用Redis搞定游戏中的实时排行榜，附源码

　　1. 前言
　　前段时间刚为项目(手游)实现了一个实时排行榜功能, 主要特性:  实时全服排名  可查询单个玩家排名  支持双维排序
　　数据量不大 , 大致在 1W ~ 50W区间(开服, 合服会导致单个服角色数越来越多).  2. 排行榜分类
　　按照排行主体类型划分, 主要分为:  角色  军团(公会)  坦克
　　该项目是个坦克手游, 大致情况是每个角色有N辆坦克, 坦克分为多种类型(轻型, 重型等), 玩家可加入一个军团(公会).
　　具体又可以细分为:  角色       - 战斗力排行榜(1. 战斗 2.等级)     - 个人竞技场排行榜(1. 竞技场排名)     - 通天塔排行榜(1.通天塔层数 2.通关时间)     - 威望排行榜(1.威望值 2.等级) 军团(公会)       - 军团等级排行榜(1.军团等级 2.军团总战斗力) 坦克(1.坦克战斗力 2.坦克等级)       - 中型     - 重型     - 反坦克炮     - 自行火炮
　　↑ 括号内为排序维度   3. 思路
　　基于实时性的考虑, 决定使用Redis来实现该排行榜.
　　文章中用到的redis命令如有不清楚的, 可参照 Redis在线手册 .
　　需要解决如下问题:  复合排序(2维)  排名数据的动态更新  如何取排行榜  4. 实现 复合排序
　　基于Redis的排行榜主要使用的是Redis的 有序集合(SortedSet)来实现
　　添加 成员-积分 的操作是通过Redis的zAdd操作
　　ZADD key score member [[score member] [score member] ...]
　　默认情况下, 若score相同, 则按照 member 的字典顺序排序.  4.1 等级排行榜
　　首先以等级排行榜(1. 等级 2.战力)为例, 该排行榜要求同等级的玩家, 战斗力大的排在前. 因此分数可以定为:
　　分数 = 等级*10000000000 + 战斗力
　　游戏中玩家等级范围是1~100, 战力范围0~100000000.
　　此处设计中为战斗力保留的值范围是 10位数值, 等级是 3位数值, 因此最大数值为  13位  .
　　有序集合的score取值是是64位整数值或双精度浮点数, 最大表示值是 9223372036854775807, 即能完整表示 18位  数值,因此用于此处的 13位score 绰绰有余. 4.2 通天塔排行榜
　　另一个典型排行榜是  通天塔排行榜(1.层数 2.通关时间)  , 该排行榜要求通过层数相同的, 通关时间较早的优先.
　　由于要求的是通关时间较早的优先, 因此不能像之前那样直接  分数=层数*10^N+通关时间  .
　　我们可以将通关时间转换为一个相对时间, 即  分数=层数*10^N + (基准时间 - 通关时间)
　　很明显的, 通关时间越近(大), 则 基准时间 - 通关时间  值越小, 符合该排行榜要求.
　　基准时间的选择则随意选择了较远的一个时间   2050-01-01 00:00:00   , 对应时间戳2524579200
　　最终,  分数 = 层数_ 10^N + (2524579200 - 通过时间戳) 述分数公式中, N取10, 即保留10位数的相对时间. 4.3 坦克排行榜
　　坦克排行榜跟其他排行榜的区别在于, 有序集合中的 member 是一个复合id, 由  uid_tankId  组成.
　　这点是需要注意的. 5. 排名数据的动态更新
　　还是以等级排行榜为例
　　游戏中展示的等级排行榜所需的数据包括(但不限于):  角色名  Uid  战斗力  头像  所属公会名  VIP等级
　　由于这些数据在游戏过程中是会动态变更的, 因此此处不考虑将这些数据直接作为 member 存储在有序集合中.
　　用于存储玩家等级排行榜有序集合如下       -- s1:rank:user:lv ---------- zset --     | 玩家id1    | score1     | ...     | 玩家idN    | scoreN     -------------------------------------
　　member为角色uid, score为复合积分
　　使用hash存储玩家的动态数据(json)       -- s1:rank:user:lv:item ------- string --     | 玩家id1    | 玩家数据的json串     | ...     | 玩家idN    |      -----------------------------------------
　　使用这种方案, 只需要在玩家创建角色时, 将该角色添加到等级排行榜中, 后续则是当玩家   等级战斗力   发生变化时需实时更新  s1:rank:user:lv  该玩家的复合积分即可. 若玩家其他数据(用于排行榜显示)有变化, 则也相应地修改其在 s1:rank:user:lv:item  中的数据json串. 6. 取排行榜
　　依旧以等级排行榜为例.
　　目的       需要从 `s1:rank:user:lv` 中取出前100名玩家, 及其数据.     
　　用到的Redis命令       [`ZRANGE key start stop [WITHSCORES]`](http://redisdoc.com/sorted_set/zrange.html)     时间复杂度: O(log(N)+M)， N 为有序集的基数，而 M 为结果集的基数。     
　　步骤  zRange(＂s1:rank:user:lv＂, 0, 99)  获取前100个玩家的uid hGet(＂s1:rank:user:lv:item＂, $uid)  逐个获取前100个玩家的具体信息
　　具体实现时, 上面的步骤2是可以优化的.
　　分析  zRange时间复杂度是O(log(N)+M) ， N 为有序集的基数，而 M 为结果集的基数  hGet时间复杂度是 O(1)  步骤2由于最多需要获取100个玩家数据, 因此需要执行100次, 此处的执行时间还得加上与redis通信的时间, 即使单次只要1MS, 最多也需要100MS.
　　解决  借助Redis的Pipeline, 整个过程可以降低到只与redis通信2次, 大大降低了所耗时间.
　　以下示例为php代码       // $redis     $redis->multi(Redis::PIPELINE);     foreach ($uids as $uid) {         $redis->hGet($userDataKey, $uid);     }     $resp = $redis->exec();    // 结果会一次性以数组形式返回
　　Tip: Pipeline 与 Multi 模式的区别
　　参考: https://blog.csdn.net/weixin_...   Pipeline 管线化, 是在客户端将命令缓冲, 因此可以将多条请求合并为一条发送给服务端. 但是  不保证原子性  !!! Multi 事务, 是在服务端将命令缓冲, 每个命令都会发起一次请求,  保证原子性  , 同时可配合 WATCH  实现事务, 用途是不一样的. 7. Show The Code     <?php     class RankList     {         protected $rankKey;         protected $rankItemKey;         protected $sortFlag;         protected $redis;              public function __construct($redis, $rankKey, $rankItemKey, $sortFlag=SORT_DESC)         {             $this->redis = $redis;             $this->rankKey = $rankKey;             $this->rankItemKey = $rankItemKey;             $this->sortFlag = SORT_DESC;         }              /**          * @return Redis          */         public function getRedis()         {             return $this->redis;         }              /**          * @param Redis $redis          */         public function setRedis($redis)         {             $this->redis = $redis;         }              /**          * 新增/更新单人排行数据          * @param string|int $uid          * @param null|double $score          * @param null|string $rankItem          */         public function updateScore($uid, $score=null, $rankItem=null)         {             if (is_null($score) && is_null($rankItem)) {                 return;             }                  $redis = $this->getRedis()->multi(Redis::PIPELINE);             if (!is_null($score)) {                 $redis->zAdd($this->rankKey, $score, $uid);             }             if (!is_null($rankItem)) {                 $redis->hSet($this->rankItemKey, $uid, $rankItem);             }             $redis->exec();         }              /**          * 获取单人排行          * @param string|int $uid          * @return array          */         public function getRank($uid)         {             $redis = $this->getRedis()->multi(Redis::PIPELINE);             if ($this->sortFlag == SORT_DESC) {                 $redis->zRevRank($this->rankKey, $uid);             } else {                 $redis->zRank($this->rankKey, $uid);             }             $redis->hGet($this->rankItemKey, $uid);             list($rank, $rankItem) = $redis->exec();             return [$rank===false ? -1 : $rank+1, $rankItem];         }              /**          * 移除单人          * @param $uid          */         public function del($uid)         {             $redis = $this->getRedis()->multi(Redis::PIPELINE);             $redis->zRem($this->rankKey, $uid);             $redis->hDel($this->rankItemKey, $uid);             $redis->exec();         }              /**          * 获取排行榜前N个          * @param $topN          * @param bool $withRankItem          * @return array          */         public function getList($topN, $withRankItem=false)         {             $redis = $this->getRedis();             if ($this->sortFlag === SORT_DESC) {                 $list = $redis->zRevRange($this->rankKey, 0, $topN);             } else {                 $list = $redis->zRange($this->rankKey, 0, $topN);             }                  $rankItems = [];             if (!empty($list) && $withRankItem) {                 $redis->multi(Redis::PIPELINE);                 foreach ($list as $uid) {                     $redis->hGet($this->rankItemKey, $uid);                 }                 $rankItems = $redis->exec();             }             return [$list, $rankItems];         }              /**          * 清除排行榜          */         public function flush()         {             $redis = $this->getRedis();             $redis->del($this->rankKey, $this->rankItemKey);         }     }
　　这就是一个排行榜最简单的实现了, 排行项的积分计算由外部自行处理.
　　转载自：https://segmentfault.com/a/1190000019139010