Redis怎么让排行榜变得又快又准，排名计算其实没那么难

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Redis让排行榜又快又准，核心在于它内置了一个叫做“有序集合”的数据结构，你可以把它想象成一个特别的班级花名册，这个花名册不是按学号也不是按姓氏笔画排的，而是按一个具体的分数来排序的，每个同学的名字在花名册里只出现一次，但他们的分数可以随时改变，而且花名册会自动地、瞬间地根据新的分数把所有人的名次重新排好。

这个“有序集合”就是排行榜的魔法引擎，它快，是因为所有排序操作都是在内存里完成的，不像数据库要读写硬盘，内存的速度是硬盘的成千上万倍，它准，是因为它的排序规则非常简单粗暴：分数高的排前面，分数一样的，再按名字的字典顺序排，这个规则是确定的,不会出现模棱两可的情况。

具体怎么用呢？我们用游戏排行榜来举个例子,就完全清楚了。

你要把玩家的ID和对应的分数放进去，这就像给花名册登记信息，在Redis里，命令是ZADD，玩家“张三”得了1000分，玩家“李四”得了1500分,你就执行：

ZADD leaderboard 1000 "张三"
ZADD leaderboard 1500 "李四"

这样，数据就存进去了，这个leaderboard就是我们这个排行榜的名字,你可以随便起。

最核心的来了，怎么获取排名？这里有两个非常常用的方法：

第一种，想知道前10名是谁。 这就像老师想看看这次考试班级前十名，Redis的命令是ZREVRANGE，注意名字里有个“REV”，是“反转”的意思，因为默认是从小到大排，我们排行榜需要从大到小排，所以用这个命令,你执行：

ZREVRANGE leaderboard 0 9 WITHSCORES

这个命令的意思是：在leaderboard这个排行榜里，取出排名从0到9（也就是第1名到第10名）的所有人，并且把他们的分数也一起显示出来（WITHSCORES），结果立刻就会返回，李四1500分第一，张三1000分第二，哪怕你现在有100万个玩家，查前10名也还是这么快，因为它不是临时去计算的，而是这个“花名册”本身就一直维持着这个顺序。

第二种，想知道某个玩家具体排第几名。 比如张三想知道自己排第几，命令是ZREVRANK,你执行：

ZREVRANK leaderboard "张三"

Redis会立刻告诉你一个数字，1”，注意，这个排名是从0开始的，所以返回1表示第二名,这个查询速度同样极快。

光有基础的排名还不够，一个成熟的排行榜还需要处理一些特殊情况,而Redis的有序集合都能轻松应对：

分数相同怎么办？ 就像考试并列第二，那第三名应该是谁？Redis的规则是，如果分数相同，就再按照成员的名字（我们存的是玩家ID）的字典顺序来排，比如王五也得了1500分，他和李四分数一样，那么就会比较“李四”和“王五”这两个字符串的顺序，这个规则是固定的，所以不会产生混乱，保证了“准”。

如何实现实时更新？ 游戏里玩家分数是随时变化的，这太简单了，再用一次ZADD命令就行了，比如张三又玩了一局，加了200分，总分变成1200分,你只需要执行：

ZADD leaderboard 1200 "张三"

因为张三已经存在在集合里了，这个操作会自动更新他的分数，最关键的是，在他分数更新的那一瞬间，整个排行榜的次序就已经自动重新排列好了，你后面再用ZREVRANGE或者ZREVRANK去查，看到的就是最新的、完全正确的排名，这个“自动排序”的特性，让我们完全不用自己写复杂的排序逻辑,省去了巨大的麻烦。

如何给排行榜加上时间限制？比如日榜、周榜？ Redis本身不直接存时间，但我们可以用一点小技巧，一个非常常见的做法是，给排行榜的Key（也就是我们例子里的leaderboard）加上时间后缀。

• 日榜：leaderboard:20240527
• 周榜：可以按年份和周数来拼，比如leaderboard:202421

这样，每天零点，你的程序就创建一个新的Key（如leaderboard:20240528）来记录新的一天的数据，查询日榜的时候，就去查当天的Key，而历史的数据就放在那里，如果你需要月榜，可以通过程序把一个月内每天的数据汇总计算出来（这个过程可以放在后台慢慢算，不影响实时排名查询的速度）,这种方法简单又高效。

数据量太大，内存不够怎么办？ 这确实是个现实问题，因为Redis的数据都在内存里，解决办法也有，对于过期的排行榜，比如一个月前的日榜，如果确定不再需要，可以直接删除Key来释放内存，如果连历史数据也需要保留查询，可以考虑将冷数据（不常访问的数据）从Redis中导出，存到硬盘数据库（比如MySQL）里，需要时再从数据库查，这叫“冷热数据分离”,保证了Redis只存放最需要高速访问的热点数据。

总结一下，Redis通过其内置的“有序集合”数据结构，把复杂的排序和排名计算问题，变成了几个简单命令的调用，我们不需要关心底层是怎么实现排序的，只需要告诉Redis“把分数加进去”、“把前N名给我”、“告诉XXX排第几”，它就能毫秒级地返回准确结果，这种“把专业的事交给专业的工具”的思想，正是让我们开发变得轻松、让系统变得“又快又准”的秘诀。