基于 Redis 实现在线游戏积分排行榜

介绍

本场景将介绍如何基于 Redis 数据库实现在线游戏中的游戏玩家积分排行榜功能。

背景知识

Redis Redis 是一个开源的使用 ANSI C 语言编写、遵守 BSD 协议、支持网络、可基于内存亦可持久化的日志型 Key-Value 数据库，并提供多种语言的 API 。它通常被称为数据结构服务器，因为值（ value ）可以是字符串（ String ）、哈希（ Hash ）、列表（ list ）、集合（ sets ） 和有序集合（ sorted sets ）等类型。ZSet （ sorted sets ）是一个有序的集合，内部使用 HashMap 和跳跃表（ SkipList ）来保证数据的有序存储，HashMap 里放的是成员到 Score 的映射，而跳跃表里存放的是所有的成员，排序依据是 HashMap 里存的 Score，使用跳跃表的结构可以获得比较高的查找效率，并且在实现上比较简单。排行榜是有序集合的经典使用场景。例如小说视频等网站需要对用户上传的小说视频做排行榜，榜单可以按照用户关注数，更新时间，字数等打分，做排行。

Apache Maven Maven 是 Apache 开源的一个项目管理工具，它包含了一个项目对象模型 （ Project Object Model ），一组标准集合，一个项目生命周期（ Project Lifecycle ），一个依赖管理系统（ Dependency Management System ），和用来运行定义在生命周期阶段（ phase ）中插件（ plugin ）目标（ goal ）的逻辑。但是由于国外的仓库经常连接不上，即便是连接上，下载速度也很慢。阿里云提供了基于 Maven 官方的镜像仓库，镜像仓库采用 OSS （对象存储）作为后端存储，下载速度快，支持高并发，而且全站进行了 HTTPS 加密，更安全。

场景体验

提供一台配置了 CentOS 7.7 的 ECS 实例（云服务器）和一个 Redis 5.0 数据库实例。通过本教程的操作，您可以使用 Java 语言实现基于 Redis 数据库的游戏玩家积分排行榜功能。 阿里云 场景资源：（提供真实资源模拟） https://developer.aliyun.com/adc/scenario/44d54481170f4914996d3ae53b818f32

步骤一：搭建 Java 环境

本步骤将在 ECS 服务器上搭建一个 Java 开发环境，包括 OpenJDK 1.8 和 Maven 3.6.3，并配置阿里云镜像仓库。

操作步骤：

1.安装 OpenJDK 1.8 。

yum -y install java-1.8.0-openjdk-devel.x86_64

2.下载 Maven 安装包。

wget https://mirror.bit.edu.cn/apache/maven/maven-3/3.6.3/binaries/apache-maven-3.6.3-bin.tar.gz

3.将下载的安装包解压到 /usr/local/目录，并将安装目录重命名。

tar -zxvf apache-maven-3.6.3-bin.tar.gz -C /usr/local/ &&
mv /usr/local/apache-maven-3.6.3/ /usr/local/maven

4.将 Maven 的可执行文件目录加入到系统环境变量中，并使用 source 命令使 /etc/profile 文件中的内容立即生效。

echo "export PATH=$PATH:/usr/local/maven/bin" >> /etc/profile
source /etc/profile

5.执行以下命令打开镜像仓库配置文件，添加阿里云镜像仓库配置。

a. 使用 vim 打开镜像仓库配置文件。

vim /usr/local/maven/conf/settings.xml

b. 进入 vim 编辑器页面后输入 :/mirrors，搜索并跳转到 <mirrors> 标签的位置。

c. 按下 n 键跳转到第二个没有被注释的标签位置。

d. 按下 o 键，另起一行进行编辑，粘贴以下内容。

<mirror>
       <id>nexus-aliyun</id>
       <mirrorOf>central</mirrorOf>
       <name>Nexus aliyun</name>
       <url>http://maven.aliyun.com/nexus/content/groups/public</url>
</mirror>

e. 按下 ECS 退出编辑模式，输入 :wq 保存并退出 vim 编辑器。

添加阿里云镜像仓库配置如下图所示：

步骤二：开发游戏玩家积分排行榜功能

操作步骤：

1.执行以下命令创建并进入工作空间。

mkdir -p demo/src/main/java/test/ && cd demo

2.参考以下步骤编辑代码文件。

a. 使用 vim 打开 GameRankSample.java 文件。

vim src/main/java/test/GameRankSample.java

b. 输入:set paste 回车后按下 i 键进入 vim 的粘贴插入模式，新增以下内容。

package test;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import java.util.Set;
import java.util.UUID;
import redis.clients.jedis.Jedis;
import redis.clients.jedis.Tuple;
public class GameRankSample {
    static int TOTAL_SIZE = 20;
    public static void main(String[] args) 
    {
        //Redis 数据库连接地址
        String host = "xxxxxxxxxx.m.cnhz1.kvstore.aliyuncs.com";
        //连接密码
        String password = "password";
        int port = 6379;
        Jedis jedis = new Jedis(host, port);
        try {
            String authString = jedis.auth(password);
            if (!authString.equals("OK"))
            {
                System.err.println("AUTH Failed: " + authString);
                return;
            }
            //Key(键)
            String key = "游戏名：奔跑吧，阿里！";
            //清除可能的已有数据
            jedis.del(key);
            //模拟生成若干个游戏玩家
            List<String> playerList = new ArrayList<String>();
            for (int i = 0; i < TOTAL_SIZE; ++i)
            {
                //随机生成每个玩家的 ID
                playerList.add(UUID.randomUUID().toString());
            }
            System.out.println("输入所有玩家 ");
            //记录每个玩家的得分
            for (int i = 0; i < playerList.size(); i++)
            {
                //随机生成数字，模拟玩家的游戏得分
                int score = (int)(Math.random()*5000);
                String member = playerList.get(i);
                System.out.println("玩家 ID：" + member + "， 玩家得分: " + score);
                //将玩家的 ID 和得分，都加到对应 key 的 SortedSet 中去
                jedis.zadd(key, score, member);
            }
            //输出打印全部玩家排行榜
            System.out.println();
            System.out.println("       "+key);
            System.out.println("       全部玩家排行榜                    ");
            //从对应 key 的 SortedSet 中获取已经排好序的玩家列表
            Set<Tuple> scoreList = jedis.zrevrangeWithScores(key, 0, -1);
            for (Tuple item : scoreList) {  
                System.out.println("玩家 ID："+item.getElement()+"， 玩家得分:"+Double.valueOf(item.getScore()).intValue());
            }  
            //输出打印 Top5 玩家排行榜
            System.out.println();
            System.out.println("       "+key);
            System.out.println("       Top 玩家");
            scoreList = jedis.zrevrangeWithScores(key, 0, 4);
            for (Tuple item : scoreList) {  
                System.out.println("玩家 ID："+item.getElement()+"， 玩家得分:"+Double.valueOf(item.getScore()).intValue());
            }
            //输出打印特定玩家列表
            System.out.println();
            System.out.println("         "+key);
            System.out.println("          积分在 1000 至 2000 的玩家");
            //从对应 key 的 SortedSet 中获取已经积分在 1000 至 2000 的玩家列表
            scoreList = jedis.zrangeByScoreWithScores(key, 1000, 2000);
            for (Tuple item : scoreList) {  
                System.out.println("玩家 ID："+item.getElement()+"， 玩家得分:"+Double.valueOf(item.getScore()).intValue());
            } 
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }finally{
            jedis.quit();
            jedis.close();
        }
    }
}

c. 按下 ESC 键退出粘贴插入模式，然后输入:set nopaste 回车后按下 i 键进入 vim 的普通插入模式，将代码中的 host 和 password 的变量的值替换为左侧资源栏体验平台提供给您的 Redis 内网地址 和 Redis 密码 。

d. 按下 ESC 键退出编辑模式，进入命令模式输入命令 :wq，保存并退出 vim 。

3.参考以下步骤创建 pom.xml 配置文件。

a. 使用 vim 打开 pom.xml 文件。

vim pom.xml

b. 按下 i 键进入 vim 的编辑模式，新增以下内容：

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0"
    xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 https://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
    <modelVersion>4.0.0</modelVersion>
    <groupId>test</groupId>
    <artifactId>demo</artifactId>
    <version>0.0.1-SNAPSHOT</version>
    <name>demo</name>
    <description>Demo project</description>

    <properties>
        <java.version>1.8</java.version>
    </properties>

    <dependencies>
        <dependency>
            <groupId>redis.clients</groupId>
            <artifactId>jedis</artifactId>
            <version>2.9.0</version>
        </dependency>
    </dependencies>

    <build>
        <plugins>
            <plugin>
                <artifactId>maven-assembly-plugin</artifactId>
                <configuration>
                    <appendAssemblyId>false</appendAssemblyId>
                    <descriptorRefs>
                        <descriptorRef>jar-with-dependencies</descriptorRef>
                    </descriptorRefs>
                    <archive>
                        <manifest>
                            <!--jar 入口类，格式 Package.ClassName -->
                            <mainClass>test.GameRankSample</mainClass>
                        </manifest>
                    </archive>
                </configuration>
                <executions>
                    <execution>
                        <id>make-assembly</id>
                        <phase>package</phase>
                        <goals>
                            <goal>assembly</goal>
                        </goals>
                    </execution>
                </executions>
            </plugin>
        </plugins>
    </build>
</project>

c. 按下 ESC 键退出编辑模式，进入命令模式输入命令 :wq，保存并退出 vim 。

4.使用 maven 打包项目。

mvn assembly:assembly

出现如下日志时表示打包成功：

1. 运行 jar 文件。

java -jar target/demo-0.0.1-SNAPSHOT.jar

运行结果如下所示： 以上就是《基于 Redis 实现在线游戏积分排行榜》，的所有内容了

体验本次的真实场景，真实环境可至 阿里云体验实验室 https://developer.aliyun.com/adc/labs/