前言

游戲中存在各種各樣的排行榜，比如玩家的等級排名、分數排名等。玩家在排行榜中的名次是其實力的象征，位于榜單前列的玩家在虛擬世界中擁有無尚榮耀，所以名次也就成了核心玩家的追求目標。

一個典型的游戲排行榜包括以下常見功能：

1. 能夠記錄每個玩家的分數；
2. 能夠對玩家的分數進行更新；
3. 能夠查詢每個玩家的分數和名次；
4. 能夠按名次查詢排名前N名的玩家；
5. 能夠查詢排在指定玩家前后M名的玩家。

更進一步，上面的操作都需要在短時間內實時完成，這樣才能最大程度發揮排行榜的效用。

由于一個玩家名次上升x位將會引起x+1位玩家的名次發生變化（包括該玩家），如果采用傳統數據庫（比如MySQL）來實現排行榜，當玩家人數較多時，將會導致對數據庫的頻繁修改，性能得不到滿足，所以我們只能另想它法。

Redis作為NoSQL中的一員，近年來得到廣泛應用。與Memcached相比，Redis擁有更多的數據類型和操作接口，具有更大的適用范圍，其中的有序集合（sorted set，也稱為zset）就非常適合于排行榜的構建。下面簡要總結一下。

1. Redis的安裝

Ubuntu下安裝Redis非常簡單，執行如下命令即可：

$ sudo apt-get install redis-server

安裝完畢，運行命令行客戶端redis-cli就可以訪問本地redis服務器。

$ redis-cliredis 127.0.0.1:6379>

如果要使用最新版本，需要到Redis官網（redis.io）下載最新的代碼自行編譯，步驟略。

2. ZSet的常用命令

有序集合首先是集合，其成員（member）具有唯一性，其次，每個成員關聯了一個分數（score），使得成員可以按照分數排序。關于有序集合的介紹見redis.io/topics/data…，其命令見redis.io/commands#so…。

下面介紹幾個能用于排行榜的命令。

假設lb為排行榜名稱，user1、user2等為玩家唯一標識。

1) zadd――設置玩家分數

命令格式：zadd 排行榜名稱 分數 玩家標識 時間復雜度：O(log(N))

下面設置了4個玩家的分數，如果玩家分數已經存在，則會覆蓋之前的分數。

redis 127.0.0.1:6379> zadd lb 89 user1(integer) 1redis 127.0.0.1:6379> zadd lb 95 user2(integer) 1redis 127.0.0.1:6379> zadd lb 95 user3(integer) 1redis 127.0.0.1:6379> zadd lb 90 user4(integer) 1

2) zscore――查看玩家分數

命令格式：zscore 排行榜名稱 玩家標識 時間復雜度：O(1)
下面是查看user2這個玩家在lb排行榜中的分數。

redis 127.0.0.1:6379> zscore lb user2“95”

3) zrevrange――按名次查看排行榜

命令格式：zrevrange 排行榜名稱 起始位置 結束位置 [withscores] 時間復雜度：O(log(N)+M)

由于排行榜一般是按照分數由高到低排序的，所以我們使用zrevrange，而命令zrange是按照分數由低到高排序。

起始位置和結束位置都是以0開始的索引，且都包含在內。如果結束位置為-1則查看范圍為整個排行榜。

帶上withscores則會返回玩家分數。

下面為查看所有玩家分數。

redis 127.0.0.1:6379> zrevrange lb 0 -1 withscores“user3”“95”“user2”“95”“user4”“90”“user1”“89”

下面為查詢前三名玩家分數。

redis 127.0.0.1:6379> zrevrange lb 0 2 withscores“user3”“95”“user2”“95”“user4”“90”

4) zrevrank――查看玩家的排名

命令格式：zrevrank 排行榜名稱 玩家標識 時間復雜度：O(log(N))

與zrevrange類似，zrevrank是以分數由高到低的排序返回玩家排名（實際返回的是以0開始的索引），對應的zrank則是以分數由低到高的排序返回排名。

下面是查詢玩家user3和user4的排名。

redis 127.0.0.1:6379> zrevrank lb user3(integer) 0redis 127.0.0.1:6379> zrevrank lb user1(integer) 3

5) zincrby――增減玩家分數

命令格式：zincrby 排行榜名稱 分數增量 玩家標識 時間復雜度：O(log(N))

有的排行榜是在變更時重新設置玩家的分數，而還有的排行榜則是以增量方式修改玩家分數，增量可正可負。如果執行zincrby時玩家尚不在排行榜中，則認為其原始分數為0，相當于執行zdd。

下面將user4的分數增加6，使其名次上升到第一位。

redis 127.0.0.1:6379> zincrby lb 6 user4“96”redis 127.0.0.1:6379> zrevrange lb 0 -1 withscores“user4”“96”“user3”“95”“user2”“95”“user1”“89”

6) zrem――移除某個玩家

命令格式：zrem 排行榜名稱 玩家標識 時間復雜度：O(log(N))

下面移除玩家user4。

redis 127.0.0.1:6379> zrem lb user4(integer) 1redis 127.0.0.1:6379> zrevrange lb 0 -1 withscores“user3”“95”“user2”“95”“user1”“89”

7) del――刪除排行榜

命令格式：del 排行榜名稱

排行榜對象在我們首次調用zadd或zincrby時被創建，當我們要刪除它時，調用redis通用的命令del即可。

redis 127.0.0.1:6379> del lb(integer) 1redis 127.0.0.1:6379> get lb(nil)

3. 相同分數問題

免費的方案總有那么一些不完美。從前面的例子我們可以看到，user2和user3具有相同的分數，但在按分數逆序排序時，user3排在了user2前面。而在實際應用場景中，我們更希望看到user2排在user3前面，因為user2比user3先加入排行榜，也就是說user2先到達該分數。

但Redis在遇到分數相同時是按照集合成員自身的字典順序來排序，這里即是按照”user2″和”user3″這兩個字符串進行排序，以逆序排序的話user3自然排到了前面。

要解決這個問題，我們可以考慮在分數中加入時間戳，計算公式為：

帶時間戳的分數 = 實際分數*10000000000 + (9999999999

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