基于Redis的Zset实现用户n分钟内的广告奖励总数——滑动窗口问题

1、场景

　　最近在做用户拉灰策略，需要统计用户在n分钟之内获得的广告奖励总数，如果超过阈值则拉灰，其中n和阈值都支持配置。

2、方案分析

　　获得用户任意时间段内的奖励值是一个典型的滑动窗口问题，这里我们要明确几点：

　　　　（1）广告行为是非高频行为，因为一个广告的市场一般在15-30之间

　　　　（2）因为作弊用户都是在短时间内获得高额奖励来实现刷钱行为，所以针对这种情况，我们只判断用户在最近一个小时内的数据

　　基于以上两点考虑，我们考虑使用Redis的zset，以奖励gold作为zset的member，时间作为score，这样就能以时间为range进行查找，但是因为member如果重复会覆盖，所以针对menmber做一下处理：

　　　　member = "gold-random"，random取0-1000000之间的随机值，这样冲突的概率为百万分之一。

　　　　另外还要考虑性能问题，尽量在一次Redis请求内完成设置值，设置有效时间，根据范围查询区间奖励，所以使用lua。

private  int miniteGoldLimitGray(long userId,EcpmEvent ecpmEvent,String ocpcPam,String osPam,JSONObject object){
        if (object.getBooleanValue("switch")) {
            List<String> keyList = new ArrayList<>();
            keyList.add(RedisConstants.getMiniteGold(userId));
            List<String> valueList = new ArrayList<>();
            long now = System.currentTimeMillis(); //score
            valueList.add(now+"");
            String gold = ecpmEvent.getGold()+"-"+new Random().nextInt(1000000);  //member
            valueList.add(gold);
            valueList.add(RedisConstants.EXPIRE_ONE_HOUR+""); //过期时间
            long start = now - object.getIntValue("startTime") * 60 * 1000;
            valueList.add(start+"");
            valueList.add((now + 1000)+""); //查询时间范围

            Object result = jedisClusterClient.eval(ShuaConstants.LUA_ECPM,keyList,valueList);
            String reStr = result.toString();
            String[] arr = reStr.substring(1,reStr.length()-1).replaceAll(" ","").split(",");
            int total = 0;
            for (String item : arr){
                String[] itemArr = item.split("-");
                total += Integer.parseInt(itemArr[0]);
            }

            if (total >= object.getJSONObject(ocpcPam).getIntValue(osPam)) {
                log.error("minite gold gray,user:{},total:{}", userId, total);
                return 3;
            }
        }
        return 0;
    }

　　lua脚本：

public static final String LUA_ECPM = "redis.call('zadd',KEYS[1],ARGV[1],ARGV[2]);redis.call('expire',KEYS[1],ARGV[3]);return redis.call('zrangeByScore',KEYS[1],ARGV[4],ARGV[5])";