援增刪改查和反向排序，可根據分數範圍擷取相應使用者。

• 快速返回排序請求的結果。

• 具備擴充能力（即 分布式架構熱門排行榜 ），在資料分區容量或計算能力不足時，可以將其擴充到其他資料分區。

實現獎牌榜

在獎牌榜中，從金、銀、銅牌的維度對參與方進行排名，先按照金牌數量排序；如果金牌數量一致，再以銀牌數量排序；如果銀牌數量也一致，再按照銅牌數量排序。在本樣本中，參與方E和F的金牌數相等，但是銀牌數參與方E大於F，因此參與方E排名靠前，通過exZset的多維排序能力，您只需要使用簡單的API即可完成該需求。

程式碼範例

本方案需使用TairJedis（Tair自研）用戶端。

1. 添加pom.xml配置。

           <dependency>
               <groupId>com.aliyun.tair</groupId>
               <artifactId>alibabacloud-tairjedis-sdk</artifactId>
               <version>5.3.1</version>
           </dependency>

2. 範例程式碼。

   import io.valkey.JedisPool;
   import io.valkey.JedisPoolConfig;
   import com.aliyun.tair.tairzset.LeaderBoard;
   
   public class LeaderBoardExample {
       // 配置執行個體串連地址、連接埠號碼、帳號密碼等資訊。
       private static final int DEFAULT_CONNECTION_TIMEOUT = 5000;
       private static final int DEFAULT_SO_TIMEOUT = 2000;
       private static final String HOST = "<r-bp1mx0ydsivrbp****.redis.rds.aliyuncs.com>";
       private static final int PORT = 6379;
       private static final String PASSWORD = "<Pass****word>";
       private static final JedisPoolConfig config = new JedisPoolConfig();
   
       public static void main(String[] args) {
           JedisPool jedisPool = new JedisPool(config, HOST, PORT, DEFAULT_CONNECTION_TIMEOUT,
                   DEFAULT_SO_TIMEOUT, PASSWORD, 0, null);
   
           // 建立熱門排行榜。
           LeaderBoard lb = new LeaderBoard("leaderboard", jedisPool, 10, true, false);
   
           // 如果金牌數相同，按照銀牌數排序，否則繼續按照銅牌。
           //                    金牌 銀牌 銅牌
           lb.addMember("A",     32,  21, 16);
           lb.addMember("D",     14,  4,  16);
           lb.addMember("C",     20,  7,  12);
           lb.addMember("B",     25,  29, 21);
           lb.addMember("E",     13,  21, 18);
           lb.addMember("F",     13,  17,  14);
   
           // 擷取A的排名。
           lb.rankFor("A"); // 1
           System.out.println(lb.rankFor("A"));
   
           // 擷取Top3。
           lb.top(3);
           System.out.println(lb.top(3));
           // [{"member":"A","score":"32#21#16","rank":1}, 
           // {"member":"B","score":"25#29#21","rank":2}, 
           // {"member":"C","score":"20#7#12","rank":3}]
   
           // 擷取整個熱門排行榜。
           lb.allLeaders();
           System.out.println(lb.allLeaders());
           // [{"member":"A","score":"32#21#16","rank":1}, 
           // {"member":"B","score":"25#29#21","rank":2}, 
           // {"member":"C","score":"20#7#12","rank":3}, 
           // {"member":"D","score":"14#4#16","rank":4}, 
           // {"member":"E","score":"13#21#18","rank":5}, 
           // {"member":"F","score":"13#17#14","rank":6}]
       }
   } 

   更多操作請參見alibabacloud-tairjedis-sdk中的com.aliyun.tair.tairzset.LeaderBoard介紹。

實現即時、小時、日、周和月維度熱門排行榜

該情境下的需求是實現月榜，那麼這個Key就從月的維度進行索引。

利用TairZset的多級索引能力可以輕鬆實現不同時間範圍的熱門排行榜。本案例中，月度的所有資料存放區在1個Key中（名稱為julyZset），寫入示範資料如下：

EXZINCRBY julyZset 7#2#6#16#22#100 7#2#6#16#22_user1
EXZINCRBY julyZset 7#2#6#16#22#50 7#2#6#16#22_user2
EXZINCRBY julyZset 7#2#6#16#23#70 7#2#6#16#23_user1
EXZINCRBY julyZset 7#2#6#16#23#80 7#2#6#16#23_user1

EXZREVRANGEBYSCORE julyZset 7#2#6#16#23#0 7#2#6#15#23#0

1) "7#2#6#16#22_user1"
2) "7#2#6#16#22_user2"

EXZREVRANGEBYSCORE julyZset 7#2#6#17#0#0 7#2#6#16#0#0

1) "7#2#6#16#22_user1"
2) "7#2#6#16#22_user2"

EXZINCRBY julyZset 7#2#5#10#23#70 7#2#5#10#23_user1

"7#2#5#10#23#70"

EXZREVRANGEBYSCORE julyZset 7#2#6#0#0#0 7#2#5#0#0#0

1) "7#2#5#10#23_user1"

EXZREVRANGEBYSCORE julyZset 7#3#0#0#0#0 7#2#0#0#0#0

1) "7#2#6#16#22_user1"
2) "7#2#6#16#22_user2"
3) "7#2#5#10#23_user1"

EXZINCRBY julyZset 7#4#20#12#20#50 7#4#20#12#20_user1

"7#4#20#12#20#50"

EXZREVRANGEBYSCORE julyZset 7#6#0#0#0#0 7#0#0#0#0#0

1) "7#4#20#12#20_user1"
2) "7#2#6#16#22_user1"
3) "7#2#6#16#22_user2"
4) "7#2#5#10#23_user1"