手记

拼多多面试真题:如何用 Redis 统计独立用户访问量!

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作者:沙茶敏碎碎念

众所周至,拼多多的待遇也是高的可怕,在挖人方面也是不遗余力,对于一些工作 3 年的开发,稍微优秀一点的,都给到 30K 的 Offer。

当然,拼多多加班也是出名的,一周上 6 天班是常态,每天工作时间基本都是超过 12 个小时,也是相当辛苦的。

废话不多说,今天我们来聊一聊拼多多的一道后台面试真题,是一道简单的架构类的题目:

拼多多有数亿的用户,那么对于某个网页,怎么使用 Redis 来统计一个网站的用户访问数呢?

使用 Hash

哈希是 Redis 的一种基础数据结构,Redis 底层维护的是一个开散列,会把不同的 key 映射到哈希表上,如果是遇到关键字冲突,那么就会拉出一个链表出来。

当一个用户访问的时候,如果用户登陆过,那么我们就使用用户的 id,如果用户没有登陆过,那么我们也能够前端页面随机生成一个 key 用来标识用户。

当用户访问的时候,我们可以使用 HSET 命令,key 可以选择 URI 与对应的日期进行拼凑,field 可以使用用户的 id 或者随机标识,value 可以简单设置为 1。

当我们要统计某一个网站某一天的访问量的时候,就可以直接使用 HLEN 来得到最终的结果了。

优点:简单,容易实现,查询也是非常方便,数据准确性非常高。

缺点:占用内存过大,随着 key 的增多,性能也会下降。小网站还行,拼多多这种数亿 PV 的网站肯定受不了

使用 Bitset

我们知道,对于一个 32 位的 int,如果我们只用来记录 id,那么只能够记录一个用户,但如果我们转成 2 进制,每位用来表示一个用户,那么我们就能够一口气表示 32 个用户,空间节省了 32 倍!

对于有大量数据的场景,如果我们使用 bitset,那么,可以节省非常多的内存。

对于没有登陆的用户,我们也可以使用哈希算法,把对应的用户标识哈希成一个数字 id。

bitset 非常的节省内存,假设有 1 亿个用户,也只需要 100000000/8/1024/1024 约等于 12 兆内存。

Redis 已经为我们提供了 SETBIT 的方法,使用起来非常的方便。

我们可以看看下面的例子:

我们在 item 页面可以不停地使用 SETBIT 命令,设置用户已经访问了该页面,也可以使用 GETBIT 的方法查询某个用户是否访问。

最后我们通过 BITCOUNT 可以统计该网页每天的访问数量。

优点占用内存更小,查询方便,可以指定查询某个用户,数据可能略有瑕疵,对于非登陆的用户,可能不同的 key 映射到同一个 id,否则需要维护一个非登陆用户的映射,有额外的开销。

缺点如果用户非常的稀疏,那么占用的内存可能比方法一更大。

使用概率算法

对于拼多多这种多个页面都可能非常多访问量的网站,如果所需要的数量不用那么准确,可以使用概率算法,事实上,我们对一个网站的 UV 的统计,1 亿跟 1 亿零 30 万其实是差不多的。

在 Redis 中,已经封装了 HyperLogLog 算法,他是一种基数评估算法。

这种算法的特征,一般都是数据不存具体的值,而是存用来计算概率的一些相关数据。

当用户访问网站的时候,我们可以使用 PFADD 命令,设置对应的命令,最后我们只要通过 PFCOUNT 就能顺利计算出最终的结果,因为这个只是一个概率算法,所以可能存在 0.81% 的误差。

优点占用内存极小,对于一个 key,只需要 12kb。对于拼多多这种超多用户的特别适用。

缺点查询指定用户的时候,可能会出错,毕竟存的不是具体的数据。总数也存在一定的误差。

好了,上面就是常见的 3 种适用 Redis 统计网站用户访问数的方法了。


·END·

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