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

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

def post_article(r, user, title, link):
# 创建新的文章ID，使用一个整数计数器对 article 键执行自增
# 如果该键不存在，article 的值会先被初始化为 0
# 然后再执行自增命令
article_id = str(r.incr('article'))
voted = 'voted:' + article_id
r.sadd(voted, user)
r.expire(voted, ONE_WEEK_IN_SECONDS)
now = time.time()
article = 'article:' + article_id
r.hmset(article, {
'title': title,
'link': link,
'poster': user,
})
r.zadd('score', article_id, 1)
r.zadd('time', article_id, now)
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

def get_articles(r, start, end, order='score'):
ids = r.zrevrange(order, start, end)
articles = []
for id in ids:
article_data = r.hgetall(id)
article_data['id'] = id
articles.append(article_data)
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:returnif 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_idnow = 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'] = idarticles.append(article_data)#********* End *********#return articles