摘要：為了防止用戶對(duì)同一篇文章進(jìn)行多次投票，網(wǎng)站需要為每一篇文章記錄一個(gè)已投票用戶名單。上一篇文章實(shí)戰(zhàn)第一章初識(shí)第二節(jié)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介下一篇文章實(shí)戰(zhàn)第二章使用構(gòu)建應(yīng)用第一節(jié)登錄和緩存

上一篇文章： Python--Redis實(shí)戰(zhàn)：第一章：初識(shí)Redis：第二節(jié)：Redis數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介
下一篇文章：Python--Redis實(shí)戰(zhàn)：第二章：使用Redis構(gòu)建Web應(yīng)用：第一節(jié)：登錄和cookie緩存

在對(duì)Redis提供的5種結(jié)構(gòu)有了基本的了解后，現(xiàn)在是時(shí)候來學(xué)習(xí)一下怎樣使用這些結(jié)構(gòu)來解決實(shí)際問題了。

最近幾年，越來越多的網(wǎng)站開始提供對(duì)網(wǎng)頁鏈接、文章或者穩(wěn)贏進(jìn)行投票的功能，這些網(wǎng)站會(huì)根據(jù)文章的發(fā)布時(shí)間和文章獲得的投票數(shù)量計(jì)算出一個(gè)評(píng)分，然后根據(jù)這個(gè)評(píng)分來決定如何排序和展示文章。

本節(jié)將展示如何使用Redis來構(gòu)建一個(gè)簡(jiǎn)單的文章投票網(wǎng)站的后端。

要構(gòu)建一個(gè)文章投票網(wǎng)站，我們首先要做的就是為了這個(gè)網(wǎng)站設(shè)置一些數(shù)值和限制條件：如果一篇文章獲得了至少200張支持票，那么久認(rèn)為這篇文章是【有趣的】。假如這個(gè)網(wǎng)站每天發(fā)布1000篇文章，而其中的50篇符合網(wǎng)站對(duì)【有趣】文章的要求，那么網(wǎng)站要做的就是把這50篇文章放到文章放到文章列表前100位至少一天；另外，這個(gè)網(wǎng)站暫時(shí)不提供投反對(duì)票的功能。

為了產(chǎn)生一個(gè)能夠隨著時(shí)間流逝而不斷減少的評(píng)分，程序需要根據(jù)文章的發(fā)布時(shí)間和當(dāng)前時(shí)間來計(jì)算文章的評(píng)分，具體的計(jì)算方法為：將文章得到的支持票數(shù)乘以一個(gè)常量，然后加上文章的發(fā)布時(shí)間，得出的結(jié)果就是文章的評(píng)分。

我們使用從UTC時(shí)區(qū)1970年1月1日到現(xiàn)在為止所經(jīng)過的秒數(shù)來計(jì)算文章的評(píng)分，這個(gè)值通常被成為Unix時(shí)間。之所以選擇使用Unix時(shí)間，是因?yàn)樗心軌蜻\(yùn)行Redis的平臺(tái)上面，使用編程語言獲取這個(gè)值都是非常簡(jiǎn)單的事情。另外，計(jì)算評(píng)分時(shí)與支持?jǐn)?shù)量相乘的常量為432，這個(gè)常量是通過將一天的秒數(shù)（86400）除以文章展示一天所需的支持票數(shù)量（200得出的）：文章沒獲得一張支持票，程序就需要將程序的評(píng)分增加432分。

構(gòu)建文章投票網(wǎng)站除了需要計(jì)算文章評(píng)分之外，還需要使用Redis結(jié)構(gòu)存儲(chǔ)網(wǎng)站上的各種信息。對(duì)于網(wǎng)站里的每一篇文章，程序都使用了一個(gè)散列來存儲(chǔ)文章的標(biāo)題、指向文章的網(wǎng)址、發(fā)布文章的用戶、文章的發(fā)布時(shí)間、文章得到的投票數(shù)量等信息。

我們的文章投票網(wǎng)站將使用兩個(gè)有序集合來存儲(chǔ)文章：

第一個(gè)有序集合的成員為：文章ID、文章的發(fā)布時(shí)間，該有序集合可以使網(wǎng)站按照發(fā)布時(shí)間先后展示文章

第二個(gè)有序集合的成員為：文章ID、文章的評(píng)分，該有序集合可以使網(wǎng)站按照評(píng)分高低展示文章。

為了防止用戶對(duì)同一篇文章進(jìn)行多次投票，網(wǎng)站需要為每一篇文章記錄一個(gè)已投票用戶名單。為此，需要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)存儲(chǔ)所有已經(jīng)投票的用戶ID。

為了盡量節(jié)約內(nèi)存，我們規(guī)定當(dāng)一篇文章發(fā)布期滿一周之后，用戶將不能再對(duì)它進(jìn)行投票，文章的評(píng)分將被固定下來，而積累文章已經(jīng)投票用戶名單的集合會(huì)被刪除。

既然我們已經(jīng)知道了網(wǎng)站計(jì)算文章評(píng)分的方法，也知道了網(wǎng)站存儲(chǔ)數(shù)據(jù)所需的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，那么現(xiàn)在是時(shí)候?qū)嶋H的實(shí)現(xiàn)這個(gè)投票功能了！

當(dāng)用戶嘗試對(duì)一篇文章進(jìn)行投票時(shí)，程序需要使用zscore命令來檢查記錄文章發(fā)布時(shí)間的有序集合，判斷文章的發(fā)布時(shí)間是否未超過一周。

如果文章仍然處于可以投票的時(shí)間范圍之內(nèi)，那么程序?qū)⑹褂胹add命令，嘗試將用戶添加到記錄文章已經(jīng)投票用戶名單集合里。

如果添加操作執(zhí)行成功的話，那么說明用戶是第一次對(duì)這篇文章進(jìn)行投票，程序?qū)⑹褂脄incrby命令為文章的評(píng)分增加432分（zincrby命令用于對(duì)有序集合成員的分值進(jìn)行自增操作），并使用hincrby命令對(duì)散列記錄的文章投票數(shù)量進(jìn)行更新（hincrby命令用于對(duì)散列存儲(chǔ)的值執(zhí)行自增操作）。

投票功能實(shí)現(xiàn)代碼：

import time

ONE_WEEK_IN_SECONDS=7*86400  #一周秒數(shù)
VOTE_SCORE=432  #點(diǎn)贊一次增加的分值

#投票
def article_vote(conn,user,article):
    cutoff=time.time()-ONE_WEEK_IN_SECONDS
    #提示：本案例使用冒號(hào)作為分隔符
    if conn.zscore("time:",article)
2、發(fā)布并獲取文章

發(fā)布一篇文章首先需要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)新的文章ID，這項(xiàng)工作可以通過對(duì)一個(gè)計(jì)數(shù)器（counter）執(zhí)行incr命令來完成。
接著程序需要使用sadd將文章發(fā)布者的ID添加到記錄文章已投票用戶名單的集合里面，并使用expire命令為這個(gè)集合設(shè)置一個(gè)過期時(shí)間，讓Redis在文章發(fā)布期滿一周之后自動(dòng)刪除這個(gè)集合。
之后，程序會(huì)使用hmset命令來存儲(chǔ)文章的相關(guān)信息，并執(zhí)行兩個(gè)zadd命令，將文章的初始評(píng)分（initial score）和發(fā)布時(shí)間分別添加到兩個(gè)相應(yīng)的有序集合里面。

#發(fā)布文章
def post_article(conn,user,title,link):
    article_id=str(conn.incr("article:"))

    voted="voted:"+article_id

    conn.sadd(voted,user)
    conn.expire(voted,ONE_WEEK_IN_SECONDS)

    now=time.time()
    article="article:"+article_id
    conn.hmset(article,{
        "title":title,#文章標(biāo)題
        "link":link,#文章鏈接
        "poster":user,
        "time":now,
        "votes":1
    })

    conn.zadd("score:",article,now+VOTE_SCORE)
    conn.zadd("time",article,now)

    return article_id
好了，我們已經(jīng)陸續(xù)實(shí)現(xiàn)了文章的投票功能和文章發(fā)布功能，接下來要考慮的就是如何取出評(píng)分最高的文章已經(jīng)如何取出最新發(fā)布的文章。
為了實(shí)現(xiàn)這兩個(gè)功能，

首先需要使用zrevrange命令取出多個(gè)文章ID
然后再對(duì)每個(gè)文章ID執(zhí)行一次hgetall命令來取出文章的詳細(xì)信息。

這個(gè)方法既可以用于取出評(píng)分最高的文章，又可以用于取出最新發(fā)布的文章。
注意：因?yàn)橛行蚣细鶕?jù)成員的分值從小到大排列，所以使用zrevrange命令，以【分值從大到小】的排列順序取出文章ID才是正確的做法。
ARTICLES_PER_PAGE=25 #每頁展示數(shù)量

def get_articls(conn,page,order="score:"):
    start=(page-1)*ARTICLES_PER_PAGE  #設(shè)置文章的起始索引
    end=start+ARTICLES_PER_PAGE-1     #設(shè)置文章的結(jié)束索引

    ids=conn.zrevrange(order,start,end) #獲取多個(gè)文章ID

    articles=[]

    for id in ids:
        article_data=conn.hgetall(id)
        article_data["id"]=id
        articles.append(article_data)
    return articles
雖然我們構(gòu)建的網(wǎng)站現(xiàn)在已經(jīng)可以展示最新發(fā)布的文章和評(píng)分最高的文章了，但它還不具備目前很多投票網(wǎng)站都支持的群組【group】功能：可以讓用戶看見與特定話題有關(guān)的文章，比如：【可愛的動(dòng)物】、【歷史】、【政治】等等。
3、對(duì)文章進(jìn)行分組
群組功能由兩個(gè)部分組成，一個(gè)部分負(fù)責(zé)記錄文章屬于哪個(gè)群組，另一部分負(fù)責(zé)取出群組里面的文章。為了記錄各個(gè)群組都保存了哪些文章，網(wǎng)站需要為每個(gè)群組創(chuàng)建一個(gè)集合，并將所有同屬一個(gè)群組的文章ID都記錄到那個(gè)集合里面。
#將文章添加到群組里面的方法，以及從群組里面移除文章的方法
def add_remove_groups(conn,article_id,to_add=[],to_remove=[]):
    article="article:"+article_id
    for group in to_add:
        conn.sadd("group:"+group,article) #將文章添加到它所屬的群組里面
    for group in to_remove:
        conn.srem("group:"+group,article) #從群組里面移除文章
初看上去，可能會(huì)有讀者覺得使用集合來記錄群組文章并沒有多大用處。到目前為止，我們只看到了集合結(jié)構(gòu)檢查某個(gè)元素是否存在的能力，但實(shí)際上Redis不僅可以對(duì)多個(gè)集合執(zhí)行操作，甚至在一些情況下，還可以在集合和有序集合之間執(zhí)行操作。
為了能夠根據(jù)評(píng)分對(duì)群組文章進(jìn)行排序和分頁，網(wǎng)站需要將同一個(gè)群組里面的所有文章都按照評(píng)分有序的存儲(chǔ)到一個(gè)有序集合里面。Redis的zinterstore命令可以接受多個(gè)集合和多個(gè)有序集合作為輸入，找出所有同時(shí)存在于集合和有序集合的成員，并以幾種不同的方式來合并【combine】這些成員的分值（所有集合成員的分值都會(huì)被視為：1）。對(duì)于我們的文章投票網(wǎng)站來說，程序需要使用zinterstore命令選出相同成員中最大的那個(gè)分值來作為交集成員的分值：取決于所使用的排序選項(xiàng)，這些分值既可以是文章的評(píng)分，也可以是文章的發(fā)布時(shí)間。
通過對(duì)存儲(chǔ)群組文章的集合和存儲(chǔ)文章評(píng)分的有序集合執(zhí)行zinterstore命令，程序可以得到按照文章評(píng)分順序的群組文章；
而通過對(duì)存儲(chǔ)群組文章的集合和存儲(chǔ)文章發(fā)布時(shí)間的有序集合執(zhí)行zinterstore命令，程序則可以得到按照文章發(fā)布時(shí)間排序的群組文章。如果群組包含的文章非常多，那么執(zhí)行zinterstore命令就會(huì)比較花時(shí)間，為了盡量減少Redis的工作量，程序會(huì)將這個(gè)命令的計(jì)算結(jié)果緩存60秒。
#分頁并獲取群組文章
def get_group_articles(conn,group,page,order="score:"):
    key=order+group #為每個(gè)群組的每種排列順序都創(chuàng)建一個(gè)鍵
    #檢查是否已有緩存的排序結(jié)果，如果沒有的話現(xiàn)在就進(jìn)行排序
    if not conn.exists(key):
        conn.zinterstore(key,
                         ["group:"+group,order],
                         aggregate="max")
        conn.expire(key,60) #讓redis在60秒后自動(dòng)刪除這個(gè)有序集合
    return get_articls(conn,page,key)
友情提示，上面只是部分代碼，無法直接運(yùn)行，只需要先理解思路就行。
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