架构实战营 - 第 6 期 模块四课后作业

一、数据结构设计

使用有序集合 ZSET 数据结构来存储考试试卷。因为该数据类型，可以更好的满足试卷的增，删，改，查，和排序，按题目获取等需求。

1、Key:学校-院系-专业-课程-试卷 id

2、score:题目顺序编号

3、member:是题目和答案选项。

member 示例：

判断题示例：（1、太阳是圆的吗？：A.正确;B.错误）

选择题示例：（2、太阳是什么形状的？：A.正方形;B.圆形;C.三角形;D.梯形）

答题示例：（3、太阳为什么会是圆形的？为什么不是方形的？）

1、获取到试卷所有内容后，对有序集合做循环遍历，通过冒号（:）对集合成员进行分割，前半部分为题目，后半部分为答案选项。

2、通过第二步得到的答案选项部分以后，再次通过分号(;)对答案选项进行分割，得到全部的答案选项。

3、把上面分割好的数据，包括题目和答案选项，按顺序返给前端浏览器，进行展示。

二、试卷读写分析

老师操作：

添加试题：根据老师当前所在学校-院系-专业-课程，组装出来试卷的 Key。使用ZADD key score1 member1 [score2 member2]命令，向试卷集合当中添加一个或多个题目，或者更新已存在题目的序号。

删除试题：通过 ZREMRANGEBYSCORE key min max 命令，删除试卷中指定题号的试题。

修改试题：先通过 ZRANGEBYSCORE key min max [WITHSCORES] [LIMIT]命令，返回旧的试题内容，修改完成后，再通过添加试题命令，把修改后的试题添加到试卷当中。

学生操作：

读取试卷题目：学生通过自己所在学校-院系-专业-课程，组装成的 Key，获取试卷内容。根据具体需求，可以一次获取全部试题内容，也可以一次获取一个试题，通过 zrange key start stop 命令来做控制制。

三、根据性能估算结果，得到满足需求的存储方案

1、根据试卷读请求的高并发 5 万/秒，虽然单个 redis 能够满足这个量级的并发请求，但是因为试卷题目基本都用 50 左右汉字组成，所占网络带宽较大，现在准备 3 个 redis 节点，一主二从，来分摊主库的读请求，满足 5 万 QPS 的请求量。

2、然后使用哨兵模式，来完成主从自动切换。因为哨兵的选举算法，为了保证哨兵的高可用，需要配置奇数个哨兵节点，故配置三个哨兵节点即可，组成哨兵集群。

如图所示：