一步步实现 Redis 搜索引擎

想必大家都实现过列表查询的接口，当然有的查询条件很简单，一条 SQL 就搞定了，但有的查询条件极其复杂，再加上库表中设计的各种不合理，导致查询接口特别难写，然后加班什么的就不用说了（不知各位有没有这种感受呢~）。

下面以一个例子开始，这是某购物网站的搜索条件，如果让你实现这样的一个搜索接口，你会如何实现？（当然你说借助搜索引擎，像 Elasticsearch 之类的，你完全可以实现。但我这里想说的是，如果要你自己实现呢？）

从上图中可以看出，搜索总共分为6大类，每大类中又分了各个子类。这中间，各大类条件之间是取的交集，各子类中有单选、多选、以及自定义的情况，最终输出符合条件的结果集。

好了，既然需求很明确了，我们就开始来实现。

实现1

率先登场是小A同学，他是写 SQL 方面的“专家”。小A信心满满的说：“不就是一个查询接口吗？看着条件很多，但凭着我丰富的 SQL 经验，这点还是难不倒我的。”

于是乎就写出了下面这段代码（这里以 MYSQL 为例）：

select ... from table_1
left join table_2
left join table_3
left join (select ... from table_x where ...) tmp_1
...
where ...
order by ...
limit m,n

代码在测试环境跑了一把，结果好像都匹配上了，于是准备上预发。这一上预发，问题就开始暴露出来。预发为了尽可能的逼真线上环境，所以数据量自然而然要比测试大的多。所以这么一个复杂的 SQL，它的执行效率可想而知。测试同学果断把小A的代码给打了回来。

实现2

总结了小A失败的教训，小B开始对SQL进行了优化，先是通过了explain关键字进行SQL性能分析，对该加索引的地方都加上了索引。同时将一条复杂SQL拆分成了多条SQL，计算结果在程序内存中进行计算。

伪代码如下：

$result_1 = query('select ... from table_1 where ...');
$result_2 = query('select ... from table_2 where ...');
$result_3 = query('select ... from table_3 where ...');
...

$result = array_intersect($result_1, $result_2, $result_3, ...);

这种方案从性能上明显比第一种要好很多，可是在功能验收的时候，产品经理还是觉得查询速度不够快。小B自己也知道，每次查询都会向数据库查询多次，而且有些历史原因，部分条件是做不到单表查询的，所以查询等待的时间是避免不了的。

实现3

小C从上面的方案中看到了优化的空间。他发现小B在思路上是没问题的，将复杂条件拆分，计算各个子维度的结果集，最后将所有的子结果集进行一个汇总合并，得到最终想要的结果。

于是他突发奇想，能否事先将各个子维度的结果集给缓存起来，这要查询的时候直接去取想要的子集，而不用每次去查库计算。

这里小C采用 Redis 来存储缓存数据，用它的主要原因是，它提供了多种数据结构，并且在 Redis 中进行集合的交并集操作是一件很容易的事情。

具体方案，如图所示：

这里每个条件都事先将计算好的结果集ID存入对应的key中，选用的数据结构是集合（Set）。查询操作包括：

• 子类单选：直接根据条件 key，获取对应结果集；
  
• 子类多选：根据多个条件 Key，进行并集操作，获取对应结果集；
  
• 最终结果：将获取的所有子类结果集进行交集操作，得到最终结果；
  

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