游戏中经常会有排行榜需求需要实现,例如常见的战力排行榜、积分排行榜等等。
排行榜一般会用到 Redis 来实现,原因是:
- Redis 基于内存操作,速度快
- Redis 提供了高效的有序集合 zset
例如创建一个名为 rank 的排行榜
bash
# 为用户user1设置分数为1
> zadd rank 1 user1
# 获取排行榜中全部用户的排名和分数(分数顺序排序)
> zrange rank 0 -1 withscores
1) "user1"
2) "1"
3) "user2"
4) "2"
5) "user3"
6) "3"
# 获取排行榜中全部用户的排名和分数(分数倒序排序)
> zrevrange rank 0 -1 withscores
1) "user3"
2) "3"
3) "user2"
4) "2"
5) "user1"
6) "1"
# 获取排行榜中排名前2的用户的排名和分数(分数倒序排序)
> zrevrange rank 0 1 withscores
1) "user3"
2) "3"
3) "user2"
4) "2"
# 获取排行榜中用户user2的排名
> zrank rank user2
(integer) 1
纵然 redis 的速度很快,但是再加上网络请求的开销和单线程问题,也比不上应用内直接内存的速度,所以为了速度,一般会在游戏内缓存排行榜。获取排行榜时,优先从内存中获取,并定时从 redis 同步数据到内存。
下面是一个简单的例子,实现了获取排行榜信息和用户排名数据。
java
public class RankTest {
@Data
@AllArgsConstructor
public static class UserRankInfo {
private long userID;
private int rank;
private double score;
}
/**
* 缓存的用户信息
*/
private static final Map<Long, UserRankInfo> USER_RANK_INFO_MAP = new ConcurrentHashMap<>();
/**
* 上次同步时间
*/
private static int LAST_SYNC_TIME = 0;
/**
* 每隔多长时间从redis同步一次
*/
private static final int SYNC_EVERY_SECOND = 60 * 10;
/**
* 获取排行榜
*/
public Collection<UserRankInfo> getRankList() {
if ((int) (System.currentTimeMillis() / 1000) > LAST_SYNC_TIME + SYNC_EVERY_SECOND) {
syncUserRankInfoMap();
}
return USER_RANK_INFO_MAP.values();
}
private void syncUserRankInfoMap() {
try (Jedis jedis = new Jedis("127.0.0.1", 6379);) {
// 获取前50名的用户
Set<Tuple> tuples = jedis.zrevrangeWithScores("rank", 0, 49);
putUserRankInfoMap(tuples);
LAST_SYNC_TIME = (int) (System.currentTimeMillis() / 1000);
}
}
private void putUserRankInfoMap(Set<Tuple> tuples) {
USER_RANK_INFO_MAP.clear();
int rank = 0;
for (Tuple tuple : tuples) {
long userID = Long.parseLong(tuple.getElement());
UserRankInfo info = new UserRankInfo(userID, rank++, tuple.getScore());
USER_RANK_INFO_MAP.put(userID, info);
}
}
/**
* 获取用户排名信息
*/
public UserRankInfo getUserRankInfo(long userID) {
if ((int) (System.currentTimeMillis() / 1000) > LAST_SYNC_TIME + SYNC_EVERY_SECOND) {
syncUserRankInfoMap();
}
return USER_RANK_INFO_MAP.get(userID);
}
/**
* 设置用户分数
*/
public void setUserRankScore(long userID,double score){
try (Jedis jedis = new Jedis("127.0.0.1", 6379);) {
jedis.zadd("rank", score, String.valueOf(userID));
// 获取前50名的用户
Set<Tuple> tuples = jedis.zrevrangeWithScores("rank", 0, 49);
putUserRankInfoMap(tuples);
LAST_SYNC_TIME = (int) (System.currentTimeMillis() / 1000);
}
}
}
开发中,上面的例子还存在不少问题:
- 因为 redis 操作比较耗时,所以一般都会放在异步线程中进行操作
- 缓存数据的更新不是原子的,一旦多个用户同时请求,可能会导致数据重复更新多次
- 相同的分数的用户的排名会按照用户名来排序
针对于问题 3,因为用户在相同分数的情况下, redis 只支持根据用户名的字典排序,并不支持自定义排序。但是这对玩家来说是不可接受的。一个解决办法让相同分数的玩家按照达成时间的判断,最先抵达的玩家排名最高。
我们可以使用(真实分数 + 时间戳倒数)作为排名分数,真实分数作为整数部分,时间戳倒数作为小数部分。
java
public void setUserRankScore(long userID,int score){
try (Jedis jedis = new Jedis("127.0.0.1", 6379);) {
//因为毫秒时间戳最多有13位
double newScore=score+1000_000_000_000.0D/System.currentTimeMillis();
jedis.zadd("rank", newScore, String.valueOf(userID));
// 获取前50名的用户
Set<Tuple> tuples = jedis.zrevrangeWithScores("rank", 0, 49);
putUserRankInfoMap(tuples);
LAST_SYNC_TIME = (int) (System.currentTimeMillis() / 1000);
}
}
参考: