飞机大战-实现排行榜的2种方式

╰半夏微凉° 2023-09-24 20:12 4阅读 0赞

## 一、背景 ##

前段时间接了一个需求，需要做个飞机大战H5小游戏，游戏中要根据用户的积分进行排名，做个排行榜；

![format_png][]

用户的积分保存在积分表中如下图，用户最新积分超过之前积分就更新用户的积分；

![format_png 1][]

![format_png 2][]

如果简单的来做，那么可以直接根据“best\_result”字段 做倒序排序，在使用limit就可以控制前几名了，但是这样做一是我没有显示的标记出哪一个是第几名，只能根据”第一个是第一名，第二个是第二名.....“的方式，去排序；这样肯定不行；

## 二、MySQL实现排行榜 ##

ps： 这一部分是我百度看到的，自己实操了一遍，放在这里主要是为了引出，下面的Redis实现，求审核放过 TvT~~~~ TvT~~~~

如果要使用MySql去是实现有下面的实现，为了方便测试，我们先创建一个表

#表结构
    CREATE TABLE `user_integral` (
      `id` int(10) NOT NULL AUTO_INCREMENT,
      `name` varchar(50) NOT NULL,
      `integral` int(50) NOT NULL,
      PRIMARY KEY (`id`)
    ) ENGINE=InnoDB AUTO_INCREMENT=15 DEFAULT CHARSET=utf8
    
    #初始数据
    INSERT INTO user_integral (name, integral) VALUES('AA', 123);
    INSERT INTO user_integral (name, integral) VALUES('BB', 1235);
    INSERT INTO user_integral (name, integral) VALUES('CC', 345);
    INSERT INTO user_integral (name, integral) VALUES('DD', 556);
    INSERT INTO user_integral (name, integral) VALUES('EE', 879);
    INSERT INTO user_integral (name, integral) VALUES('FF', 3456);
    INSERT INTO user_integral (name, integral) VALUES('GG', 1000);
    INSERT INTO user_integral (name, integral) VALUES('HH', 212);
    INSERT INTO user_integral (name, integral) VALUES('II', 111);
    INSERT INTO user_integral (name, integral) VALUES('JJ', 879);
    INSERT INTO user_integral (name, integral) VALUES('KK', 894);
    INSERT INTO user_integral (name, integral) VALUES('LL', 1231);
    INSERT INTO user_integral (name, integral) VALUES('MM', 478);
    INSERT INTO user_integral (name, integral) VALUES('NN', 894);
    复制代码

MySQL知识点：

1.  可以使用@来定义变量，如：@a,这是我们定义一个变量

1.  使用:=来给变量赋值,@a:=1,则@a的变量值为1

1.  sql语句中，if(A,B,C)表示，如果A条件成立，那么执行B，否则执行C，如: @a := if(2>1,100,200)的结果是，a的值为100, 和Java中的三元表达式或if-else是一个意思

1.  case...when...then语句（和java中的 switch-case-default 一个意思）

CASEWHEN expression THEN 操作1
         WHEN expression THEN 操作2
         .......
         ELSE 操作n
    END复制代码

从上往下执行，只要走了其中一个when，或者else，其他的就不走了，else当上面when都不走的时候，默认走else；

> 注意： case 后面带表达式，此时when 后面的则是该表达式可能的值

排名也有多种排名方式，如直接排名、分组排名，排名有间隔或排名无间隔等等

### 1、直接排序（普通排序） ###

直接根据积分做倒序排序，使用@ranks变量来标记用户的排名

explainSELECTname, integral , @ranks := @ranks + 1ASrankFROMuser_integral, (SELECT @ranks := 0) rORDERBYintegraldesc;
    
    #排名结果
    name|integral|rank|
    ----+--------+----+
    FF  |    3456|   1|
    BB  |    1235|   2|
    LL  |    1231|   3|
    GG  |    1000|   4|
    KK  |     894|   5|
    NN  |     894|   6|
    EE  |     879|   7|
    JJ  |     879|   8|
    DD  |     556|   9|
    MM  |     478|  10|
    CC  |     345|  11|
    HH  |     212|  12|
    AA  |     123|  13|
    II  |     111|  14|
    复制代码

(SELECT @ranks := 0)的作用是：在同一个select语句中给变量ranks赋初始值。效果等同于，两个sql语句，第一个先赋值，第二个再select,

可以看到能够达到排序的效果，但是分数相同的时候排名依次往下了，这就不好了，实际开发中我们还可以再根据更新时间排序，相同分数的用户根据时间早的最排序，也就是正序排序，当然这是后话。

### 2、无间隔排序 ###

实现分数相同，名次相同，排名无间隔

SELECTname, integral, 
    CASEWHEN@prevRank = integral THEN @curRankWHEN@prevRank := integral THEN @curRank := @curRank + 1
    END AS rank
    FROM user_integral, 
    (SELECT @curRank :=0, @prevRank := NULL) r
    ORDER BY integral desc;
    
    #排名结果
    name|integral|rank|
    ----+--------+----+
    FF  |    3456|1   |
    BB  |    1235|2   |
    LL  |    1231|3   |
    GG  |    1000|4   |
    KK  |     894|5   |
    NN  |     894|5   |
    EE  |     879|6   |
    JJ  |     879|6   |
    DD  |     556|7   |
    MM  |     478|8   |
    CC  |     345|9   |
    HH  |     212|10  |
    AA  |     123|11  |
    II  |     111|12  |
    复制代码

### 3、并列排名 ###

并列排名，排名有间隔

SELECTname, integral, rankFROM
    (SELECT name, integral,
    @curRank := IF(@prevRank = integral, @curRank, @incRank) AS rank, 
    @incRank := @incRank + 1, 
    @prevRank := integral
    FROM  user_integral, (
    SELECT @curRank :=0, @prevRank := NULL, @incRank := 1
    ) r 
    ORDER BY integral desc) s;
    
    #排序结果
    name|integral|rank|
    ----+--------+----+
    FF  |    3456|1   |
    BB  |    1235|2   |
    LL  |    1231|3   |
    GG  |    1000|4   |
    KK  |     894|5   |
    NN  |     894|5   |
    EE  |     879|7   |
    JJ  |     879|7   |
    DD  |     556|9   |
    MM  |     478|10  |
    CC  |     345|11  |
    HH  |     212|12  |
    AA  |     123|13  |
    II  |     111|14  |
    复制代码

### 4、小结 ###

以上MySQL的3种方式都能实现多积分的排名，而且在MySQL8.0之后可以使用ROW\_NUMBER()，DENSE\_RANK()，RANK() 使用3个函数实现上面3中排序，但是这3种方式也存在问题，当时数据量大的时候就很慢的，可以看一下他们执行计划：

**直接排序**

![format_png 3][]

**无间隔排序**

![format_png 4][]

**并列排序**

![format_png 5][]

可以看到3个SQL都是走全表查询的，创建索引也没有用，这个时候就要考虑性能问题

## 三、使用Redis实现排行榜 ##

### 1、保存排名 ###

Redis中有zset这个常用数据类型，zset和set很像，最大的不同就是zset是有序的，

可以将用户的分数作为 score 值，把用户id作为 value 值，通过对 score 排序就可以得出用户分排名

key：指定一个键名； score：分数值，用来描述 member，它是实现排序的关键； member：要添加的成员（元素）

Redi会自动根据score进行排序

当 key 不存在时，将会创建一个新的有序集合，并把分数/成员（score/member）添加到有序集合中；当 key 存在时，但 key 并非 zset 类型，此时就不能完成添加成员的操作，同时会返回一个错误提示。

> 注意：  
> 1、在有序集合中，成员是唯一存在的，但是分数（score）却可以重复。有序集合的最大的成员数为 2^32 - 1 (大约 40 多亿个)。  
> 2、score是有长度限制的，超过长度会报错

相同分数时，我们可以根据达到这个分数的时间做为分数的小数部分，因为要考虑score是有长度限制，可以用当前时间戳减去9999999999；拼接为小数再转成double类型；

import org.springframework.data.redis.core.RedisTemplate; 
 
 @Resource
 private RedisTemplate<String, Object> redisTemplate;
 
 /**
 * 同步用户无限模式积分到redis
 *
 * @param accountId 用户
 * @param integralNum 积分
 */
 public void integralSyncRedis(Integer accountId, Integer integralNum) {
 //同步数据到redis
 LocalDateTime now = LocalDateTime.now(TimeZone.getTimeZone("America/Los_Angeles").toZoneId());
 long second = 9999999999L - now.toInstant(ZoneOffset.of("-8")).toEpochMilli() / 1000;
 String dou = integralNum + "." + second + "";
 double newCount = Double.parseDouble(dou);
 redisTemplate.opsForZSet().add("Planes_Battle_Integral", accountId, newCount);
 }
 复制代码

不用在意时间戳的时区，因为我们公司主要业务在国外，需要考虑时区；不在意的可以直接System.currentTimeMillis()获取时间戳；

结果：

![format_png 6][]

### 2、获取排名 ###

获取排名就很方便了，我们可以直接通key获取用的排名：

//获取用户排序 accountId：保存时的用户id
     Long accountRank = redisTemplate.opsForZSet().reverseRank("Planes_Battle_Integral", accountId);复制代码

也可以获取一定返回内的排名：

//获取前100名
 Set<Object> reverseRange = redisTemplate.opsForZSet().reverseRange("Planes_Battle_Integral", 0, 99);
 //获取前100名的用户id
 List<Integer> accountIds = new ArrayList<>();
 if (reverseRange != null && reverseRange.size() > 0) {
 List<Object> reverseRangeList = new ArrayList<>(reverseRange);
 List<Integer> accountIds = reverseRangeList.stream().map(o -> (Integer) o).collect(Collectors.toList());
 }
 复制代码

这个时候我们可以直接使用Redis中的排序的积分值，也可根据获取到的100名的用户id，去数据库查询分数，我是查询数据库分数的，Redis只帮我做排名；

### 3、zset常用方法 ###

<table style=""> 
 <tbody> 
 <tr> 
 <td style="width:369px;vertical-align:top;height:52px;">方法</td> 
 <td style="width:369px;vertical-align:top;height:52px;">作用</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="width:369px;vertical-align:top;height:52px;">add(K key, V value, double score)</td> 
 <td style="width:369px;vertical-align:top;height:52px;">向指定key中添加元素，按照score值由小到大进行排列（ 集合中对应元素已存在，会被覆盖，包括score）</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="width:369px;vertical-align:top;height:52px;">add(K key, Set tuples)</td> 
 <td style="width:369px;vertical-align:top;height:52px;">向指定key中添加元素，按照score值由小到大进行排列（集合中对应元素已存在，会被覆盖，包括score）</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="width:369px;vertical-align:top;height:52px;">incrementScore(K key, V v1, double delta)</td> 
 <td style="width:369px;vertical-align:top;height:52px;">增加key对应的集合中元素v1的score值，并返回增加后的值（ v1不存在，直接新增一个元素）</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="width:369px;vertical-align:top;height:52px;">score(K key, Object o)</td> 
 <td style="width:369px;vertical-align:top;height:52px;">获取key对应集合中o元素的score值</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="width:369px;vertical-align:top;height:52px;">size(K key) 或zCard(K key)</td> 
 <td style="width:369px;vertical-align:top;height:52px;">获取集合的大小，size(K key)的底层调用的还是 zCard(K key)</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="width:369px;vertical-align:top;height:52px;">count(K key, double min, double max)</td> 
 <td style="width:369px;vertical-align:top;height:52px;">获取指定score区间里的元素个数，包括min、max</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="width:369px;vertical-align:top;height:52px;">range(K key, long start, long end)</td> 
 <td style="width:369px;vertical-align:top;height:52px;">获取指定下标之间的值（(0,-1)就是获取全部）</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="width:369px;vertical-align:top;height:52px;">rangeByScore(K key, double min, double max)</td> 
 <td style="width:369px;vertical-align:top;height:52px;">获取指定score区间的值</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="width:369px;vertical-align:top;height:52px;">rangeByScore(K key, double min, double max, long offset, long count)</td> 
 <td style="width:369px;vertical-align:top;height:52px;">获取指定score区间的值，然后从给定下标和给定长度获取最终值</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="width:369px;vertical-align:top;height:52px;">rank(K key, Object o)</td> 
 <td style="width:369px;vertical-align:top;height:52px;">获取指定元素在集合中的索引，索引从0开始</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="width:369px;vertical-align:top;height:52px;">reverseRank(K key, Object o)</td> 
 <td style="width:369px;vertical-align:top;height:52px;">获取倒序排列的索引值，索引从0开始</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="width:369px;vertical-align:top;height:52px;">reverseRange(K key, long start, long end)</td> 
 <td style="width:369px;vertical-align:top;height:52px;">逆序获取对应下标的元素</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="width:369px;vertical-align:top;height:52px;">remove(K key, Object… values)</td> 
 <td style="width:369px;vertical-align:top;height:52px;">移除集合中指定的值</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="width:369px;vertical-align:top;height:52px;">removeRange(K key, long start, long end)</td> 
 <td style="width:369px;vertical-align:top;height:52px;">移除指定下标的值</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="width:369px;vertical-align:top;height:52px;">removeRangeByScore(K key, double min, double max)</td> 
 <td style="width:369px;vertical-align:top;height:52px;">移除指定score区间内的值</td> 
 </tr> 
 </tbody> 
</table>

作者：不瑶碧莲

链接：[https://juejin.cn/post/7202961375554142266][https_juejin.cn_post_7202961375554142266]

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