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Practical Nosql – Solving a Real Problem with MongoDB and Redis。还是牛逼的Karl Seguin写的，08 May 2011。

作者好牛逼啊，我不懂的他都懂。

Practical NoSQL – Solving a Real Problem with MongoDB and Redis

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在我写的那本小人书(我擦，免费的)里面，我提出了这样一个观点，总的来说，Nosql 扩展了我们的数据存储方式。除了新的工具，Nosql 也关心查看和保存数据，以一种开放的心态，用新的技术(就算不是最新的，也是差不多新的好吧)。

这周末，我花了点时间解决了个问题，用两个新的工具和一个新的建模方式。我好开心显摆一下。你知道我已经开始重写我的 mogade 了(点这点这)，有个问题我一直耿耿于怀，就是我怎么快速处理玩家的积分榜。同时也让我有机会去重新考虑怎么处理积分页面(因为这两个有点联系)。这两个改变都跟我们怎么保存积分相关。首先，我希望解释一下第一版方法，然后让你们看看我是怎么在第二版把野鸡变凤凰的。

好吧，小白们要知道的是mogade是给游戏开发者处理积分的。(我擦，还是免费！我是不是很大方。)

渣渣设计

保存积分

第一版 mogade 的数据建模，就像你见到的所有的传统方式一样。实际上，就是用户的分数被保存在一个scores集合里面。集合包含了排行榜 id，用户的名字，一个用户的唯一标识符(假设是设备id + 名字)，然后是得分日，还有用户的积分:

|   lid |   name    |   unique      |   date            |   points      |
|   1   |   leto    |   device-1-leto   |   2011/04/11 10:32    |   100000  |
|   1   |   paul    |   device-1-paul   |   2011/04/12 09:22    |   200000  |
|   2   |   duke    |   device-3-duke   |   2011/04/12 18:34    |   200000  |
|   1   |   jess    |   device-2-jess   |   2011/04/13 21:44    |   300000  |

事实上，还有一些复杂的附加要求。比如说，还允许不同的时间段积分(日常，周常和历史)，开发者可以控制什么时候刷新积分(就一个 UTC 设置)，嗯，我觉得还挺吃惊的，这个功能的需求呼声超高。因此实际的情况是，我们有三个集合scores_daily，scores_weekly 和 scores_overall 。这些可以全塞到一个集合里面去，不过这就要用到其他的索引，而且，我觉得，会导致更复杂的代码。并且我们还允许保存任意数据。于是最终，我只保留了玩家在每个时间段的最好分数。

保存新分数非常简单。我们要做的仅仅是拿到玩家的上一次日常，周常和历史，然后如果新分数更高的话，更新他们。我们可以处理的更好一点，比如说日常分数比上次低的话，那么它的周常和历史肯定比上次低。

如果新分数比上次低，那么这个存储会调用一次读处理。如果新分数比较高，那么会调用三次读和三次写处理。

日常和周常分数可以过时。就是说，我们拿到的分数是上一次的日常或者周常就可以。我们不需要精确到什么时候换天什么时候换周。就是说，我们比较前一次的最高分，我们检查一下积分和日期…就那样，没啥难的。

获取排行榜

拿排行榜页面的方法是:根据请求的范围(日常，周常或历史)，我们查询相应的集合，按照分数逆序，然后取大于某天的分数。就像这样:lid = ‘someid’ && date >=’ 2011/04/13 12:00:00am’，简单到死。

获取排名

当我们想查找玩家排名的时候，我们先在每个范围里面找到他的最好分数(日常， 周常和历史。好了好了我知道了，不用每次都括号)，然后看看最好排名，超简单，对不对？但是问题是，万一我的游戏牛逼了，我们就要去计算上百万行数据。再说，由于mogade 是针对休闲/移动游戏的。玩一把游戏的时间都挺短。意思也就是说，我们一秒要拿很多次排行。性能和存储数据条数是线性关系。这种方式根本不是网络规模的，就算你有索引(啊，好吧，我们想出了一个办法，限制只有前5000名有名次，我靠，渣爆了)。

新的设计

我们要做的第一个改变很小，不过我确实想改，就是，我们不要再保存分数创建的日期和时间了。取而代之的是，我们保存积分榜的开始。就是说，如果我们保存一个日常积分到一个 UTC 偏移是 4 的积分榜上，我们实际上存储的是2011/05/07 20:00(假设是五月八号)。为啥？俩原因。首先拿积分榜现在从 a>=变成了==。此外，我们可以存成 32bit 的，而不是 64bit 的字段，从而降低我们的索引内存开销。

另外，我们引进一个新的 high_scores 集合，一个简单集合，用来跟踪用户的所有范围内的最高分。这是一个非常重要的改变，很多情况下，他会把 3 次读取(对三个独立的集合)转化为 1 次读取。这让我们完全从重复的获取 scores_daliy，scores_weekly 和 scores_overall 中脱离出来。噢~就像你看到的那样，我们为了解决排名的问题，对保存数据做了一个显著的改变，是个很好的平衡。

新排名，第一发

真正有意思的改变，虽然都是为了解决我们的排名问题。目标是减少性能对排行榜中记录数量的依赖。第一发不走寻常路的尝试是，把不规范的排名保存到他们自己的集合里面去。忘记那个多范围和排行榜，看看我的想法有多变态:

@H_404_85@| points | rank | count | | 100000 | 5233 | 2 | | 200000 | 2088 | 1 | | 300000 | 1002 | 4 |

然后我们可以拿到玩家的分数，可以找到他她的排名，只要查正确的行(以 points 为 key (还有排行榜 id， 范围 ，和日期…))

当然，你怎么保证上面的排名最新？首先，当你拿到一个新的分数，你需要更新那些战斗力低的渣渣。第二，你需要某种方式来解决删除/忽略那些不属于任何玩家的排名(因为我们一个用户只保存一个得分，因此当他/她拿到更好的分数的时候，他/她的老排名就没用了)。到这里，我决定继续下去。这不是完全浪费时间，我觉得，在我的脑中，已经有了一个排名非线性的想法。让我们来说说我遇到的难点。

新排名，第二发

哥经历了上面那个失败(很牛逼的)之后，非常不爽。我决定，我需要一个更屌的解决案。哼哼哼哼~~现在我们的 Redis 登场了。像哥那么有才华的人，在 Redis 早期版本就熟悉它了(在一年前或者更早，用我大 C# 写了一个异步驱动)。因此我有概念。

事实证明，有序集是 Redis 数据结构的核心。怎么工作的呢？你给 Redis 一个 key， 一个权重和一个值，它就能提供所有的牛逼简单的排序方法。我们的 key 被设置为排行榜 id， 权重，被设置为 范围 + 排行榜 开始时间。看起来像 3234_daily_20110507200 (这是 2011年五月七号晚上八点)，那在某时间段内，在排行榜 3234 上的日常得分，都可以加到这个集合中:

@H_404_85@Redis.zadd("3234_daily_201105072000",1000000,"device1-leto") Redis.zadd("3234_daily_201105072000",200000,"device1-paul") Redis.zadd("3234_daily_201105072000",300000,"device-2-jess")

最后一个参数我们称为成员，非常有用。当我们追加一个值中包含已存在成员的时候， Redis 更新老值。这完全符合我们的需求，一个用户一个得分。

获取排名同样是用成员。因此我们不需要我们的 high_scores 事先收集玩家的最高分:

@H_404_85@Redis.zrevrank("3234_daily_201105072000","device1-paul") # gives us 1 (it's 0 based)

这样一来，保存积分的流程是什么？它没变太多。首先我们获取玩家的最高积分，从我们的新的 high_scores 集合里面。然后，当这个分数高于我们以前的日常，周常或者总分的时候，我们存 scores_SCOPE 到 MongoDB 集合，存 key 和 high_scores 到 Redis 集合。

如果你有注意的话，最好的情况(当心的分数比原来的分数低的时候)，我们还是有 1 次读取。最坏的情况，我们有 1 次读取，4 次写入到 MongoDB 和 3 次写入到 Redis(和野鸡设计的 3 读取和 3 写入相比)。还有其他的一般情况，比日常/周常好，但是不比周常/总分好(原因和原来一样)。

思考

首先，八次外部存储操作，感觉不好。此外，我们还考虑追加另外一个类型的更复杂的情况。

关于这个，有两点需要记住的。首先，写比读少好多。优化读操作非常有意义。而且，我不是单纯的把这些操作发生的时间和地点移位。我们已经基本上改变了这些操作，尤其是对热点。我做了一些初步的性能测试，结果……太屌了。给了一个排行榜，有五百万记录，随机10000分，进行排名。原来的方法，花了好几分钟（嗯，5左右…吧，我觉得太无聊了关了）。然后用新方法，147毫秒！我擦，我花了好久去检查我的测试是不是真的起作用了，以及各种我能够相信的理由。所以……性能得到了超棒的提升（zadd 和 zrevrank 都是 O（log（N）））。我对那少几次的 save 不介意。

我考虑用 Redis 来处理我们的排行榜，不过分数可以通过不止 点数/排名（那些我提到过的数据），需要删除原先的玩家老条目创建新的。MongoDB的更新插入很快的就完成了这部分，它太牛逼了。

至于复杂性。好吧，我现在得弄两个数据库了。不过，想 MongoDB， Redis 非常容易使用和管理。我有超多重复的数据，以及一堆可能失去同步的东西。high_scores 集合需要授权，以便我能处理 scores_SCOPE 集合和 Redis 的 key。此外，我还打算运行一个 Redis master 在 MongoDB slave 上，然后是 MongoDB master 在 Redis slave 上，没额外硬件。

最后， 既然Redis 能用了， 我敢肯定，我们肯定会拿它重新设计我们其他的功能。比如说，最终我们可以提供一些实时分析。

结论

在这里我有几个收获。首先，这周末的代码写得真他妈的爽。更重要的是，你应该熟悉更多的工具和概念。这样，当你遇到问题的时候，你知道你应该往哪走。如果不是因为哥以前玩过 Redis，到现在肯定也找不到好的解决案。你不需要精通他们，不过你应该，比如说，知道什么是 supperccolumn。

此外，这更加加深了我对 Nosql 的印象了。 MongoDB 的一些功能超专业(geospatial,logging)，不过它在很大程度上，是一个在 RDBMS 之上的，通用数据存储。而 Redis，我没完全发挥它的作用，它更屌，可以处理/查询/查看不同数据。这个解决案让它们俩在很好的结合在一起，不单是数据，而是更简单更高效。

顺便说一句，如果你有兴趣帮忙。 mogade 真的对 Android 终端很便利。联系我吧，如果你可以。(第二版 api 将会比第一版更干净清洁，不过你仍然可以从github 上第一版 C# 实现的 api中获得一些灵感)。

原文链接：https://www.f2er.com/nosql/203666.html