使用Python+Redis实现文章投票网站后端功能

1．实现投票功能，2．创建文章数据，3．对文章进行排序。

实现投票功能

实现投票功能，要注重文章的时效性与投票的公平性，所以需要给投票功能加上一些约束条件：

• 文章发布满一个星期后，不再允许用户对该文章投票
• 一个用户对一篇文章只能投一次票

所以我们需要使用：

• 一个有序集合 time，存储文章的发布时间
• 一个集合 voted:*，存储已投票用户名单
  • 其中 * 是被投票文章的 ID
• 一个有序集合 score，存储文章的得票数

1. ONE_WEEK_IN_SECONDS = 7 * 24 * 60 * 60
3. def article_vote(r, user_id, article_id):
4. # 使用 time.time() 获取当前时间
5. # 减去一周的秒数，从而获取一周前的Unix时间
6. cutoff = time.time() - ONE_WEEK_IN_SECONDS
7. if r.zscore('time', article_id) < cutoff:
8. return
10. if r.sadd('voted:' + article_id, user_id):
11. r.zincrby('score', article_id, 1)

当用户尝试投票时，使用 ZSCORE 命令读取 time 有序集合，得到这篇文章的发布时间，再判断文章的发布时间是否超过一周。ZSCORE 命令的语法如下：

r.zscore(key, member)

• key ：是有序集合的键名
• member ：是有序集合中的某个成员

若未超过，则使用 SADD 命令尝试将用户追加到这篇文章的已投票用户名单中，如果添加成功，则说明该用户未投过票。SADD 命令的语法是：

r.sadd(key, member)

• key ：是集合的键名
• member ：是要添加进集合的元素

由于集合中的元素是唯一的，所以sadd函数会根据member是否存在在集合中做出不同返回：

• 若该元素不存在在集合中，返回 True
• 若该元素已存在在集合中，返回 False

所以返回为 True 时使用 ZINCRBY 命令来为文章的投票数加 1。zincrby 函数语法如下：

r.zincrby(key, member, increment)

• key ：是有序集合的键名
• member ：是有序集合中要增加分值的成员
• increment ：是要增加的分值

创建文章数据

现在系统中还缺少文章数据，所以我们要提供一个创建文章的函数，并把文章数据存储到 Redis 中。创建文章的步骤如下：

• 创建新的文章 ID
• 将文章作者加入到这篇文章的已投票用户名单中
• 存储文章详细信息到 Redis 中
• 将文章的发布时间和初始投票数加入到 time 和 score 两个有序集合中

1. def post_article(r, user, title, link):
2. # 创建新的文章ID，使用一个整数计数器对 article 键执行自增
3. # 如果该键不存在，article 的值会先被初始化为 0
4. # 然后再执行自增命令
5. article_id = str(r.incr('article'))
7. voted = 'voted:' + article_id
8. r.sadd(voted, user)
9. r.expire(voted, ONE_WEEK_IN_SECONDS)
11. now = time.time()
12. article = 'article:' + article_id
13. r.hmset(article, {
14. 'title': title,
15. 'link': link,
16. 'poster': user,
17. })
19. r.zadd('score', article_id, 1)
20. r.zadd('time', article_id, now)
22. return article_id

将文章作者加入已投票用户名单中和之前一样，这里不再赘述，但在这里我们需要为这个已投票用户名单设置一个过期时间，让它在一周后（到期后）自动删除，减少 Redis 的内存消耗。为键设置过期时间的命令是：

r.expire(key, seconds)

• key ：要设置过期时间的键名
• seconds ：过期时间的长度（单位：秒）

这里我们要设置的时间是一周，所以我们可以使用上面定义好的全局变量 ONE_WEEK_IN_SECONDS。

接下来要存储文章详细信息了，前面介绍过 hset 可以执行单个字段（域）的设置，这里我们使用 hmset 一次性设置多个字段（域），其语法如下：

r.hmset(key, {field: value, [field: value ...]})

我们可以使用 Python 的散列来一次性存储多个字段（域）到 Redis，只需要将整个散列当作 key 对应的值通过 hmset 函数设置进去就行。

最后，将初始投票数和创建时间设置到 score 和 time 中都可以通过 ZADD 命令来实现：

r.zadd(key, member, score)

• key ：有序集合的键名
• member ：要加入有序集合的成员
• score ：该成员的分值

这里需要注意的是，因为该篇文章的作者已经被加入到该文章已投票用户名单中，为了保持数据一致性，我们需要将文章的初始投票数设为 1。

对文章进行排序

实现了文章投票和创建文章功能，接下来我们就需要将评分最高的文章和最新发布的文章从 Redis 中取出了。

• 首先我们要根据排序方式的不同：

  • 按评分排序，则从 score 有序集合中取出一定量的文章 ID（score有序集合存放文章ID和对应的投票数）
  • 按时间排序，则从 time 有序集合中取出一定量的文章 ID（time有序集合存放文章ID和对应的发布时间）

• 构成一个有序文章信息列表，每个元素都：

  • 使用 HGETALL 命令，取出每篇文章的全部信息

1. def get_articles(r, start, end, order='score'):
2. ids = r.zrevrange(order, start, end)
3. articles = []
4. for id in ids:
5. article_data = r.hgetall(id)
6. article_data['id'] = id
7. articles.append(article_data)
9. return articles

这里因为需要对有序集合进行排序，所以我们在取出文章 ID 时需要使用到 ZREVRANGE 命令，以分值从大到小的排序方式取出文章 ID。ZREVRANGE 命令的语法是：

r.zrevrange(key, start, stop)

• key ：有序集合的键名
• start ：开始的数组下标
• stop ：结束的数组下标

得到多个文章 ID 后，我们还需要根据每一个文章 ID 获取文章的全部信息，这时就需要使用到 HGETALL 命令，它的语法如下：

r.hgetall(key)

• key ：哈希的键名

我们取出文章的全部信息后，还为文章信息添加了一个字段 id。这是因为文章 ID 在 Redis 中是作为键名存储的，不在值当中，所以我们需要附加这个字段到文章信息中。

实现这些方法后，我们大体实现了一个文章投票的后端处理逻辑，能够为文章投票并能根据投票结果改变文章的排序情况。

编程要求

根据提示，在右侧Begin-End区域补充代码，完成简化版文章投票网站的后端处理逻辑：

• 在 article_vote() 函数中：

  • 该方法作用是：对文章投票
  • 参数说明：
    • r：Redis 客户端

• user_id：投票用户

• article_id：被投票文章

  • 已提供一周前 Unix 时间戳，存放在变量 cutoff
  • 当满足以下条件时，为文章投一票：
    • 该文章发布不超过一周

• 该用户没有为该文章投过票

• 在 post_article() 函数中：

  • 该方法作用是：创建文章
  • 参数说明：
    • r：Redis 客户端

• user：发布用户

• title：文章标题

• link：文章链接

  • 已提供：
    • article_id，新文章 ID

• voted，新文章已投票用户名单存储键名

• article，新文章详细信息存储键名

• now，文章创建时间

  • 按照 ID 递增的顺序依次创建文章
  • 保证发布文章的用户不能给自己的文章投票
  • 文章在发布一周后删除已投票用户名单
  • 存储文章详细信息到 Redis 中，包括字段：
    • 文章标题

• 文章链接

• 发布用户

  • 存储文章的发布时间和初始投票数
    • 初始投票数为 1

• 在 get_articles() 函数中：

  • 该方法作用是：对文章进行排序
  • 参数说明：
    • r：Redis 客户端
    • start：从排序为 start 的文章开始获取

• end：到排序为 end 的文章结束获取

• order：排序方式，分为两种：

  • time：按时间排序
  • score：按投票数排序

• 已提供文章信息空列表，articles

• 实现按时间/投票数排序

• 将排序后的文章及其全部信息组成一个列表：

  • 按照不同排序规则取出排序在参数提供的区间范围内的文章
  • 及每篇文章的全部信息，包括文章 ID

    #!/usr/bin/env python
    #-*- coding:utf-8 -*-
    import time
    ONE_WEEK_IN_SECONDS = 7 * 24 * 60 * 60
    def article_vote(r, user_id, article_id):
        cutoff = time.time() - ONE_WEEK_IN_SECONDS
        # 请在下面完成要求的功能
        #********* Begin *********#
        if r.zscore('time', article_id) < cutoff:
            return
        if r.sadd('voted:' + article_id, user_id):
            r.zincrby('score', article_id, 1)
        #********* End *********#
    def post_article(r, user, title, link):
        article_id = str(r.incr('article'))
        voted = 'voted:' + article_id
        now = time.time()
        article = 'article:' + article_id
        # 请在下面完成要求的功能
        #********* Begin *********#
        r.sadd(voted, user)
        r.expire(voted, ONE_WEEK_IN_SECONDS)
        r.hmset(article, {
            'title': title,
            'link': link,
            'poster': user,
        })
        r.zadd('score', article_id, 1)
        r.zadd('time', article_id, now)
        #********* End *********#
        return article_id
    def get_articles(r, start, end, order='score'):
        articles = []
        # 请在下面完成要求的功能
        #********* Begin *********#
        ids = r.zrevrange(order, start, end)
        for id in ids:
            article_data = r.hgetall(id)
            article_data['id'] = id
            articles.append(article_data)
        #********* End *********#
        return articles