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Redis 的 Sorted Set（有序集合） 是实现排行榜的高效工具，其天然支持按分数排序、范围查询和原子操作。以下是快速实现排行榜的步骤和核心方案：

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一、核心数据结构：Sorted Set

• 特性：
  • 每个成员（member）关联一个分数（score），按分数自动排序（分数可重复）。
  • 支持正向/反向排序（ZRANGE/ZREVRANGE）。
  • 提供范围查询、分页、排名获取等操作。

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二、基础操作命令

1. 添加/更新分数

ZADD leaderboard:game1 1000 "user_A"  # 添加用户A，分数1000
ZADD leaderboard:game1 950 "user_B"   # 添加用户B，分数950
ZADD leaderboard:game1 1200 "user_A"  # 更新用户A的分数为1200（自动覆盖）

2. 获取用户排名（从高到低，1-based）

ZREVRANK leaderboard:game1 "user_A"  # 返回 0（第一名）
ZREVRANK leaderboard:game1 "user_B"  # 返回 1（第二名）

3. 获取用户分数

ZSCORE leaderboard:game1 "user_A"  # 返回 "1200"

4. 获取Top N用户（从高到低）

ZREVRANGE leaderboard:game1 0 4 WITHSCORES  # 获取前5名及分数
# 返回：1) "user_A" 2) "1200" 3) "user_B" 4) "950" ...

5. 获取用户区间排名（如第10-20名）

ZREVRANGE leaderboard:game1 9 19 WITHSCORES  # 获取第10到20名（1-based）

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三、高级功能实现

1. 排行榜过期（如日榜、周榜）

EXPIRE leaderboard:game1 86400  # 设置排行榜24小时后自动删除

2. 分数聚合（如总分、平均分）

ZINCRBY leaderboard:game1 50 "user_A"  # 用户A分数增加50
ZSCORE leaderboard:game1 "user_A"       # 获取总分

3. 多维度排行榜（如分类榜单）

# 为每个分类创建独立Sorted Set
ZADD leaderboard:game1:category1 1000 "user_A"
ZADD leaderboard:game1:category2 2000 "user_B"

4. 防止重复排名（分数相同按时间排序）

# 将时间戳作为分数的一部分（如分数=实际分数 + 时间戳/1000000）
ZADD leaderboard:game1 1200.1625097600 "user_A"  # 分数1200，时间戳1625097600
ZADD leaderboard:game1 1200.1625097601 "user_B"  # 分数相同但时间更晚，排名靠后

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四、性能优化技巧

1. 批量操作：使用 Pipeline 减少网络往返。

   pipeline = redis.pipeline()
   pipeline.zadd("leaderboard", {"user_A": 1000})
   pipeline.zadd("leaderboard", {"user_B": 950})
   pipeline.execute()
   

2. 分页优化：避免大范围查询，结合 LTRIM 截断旧数据。

   ZADD temp_leaderboard 1000 "user_A" 950 "user_B" ...
   ZUNIONSTORE leaderboard:game1 1 temp_leaderboard  # 合并到主榜单
   

3. 内存压缩：对海量数据，使用 ZSET 的 MAXLEN 选项限制成员数量。

   ZADD leaderboard:game1 MAXLEN 1000 1000 "user_A"  # 仅保留前1000名
   

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五、完整示例（游戏积分榜）

import redisr = redis.Redis(host='localhost', port=6379, db=0)# 添加/更新分数
def update_score(user_id, score):r.zadd("leaderboard:game1", {user_id: score})# 获取用户排名（从0开始）
def get_rank(user_id):return r.zrevrank("leaderboard:game1", user_id)# 获取Top 10用户
def get_top10():return r.zrevrange("leaderboard:game1", 0, 9, withscores=True)# 示例
update_score("user_A", 1500)
update_score("user_B", 1800)
print(get_rank("user_A"))  # 输出：1（第二名）
print(get_top10())         # 输出：[('user_B', 1800.0), ('user_A', 1500.0)]

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六、注意事项

1. 分数精度：Sorted Set 的分数是 double 类型，避免大整数精度丢失（可改用字符串或时间戳拼接）。
2. 并发写入：Redis 单线程模型保证原子性，无需额外锁。
3. 数据持久化：根据业务需求配置 RDB 或 AOF 持久化，防止数据丢失。

通过 Sorted Set 的灵活操作，Redis 可轻松支撑百万级 QPS 的实时排行榜需求。

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