TairZset是阿里云自研的数据结构,可实现任意维度的double类型的分值排序。

原生Zset痛点

原生Redis支持的排序结构Sorted Set(也称Zset)只支持1个double类型的分值排序,实现多维度排序时较为困难。例如通过IEEE 754结合拼接的方式实现多维度排序,此类方式存在实现复杂、精度下降、ZINCRBY命令无法使用等局限性。

TairZset介绍

借助阿里云自研的TairZset数据结构,可帮助您轻松实现多维度排序能力,相较于传统方案具有如下优势:
  • 支持任意维度的double类型的分值排序(排序优先级为从左往右)。
  • 支持ZINCRBY命令,不再需要取回当前数据,在本地增加值后再拼接写回Redis。
  • 支持和原生Zset类似的所有API。
  • 客户端适配简易,无需任何编解码封装。
  • 提供在 普通排行榜分布式架构排行榜 的能力。
说明 关于本文中使用的TairZset相关命令,详细解释,请参见TairZset命令

应用场景

排序需求常见于各类游戏、应用、奖牌等排行榜中,通常业务对排序的需求如下:

  • 支持增删改查和反向排序,可根据分数范围获取相应用户。
  • 快速返回排序请求的结果。
  • 具备扩展能力(即 分布式架构排行榜 ),在数据分片容量或计算能力不足时,可以将其扩展到其他数据分片。

实现奖牌榜

排名 参与方 金牌金牌 银牌银牌 铜牌铜牌
1 A 32 21 16
2 B 25 29 21
3 C 20 7 12
4 D 14 4 16
5 E 13 21 18
6 F 13 17 14

在奖牌榜中,从金、银、铜牌的维度对参与方进行排名,先按照金牌数量排序;如果金牌数量一致,再以银牌数量排序;如果银牌数量也一致,再按照铜牌数量排序。在上述数据中,参与方E和F的金牌数相等,但是银牌数参与方E大于F,因此参与方E排名靠前,通过TairZset的多维排序能力,您只需要使用简单的API即可完成该需求。

客户端设置依赖如下,采用阿里云的TairJedis-SDK

<dependency>
    <groupId>com.aliyun.tair</groupId>
    <artifactId>alibabacloud-tairjedis-sdk</artifactId>
    <version>1.6.0</version>
</dependency>

示例代码如下:

JedisPool jedisPool = new JedisPool();
// 创建排行榜
LeaderBoard lb = new LeaderBoard("leaderboard", jedisPool, 10, true, false);

// 如果金牌数相同,按照银牌数排序,否则继续按照铜牌
//                    金牌 银牌 铜牌
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);

// 获取 A 的排名
lb.rankFor("A"); // 1

// 获取top3
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}]

// 获取整个排行榜
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}]

实现实时、小时、日、周和月维度的排行榜

该场景下的需求是实现月榜,那么这个Key就从月的维度进行索引。

利用TairZset的多级索引能力可以轻松实现不同时间范围的排行榜。本案例中,月度的所有数据存储在1个Key中(名称为julyZset),写入演示数据如下:

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
说明
  • 7#2#6#16#22#100表示7月第2周6号16点22分,更新其分数为100。
  • 7#2#6#16#22_user1表示此时间点更新的用户,用户名加入了具体时间前缀。
排行榜类型 具体实现的命令和返回结果
小时级别实时排行榜,即从当前时间往前推算一个小时(例如16:23~15:23)。
说明 如果访问非常频繁,可以将结果进行缓存。

查询命令:

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

返回结果:

1) "7#2#6#16#22_user1"
2) "7#2#6#16#22_user2"
固定1小时排行榜,例如查询16:00~17:00时间段的排行榜。

查询命令:

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

返回结果:

1) "7#2#6#16#22_user1"
2) "7#2#6#16#22_user2"
日排行榜,例如查询7月5号的日排行榜。

在查询前,插入一条7月5号的数据:

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

返回结果:

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

查询命令:

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

返回结果:

1) "7#2#5#10#23_user1"
周排行榜,例如查询7月第2周的排行榜。

查询命令:

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

返回结果:

1) "7#2#6#16#22_user1"
2) "7#2#6#16#22_user2"
3) "7#2#5#10#23_user1"
月排行榜,例如查询7月的月排行榜。

在查询前,插入一条7月20号的数据:

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

返回结果:

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

查询命令:

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

返回结果

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"