Redis学习笔记(三)：Redis应用之投票、红包

Redis基本数据类型及基本命令的使用都已经做完笔记了，接下来就需要将这些笔记实际运用到项目中。经常在项目中用到的就是缓存常量数据，还有一些基本的计数等操作，比如我的博客里面访问量、文章阅读量都是缓存在Redis中的，累加阅读量、访问量都是在Redis中完成，夜间定时刷入数据库的，这样就不用每次访问都去数据库中查询。基本应用没有问题，那来点稍微复杂的呢，这篇文章就让我们一起来看看其他的应用场景，将从文章投票排行榜、红包出发来依次说说具体使用何种数据结构合适。

叙述

在面试的时候经常会被用问Redis用到哪些数据类型，很明显大多数使用过redis的人都是可以回答上来，但是也仅仅是回答上来几种数据类型的名字和存储结构。如果我是面试官，这个回答只能得到5分。为什么？因为几种基本数据类型谁都可以说的出来，就是几个名词和释义而已，5分钟就可以背下来。

如果是我回答我会按这样的流程来说（个人理解）：

• 5种数据类型，分别是什么
• 5种数据类型的存储结构是什么样的，以及存储特点（str、hash、set、zset、list，zset有分数机制，可排序，set元素不重复，可以做交并差集计算等）
• 针对不同的存储特点说明不同数据类型能够应用在什么场景下（具体场景细节可以不说，等面试官深挖）

前两个点应该没什么难度。后面的有点难度，特别是没有怎么用过redis其他数据类型的，因为很多公司使用redis不会很深。下面简单介绍一下：

• string：字符串类型，可用来缓存文章访问量、IP访问量，存储方便，空间占用不高，节省内存，同时可以通过incr命令来实现自增，不需要繁杂的操作（查询、修改再插入）；也可以用来做常量的缓存，对全局使用的常量数据进行缓存，这种常量数据往往是存储在数据库中，且被访问很频繁，为了降低数据库的访问压力，采用此方式可以更高效。
• hash：使用的是键值的结构，有filed和value，往往可以将filed看成是字段名，value看成是字段对应的值，可以用来做对象的存储，也可以应用在购物车上，记录当前用户购物车上的商品信息。
• set：相当于Java的set集合，元素不重复是最常用的一个特点，可用来排重，如投票系统，一个人只能给一篇文章投一票，就可以用set集合来记录当前文章投过票的人员信息。同时set集合也可以做交并差集的计算（获取多个用户的共同爱好）。
• zset：有分数机制，可排序，可以用在需要排序的地方，如购物车商品的加入时间排序，投票排行榜的排序等。
• list：可用来实现队列，可以用在红包上面等。

当然这些数据结构应用的场景不止这么多，可以根据自己项目中实际实用情况调整。

这些都介绍完了，下面我们一起看看其在投票排行榜、红包上的应用是怎么做的吧。

文章投票

文章投票主要包含的几个功能有以下几种。

• 发布文章
• 投票
• 展示投票信息

发布文章

//准备的常量信息、Jedis连接池、发表的文章集合
private static JedisPool JEDIS_POOL = new JedisPool("host", 6379);
private final static String ARTICLE_ID = "article:id:incr";
private final static String ARTICLE_PREFIX = "article:";
private final static String ARTICLE_QUEUE = "article:queue";
private final static String ARTICLE_VOTE = "article:vote:";
public static List artiles = new ArrayList<>();

发布文章的代码：

// 发表文章
public static void publish(Map article) {
    Jedis resource = JEDIS_POOL.getResource();
    try {
        //自增生成ID(使用str)
        Long id = resource.incr(ARTICLE_ID);
        artiles.add(id);
        article.put("id", id.toString());
        article.put("viewCount", "0");//访问量
        //存储文章信息(使用str)
        resource.hmset(ARTICLE_PREFIX + id, article);
        //将文章加入排行榜中(使用zset)
        resource.zadd(ARTICLE_QUEUE, 0D, ARTICLE_PREFIX + id);
    } catch (Exception e) {
        e.printStackTrace();
    } finally {
        resource.close();
    }
}

• 通过redis字符串类型实现ID的自增长操作，incr方法执行后会将当前自增的ID值返回。
• 存储文章信息，采用redis的hash类型存储，因为文章本身有一个访问量的属性，每次被访问就会做累加，可以使用hincrby命令直接实现。（如果是序列化成JSON，就需要查出来，反序列化成对象，对访问量累加，再插入，会有两次连接redis操作和反序列化过程，相对于hash结构，性能和效率都是逊色的）
• 文章创建后，会将其放在zset中，默认分数是0，每次投票对分数做累加操作

投票

//投票，一篇文章一个人只能投票一次
public static void vote(Long articleId, Long userId) {
    Jedis resource = JEDIS_POOL.getResource();
    try {
        //检查当前用户是否已经投过票(使用set)
        Long addResult = resource.sadd(ARTICLE_VOTE + articleId, userId.toString());
        if (addResult == 0) {
            System.out.println("此用户已为此文章投过票，请勿重复投票！");
            return;
        }
        resource.zincrby(ARTICLE_QUEUE, 1D, ARTICLE_PREFIX + articleId);
        System.out.println(String.format("投票成功，用户：【%s】,文章：【%s】", userId, articleId));
    } catch (Exception e) {
        e.printStackTrace();
    } finally {
        resource.close();
    }
}

• 一个人不能重复给一篇文章投票，那么就针对每篇文章创建一个set集合，每次投票后，将用户ID放到对应的set集合中，如果添加成功，累加一票，如果添加失败，表示已经投过票。
• 使用set集合的zincrby命令做累加一票的操作。

获取排行榜信息

将投票的排行榜信息展示出来。

//获取排行榜信息
public static void rank() {
    Jedis resource = JEDIS_POOL.getResource();
    try {
        //获取排行榜
        Set tuples = resource.zrevrangeWithScores(ARTICLE_QUEUE, 0L, -1L);
        for (Tuple tuple : tuples) {
            System.out.println("文章编号：" + tuple.getElement() + ",文章分数：" + tuple.getScore());
        }
    } catch (Exception e) {
        e.printStackTrace();
    } finally {
        resource.close();
    }
}

zset的默认排序是正序排列，按照分数从低到高，但是这里需要看排行榜，就需要使用倒序排列。使用zrevrange命令，同时将具体得分信息获取。

模拟发布和投票过程

模拟发布文章，然后模拟100个用户投出500票，包括重复投票，最后将排行榜信息输出。

public static void main(String[] args) {
    //创建文章(创建10篇文章，id：1~10)
    for (int i = 1; i <= 10; i++) {
        Map article = new HashMap<>();
        article.put("title", "文章标题");
        article.put("content", "文章内容");
        publish(article);
    }
    //投票(随机100个用户，总共投500票)
    for (long i = 0; i < 500; i++) {
        vote(artiles.get(new Random().nextInt(10)), (long) new Random().nextInt(100));
    }
    //获取排行榜
    rank();
}

到这里一个简易的投票和排行榜实现过程就结束啦。其中使用到了四种数据类型，分别是set、zset、字符串和hash，每种数据类型各司其职，都发挥了自己的优势。

红包

看了投票排行榜的套路，红包也是类似的，选择合适的数据结构做合适的事。这里设计的发红包逻辑简单一点，就两个功能点，分别是发红包和抢红包。

发红包

//准备的常量信息、Jedis连接池
private static JedisPool JEDIS_POOL = new JedisPool("host", 6379);
private static final String RED_PACKET_LIST = "redpacket:list";
private static final String RED_PACKET_USER = "redpacket:user";
private static final String RED_PACKET_QUEUE = "redpacket:queue";

发红包实现过程：

//发红包
public static void publish(Integer money) {
    try (Jedis resource = JEDIS_POOL.getResource()) {
        //模拟红包分配(使用list)
        resource.lpush(RED_PACKET_LIST, 0.13 * money + "",
                0.30 * money + "", 0.23 * money + "", 0.15 * money + "", 0.19 * money + "");
    } catch (Exception e) {
        e.printStackTrace();
    }
}

抢红包

//抢红包
public static void rob(Long userId) {
    try (Jedis resource = JEDIS_POOL.getResource()) {
        //判断用户是否已经抢过红包(使用set)
        Long result = resource.sadd(RED_PACKET_USER, userId.toString());
        if (result == 0) {
            System.out.println("用户【" + userId + "】已经抢过红包！");
            return;
        }
        String redpacket = resource.rpop(RED_PACKET_LIST);
        if (StringUtils.isBlank(redpacket)) {
            System.out.println("红包已经抢完！");
            return;
        }
        System.out.println("恭喜用户【" + userId + "】抢到红包，金额：【" + redpacket + "元】");
        //记录抢红包的顺序
        resource.zadd(RED_PACKET_QUEUE, (double) System.currentTimeMillis(), userId.toString());
    } catch (Exception e) {
        e.printStackTrace();
    }
}

抢红包之前的双重判断，是否已经抢过、红包是否已经抢完。当抢到红包后，将红包和用户信息存储到zset集合中。用时间戳作为分数，用来记录抢到红包的先后顺序。当然这里可以使用list队列来记录，效果是一样的。

模拟发红包和抢红包过程

public static void main(String[] args) {
    //发红包
    publish(100);
    //抢红包(10个用户抢红包)
    for (int i = 0; i < 10; i++) {
         new Thread(() -> rob((long) new Random().nextInt(10)));
    }
}

这里就发一个红包，分为5个小红包，模拟10个用户去抢，使用多个线程来模拟多个用户。

抢红包整个实现逻辑使用到3种数据类型，分别是zset、list、set。

上面的两个示例将5中基本类型都囊括在内了，不同的数据类型根据存储数据结构、存储特性的不同，被用来存储不同的数据。其实不管用在什么场景下，整体思路是不变的，那就是用合适的数据类型存储对应的数据。

除了上面的两个示例，其实还有很多种，比如说购物车，，未登陆状态下加入购物车，登陆后如何将购物车合并到用户下原有的购物车中，购物车内商品加入的顺序，每个商品加入的个数，商品的属性信息，购物车有效时间等等。

Source Code

码云（gitee）：https://gitee.com/itcrud/itcrud-note/tree/master/itcrud-redis

两个示例分别在com.itcrud.redis.repacket和com.itcrud.redis.vote两个包中！！！

本文作者：程序猿杨鲍
版权归作者所有，转载请注明出处