摘要：文章投票網(wǎng)站的相關(guān)實(shí)現(xiàn)需求要構(gòu)建一個(gè)文章投票網(wǎng)站，文章需要在一天內(nèi)至少獲得張票，才能優(yōu)先顯示在當(dāng)天文章列表前列。文章發(fā)布期滿一周后，用戶不能在對(duì)它投票。此命令會(huì)覆蓋哈希表中已存在的域。

1、要構(gòu)建一個(gè)文章投票網(wǎng)站，文章需要在一天內(nèi)至少獲得200張票，才能優(yōu)先顯示在當(dāng)天文章列表前列。

2、但是為了避免發(fā)布時(shí)間較久的文章由于累計(jì)的票數(shù)較多而一直停留在文章列表前列，我們需要有隨著時(shí)間流逝而不斷減分的評(píng)分機(jī)制。

3、于是具體的評(píng)分計(jì)算方法為:將文章得到的支持票數(shù)乘以一個(gè)常量432（由一天的秒數(shù)86400除以文章展示一天所需的支持票200得出），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。

（1）對(duì)于網(wǎng)站里的每篇文章，需要使用一個(gè)散列來(lái)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。

為了方便網(wǎng)站根據(jù)文章發(fā)布的先后順序和文章的評(píng)分高低來(lái)展示文章，我們需要兩個(gè)有序集合來(lái)存儲(chǔ)文章：
（2）有序集合，成員為文章ID，分值為文章的發(fā)布時(shí)間。

（3）有序集合，成員為文章ID，分值為文章的評(píng)分。

（4）為了防止用戶對(duì)同一篇文章進(jìn)行多次投票，需要為每篇文章記錄一個(gè)已投票用戶名單。使用集合來(lái)存儲(chǔ)已投票的用戶ID。由于集合是不能存儲(chǔ)多個(gè)相同的元素的，所以不會(huì)出現(xiàn)同個(gè)用戶對(duì)同一篇文章多次投票的情況。

（5）文章支持群組功能，可以讓用戶只看見(jiàn)與特定話題相關(guān)的文章，比如“python”有關(guān)或者介紹“redis”的文章等，這時(shí)，我們需要一個(gè)集合來(lái)記錄群組文章。例如 programming群組

為了節(jié)約內(nèi)存，當(dāng)一篇文章發(fā)布期滿一周之后，用戶將不能對(duì)它進(jìn)行投票，文章的評(píng)分將被固定下來(lái)，而記錄文章已投票用戶名單的集合也會(huì)被刪除。

1.當(dāng)用戶要發(fā)布文章時(shí)，

（1）通過(guò)一個(gè)計(jì)數(shù)器counter執(zhí)行INCR命令來(lái)創(chuàng)建一個(gè)新的文章ID。

（2）使用SADD將文章發(fā)布者ID添加到記錄文章已投票用戶名單的集合中，并用EXPIRE命令為這個(gè)集合設(shè)置一個(gè)過(guò)期時(shí)間，讓Redis在文章發(fā)布期滿一周后自動(dòng)刪除這個(gè)集合。

（3）使用HMSET命令來(lái)存儲(chǔ)文章的相關(guān)信息，并執(zhí)行兩ZADD命令，將文章的初始評(píng)分和發(fā)布時(shí)間分別添加到兩個(gè)相應(yīng)的有序集合中。

public class Chapter01 {
  private static final int ONE_WEEK_IN_SECONDS = 7 * 86400;          //文章發(fā)布期滿一周后，用戶不能在對(duì)它投票。
  private static final int VOTE_SCORE = 432;                        //計(jì)算評(píng)分時(shí)間與支持票數(shù)相乘的常量，通過(guò)將一天的秒數(shù)除(86400)以文章展示一天所需的支持票數(shù)(200)得出的
  private static final int ARTICLES_PER_PAGE = 25;

  /**
 * 發(fā)布并獲取文章
 *1、發(fā)布一篇新文章需要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)新的文章id，可以通過(guò)對(duì)一個(gè)計(jì)數(shù)器(count)執(zhí)行INCY命令來(lái)完成。
 *2、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中，
 *   并使用EXPIRE命令為這個(gè)集合設(shè)置一個(gè)過(guò)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。
 *3、之后程序會(huì)使用HMSET命令來(lái)存儲(chǔ)文章的相關(guān)信息，并執(zhí)行兩個(gè)ZADD，將文章的初始評(píng)分和發(fā)布時(shí)間分別添加到兩個(gè)相應(yīng)的有序集合里面。
 */
public String postArticle(Jedis conn, String user, String title, String link) {
    //1、生成一個(gè)新的文章ID
    String articleId = String.valueOf(conn.incr("article:"));     //String.valueOf(int i) : 將 int 變量 i 轉(zhuǎn)換成字符串

    String voted = "voted:" + articleId;
    //2、添加到記錄文章已投用戶名單中，
    conn.sadd(voted, user);
    //3、設(shè)置一周為過(guò)期時(shí)間
    conn.expire(voted, ONE_WEEK_IN_SECONDS);

    long now = System.currentTimeMillis() / 1000;
    String article = "article:" + articleId;
    //4、創(chuàng)建一個(gè)HashMap容器。
    HashMap articleData = new HashMap();
    articleData.put("title", title);
    articleData.put("link", link);
    articleData.put("user", user);
    articleData.put("now", String.valueOf(now));
    articleData.put("oppose", "0");
    articleData.put("votes", "1");
    //5、將文章信息存儲(chǔ)到一個(gè)散列里面。
    //HMSET key field value [field value ...]
    //同時(shí)將多個(gè) field-value (域-值)對(duì)設(shè)置到哈希表 key 中。
    //此命令會(huì)覆蓋哈希表中已存在的域。
    conn.hmset(article, articleData);
    //6、將文章添加到更具評(píng)分排序的有序集合中
    //ZADD key score member [[score member] [score member] ...]
    //將一個(gè)或多個(gè) member 元素及其 score 值加入到有序集 key 當(dāng)中
    conn.zadd("score:", now + VOTE_SCORE, article);
    //7、將文章添加到更具發(fā)布時(shí)間排序的有序集合。
    conn.zadd("time:", now, article);

    return articleId;
  }
}

2.當(dāng)用戶嘗試對(duì)一篇文章進(jìn)行投票時(shí)，

（1）用ZSCORE命令檢查記錄文章發(fā)布時(shí)間的有序集合(redis設(shè)計(jì)2)，判斷文章的發(fā)布時(shí)間是否未超過(guò)一周。

（2）如果文章仍然處于可以投票的時(shí)間范疇，那么用SADD將用戶添加到記錄文章已投票用戶名單的集合(redis設(shè)計(jì)4)中。

（3）如果上一步操作成功，那么說(shuō)明用戶是第一次對(duì)這篇文章進(jìn)行投票，那么使用ZINCRBY命令為文章的評(píng)分增加432(ZINCRBY命令用于對(duì)有序集合成員的分值執(zhí)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

/**
 * 對(duì)文章進(jìn)行投票
 * 實(shí)現(xiàn)投票系統(tǒng)的步驟：
 * 1、當(dāng)用戶嘗試對(duì)一篇文章進(jìn)行投票時(shí)，程序要使用ZSCORE命令檢查記錄文字發(fā)布時(shí)間的有序集合，判斷文章的發(fā)布時(shí)間是否超過(guò)一周。
 * 2、如果文章仍然處于可投票的時(shí)間范圍之內(nèi)，那么程序?qū)⑹褂肧ADD命令，嘗試將用戶添加到記錄文章的已投票用戶名單的集合中。
 * 3、如果投票執(zhí)行成功的話，那么說(shuō)明用戶是第一次對(duì)這篇文章進(jìn)行投票，程序?qū)⑹褂肸INCYBY命令為文章的評(píng)分增加432(ZINCYBY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)
 */
public void articleVote(Jedis conn, String user, String article) {
    //1、計(jì)算文章投票截止時(shí)間。
    long cutoff = (System.currentTimeMillis() / 1000) - ONE_WEEK_IN_SECONDS;
    //2、檢查是否還可以對(duì)文章進(jìn)行投票，(雖然使用散列也可以獲取文章的發(fā)布時(shí)間，但有序集合返回文章發(fā)布時(shí)間為浮點(diǎn)數(shù)，可以不進(jìn)行轉(zhuǎn)換，直接使用)
    if (conn.zscore("time:", article) < cutoff){
        return;
    }

    //3、從articleId標(biāo)識(shí)符里面取出文章ID。
    //nt indexOf(int ch,int fromIndex)函數(shù)：就是字符ch在字串fromindex位后出現(xiàn)的第一個(gè)位置.沒(méi)有找到返加-1
    //String.Substring (Int32)    從此實(shí)例檢索子字符串。子字符串從指定的字符位置開(kāi)始。
    String articleId = article.substring(article.indexOf(":") + 1);
    //4、檢查用戶是否第一次為這篇文章投票，如果是第一次，則在增加這篇文章的投票數(shù)量和評(píng)分。
    if (conn.sadd("voted:" + articleId, user) == 1) {                       //將一個(gè)或多個(gè) member 元素加入到集合 key 當(dāng)中，已經(jīng)存在于集合的 member 元素將被忽略。
        //為有序集 key 的成員 member 的 score 值加上增量 increment 。
        //可以通過(guò)傳遞一個(gè)負(fù)數(shù)值 increment ，讓 score 減去相應(yīng)的值，
        //當(dāng) key 不存在，或 member 不是 key 的成員時(shí)， ZINCRBY key increment member 等同于 ZADD key increment member 。
        //ZINCRBY salary 2000 tom   # tom 加薪啦！
        conn.zincrby("score:", VOTE_SCORE, article);

        //為哈希表 key 中的域 field 的值加上增量 increment 。
        //增量也可以為負(fù)數(shù)，相當(dāng)于對(duì)給定域進(jìn)行減法操作。
        //HINCRBY counter page_view 200
        conn.hincrBy(article, "votes", 1L);
    }
}

/**
 * 投反對(duì)票
 */
public void articleOppose(Jedis conn, String user, String article) {

    long cutoff = (System.currentTimeMillis() / 1000) - ONE_WEEK_IN_SECONDS;

    //cutoff之前的發(fā)布的文章 就不能再投票了
    if (conn.zscore("time:", article) < cutoff){
        return;
    }


    String articleId = article.substring(article.indexOf(":") + 1);

    //查看user是否給這篇文章投過(guò)票
    //set里面的key是唯一的 如果 sadd返回0 表示set里已經(jīng)有數(shù)據(jù)了
    //如果返回1表示還沒(méi)有這個(gè)數(shù)據(jù)
    if (conn.sadd("oppose:" + articleId, user) == 1) {
        conn.zincrby("score:", -VOTE_SCORE, article);
        conn.hincrBy(article, "votes", -1L);
    }
}

3.我們已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了文章投票功能和文章發(fā)布功能，接下來(lái)就要考慮如何取出評(píng)分最高的文章以及如何取出最新發(fā)布的文章

（1）我們需要使用ZREVRANGE命令取出多個(gè)文章ID。（由于有序集合會(huì)根據(jù)成員的分值從小到大地排列元素，使用ZREVRANGE以分值從大到小的排序取出文章ID）

（2）對(duì)每個(gè)文章ID執(zhí)行一次HGETALL命令來(lái)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。

public List> getArticles(Jedis conn, int page) {
    //調(diào)用下面重載的方法
    return getArticles(conn, page, "score:");
}
/**
 * 取出評(píng)分最高的文章和取出最新發(fā)布的文章
 * 實(shí)現(xiàn)步驟：
 * 1、程序需要先使用ZREVRANGE取出多個(gè)文章ID，然后在對(duì)每個(gè)文章ID執(zhí)行一次HGETALL命令來(lái)取出文章的詳細(xì)信息，
 *    這個(gè)方法可以用于取出評(píng)分最高的文章，又可以用于取出最新發(fā)布的文章。
 * 需要注意的是：
 * 因?yàn)橛行蚣蠒?huì)根據(jù)成員的值從小到大排列元素，所以使用ZREVRANGE命令，已分值從大到小的排列順序取出文章ID才是正確的做法
 *
 */

public List> getArticles(Jedis conn, int page, String order) {
    //1、設(shè)置獲取文章的起始索引和結(jié)束索引。
    int start = (page - 1) * ARTICLES_PER_PAGE;
    int end = start + ARTICLES_PER_PAGE - 1;
     //2、獲取多個(gè)文章ID,
    Set ids = conn.zrevrange(order, start, end);
    List> articles = new ArrayList>();
    for (String id : ids){
        //3、根據(jù)文章ID獲取文章的詳細(xì)信息
        Map articleData = conn.hgetAll(id);
        articleData.put("id", id);
        //4、添加到ArrayList容器中
        articles.add(articleData);
    }

    return articles;
}

4. 對(duì)文章進(jìn)行分組，用戶可以只看自己感興趣的相關(guān)主題的文章。

群組功能主要有兩個(gè)部分：一是負(fù)責(zé)記錄文章屬于哪個(gè)群組，二是負(fù)責(zé)取出群組中的文章。

為了記錄各個(gè)群組都保存了哪些文章，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)集合中。

/**
 * 記錄文章屬于哪個(gè)群組
 * 將所屬一個(gè)群組的文章ID記錄到那個(gè)集合中
 * 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
 */
public void addGroups(Jedis conn, String articleId, String[] toAdd) {
    //1、構(gòu)建存儲(chǔ)文章信息的鍵名
    String article = "article:" + articleId;
    for (String group : toAdd) {
        //2、將文章添加到它所屬的群組里面
        conn.sadd("group:" + group, article);
    }
}

由于我們還需要根據(jù)評(píng)分或者發(fā)布時(shí)間對(duì)群組文章進(jìn)行排序和分頁(yè)，所以需要將同一個(gè)群組中的所有文章按照評(píng)分或者發(fā)布時(shí)間有序地存儲(chǔ)到一個(gè)有序集合中。
但我們已經(jīng)有所有文章根據(jù)評(píng)分和發(fā)布時(shí)間的有序集合，我們不需要再重新保存每個(gè)群組中相關(guān)有序集合，我們可以通過(guò)取出群組文章集合與相關(guān)有序集合的交集，就可以得到各個(gè)群組文章的評(píng)分和發(fā)布時(shí)間的有序集合。

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(lái)合并這些成員的分值（所有集合成員的分支都會(huì)視為1）。

對(duì)于文章投票網(wǎng)站來(lái)說(shuō)，可以使用ZINTERSTORE命令選出相同成員中最大的那個(gè)分值來(lái)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。

如下的示例圖，顯示了執(zhí)行ZINTERSTORE命令的過(guò)程：

對(duì)集合groups:programming和有序集合score:進(jìn)行交集計(jì)算得出了新的有序集合score:programming，它包含了所有同時(shí)存在于集合groups:programming和有序集合score:的成員。因?yàn)榧蟝roups:programming的所有成員分值都被視為1，而有序集合score:的所有成員分值都大于1，這次交集計(jì)算挑選出來(lái)的分值為相同成員中的最大分值，所以有序集合score:programming的成員分值實(shí)際上是由有序集合score:的成員的分值來(lái)決定的。

所以，我們的操作如下：

（1）通過(guò)群組文章集合和評(píng)分的有序集合或發(fā)布時(shí)間的有序集合執(zhí)行ZINTERSTORE命令，而得到相關(guān)的群組文章有序集合。

（2）如果群組文章很多，那么執(zhí)行ZINTERSTORE需要花費(fèi)較多的時(shí)間，為了盡量減少redis的工作量，我們將查詢出的有序集合進(jìn)行緩存處理，盡量減少ZINTERSTORE命令的執(zhí)行次數(shù)。

為了保持持續(xù)更新后我們能獲取到最新的群組文章有序集合，我們只將結(jié)果緩存60秒。

（3）使用上一步的getArticles函數(shù)來(lái)分頁(yè)并獲取群組文章。

public List> getGroupArticles(Jedis conn, String group, int page) {
    //調(diào)用下面重載的方法
    return getGroupArticles(conn, group, page, "score:");
}

/**
 * 取出群組里面的文章
 * 為了能夠根據(jù)評(píng)分對(duì)群組文章進(jìn)行排序和分頁(yè)，網(wǎng)站需要將同一個(gè)群組里面的所有文章都按評(píng)分有序的存儲(chǔ)到一個(gè)有序集合內(nèi)，
 * 程序需要使用ZINTERSTORE命令選出相同成員中最大的那個(gè)分支作為交集成員的值：取決于所使用的排序選項(xiàng)，可以是評(píng)分或文章發(fā)布時(shí)間。
 */
public List> getGroupArticles(Jedis conn, String group, int page, String order) {
     //1、為每個(gè)群組的每種排列順序都創(chuàng)建一個(gè)鍵。
    String key = order + group;
    //2、檢查是否有已緩存的排序結(jié)果，如果沒(méi)有則進(jìn)行排序。
    if (!conn.exists(key)) {
        //3、根據(jù)評(píng)分或者發(fā)布時(shí)間對(duì)群組文章進(jìn)行排序
        ZParams params = new ZParams().aggregate(ZParams.Aggregate.MAX);
        conn.zinterstore(key, params, "group:" + group, order);
        //讓Redis在60秒之后自動(dòng)刪除這個(gè)有序集合
        conn.expire(key, 60);
    }
    //4、調(diào)用之前定義的getArticles()來(lái)進(jìn)行分頁(yè)并獲取文章數(shù)據(jù)
    return getArticles(conn, page, key);
}

以上就是一個(gè)文章投票網(wǎng)站的相關(guān)redis實(shí)現(xiàn)。

測(cè)試代碼如下：

public static final void main(String[] args) {
    new Chapter01().run();
}

public void run() {
    //1、初始化redis連接
    Jedis conn = new Jedis("localhost");
    conn.select(15);

    //2、發(fā)布文章
    String articleId = postArticle(
        conn, "guoxiaoxu", "A title", "http://www.google.com");
    System.out.println("我發(fā)布了一篇文章，id為：: " + articleId);
    System.out.println("文章保存的散列格式如下：");
    Map articleData = conn.hgetAll("article:" + articleId);
    for (Map.Entry entry : articleData.entrySet()){
        System.out.println("  " + entry.getKey() + ": " + entry.getValue());
    }

    System.out.println();
    //2、測(cè)試文章的投票過(guò)程
    articleVote(conn, "other_user", "article:" + articleId);
    String votes = conn.hget("article:" + articleId, "votes");
    System.out.println("我們?yōu)樵撐恼峦镀?，目前該文章的票?shù) " + votes);
    assert Integer.parseInt(votes) > 1;
    //3、測(cè)試文章的投票過(guò)程
    articleOppose(conn, "other_user", "article:" + articleId);
    String oppose = conn.hget("article:" + articleId, "votes");
    System.out.println("我們?yōu)樵撐恼峦斗磳?duì)票，目前該文章的反對(duì)票數(shù) " + oppose);
    assert Integer.parseInt(oppose) > 1;

    System.out.println("當(dāng)前得分最高的文章是：");
    List> articles = getArticles(conn, 1);
    printArticles(articles);
    assert articles.size() >= 1;

    addGroups(conn, articleId, new String[]{"new-group"});
    System.out.println("我們將文章推到新的群組，其他文章包括：");
    articles = getGroupArticles(conn, "new-group", 1);
    printArticles(articles);
    assert articles.size() >= 1;
}

1.文章投票網(wǎng)站的redis相關(guān)實(shí)現(xiàn)(python)

Redis實(shí)戰(zhàn)相關(guān)代碼，目前有Java，JS，node，Python

2.Redis 命令參考

https://github.com/guoxiaoxu/...

如果你有耐心讀到這里，請(qǐng)?jiān)试S我說(shuō)明下：

1、本文主題結(jié)構(gòu)參考了文章投票網(wǎng)站的redis相關(guān)實(shí)現(xiàn)(python)

2、留下重復(fù)的注釋是為了自己對(duì)比，努力讓自己變得不一樣

3、通過(guò)一天的分析、學(xué)習(xí)。越覺(jué)得需要學(xué)的東西太多了。而不只是簡(jiǎn)單的記住幾個(gè)命令

4、感謝所有人，感謝SegmentFault,讓你見(jiàn)證我脫變的過(guò)程吧。