場景
大家如果是做後端開發的，想必都實作過清單查詢的接口，當然有的查詢條件很簡單，一條 SQL 就搞定了，但有的查詢條件極其複雜，再加上庫表中設計的各種不合理，導緻查詢接口特别難寫，然後加班什麼的就不用說了（不知各位有沒有這種感受呢~）。
下面以一個例子開始，這是某購物網站的搜尋條件，如果讓你實作這樣的一個搜尋接口，你會如何實作？（當然你說借助搜尋引擎，像 Elasticsearch 之類的，你完全可以實作。但我這裡想說的是，如果要你自己實作呢？）
從上圖中可以看出，搜尋總共分為6大類，每大類中又分了各個子類。這中間，各大類條件之間是取的交集，各子類中有單選、多選、以及自定義的情況，最終輸出符合條件的結果集。
好了，既然需求很明确了，我們就開始來實作。
實作1
率先登場是小A同學，他是寫 SQL 方面的“專家”。小A信心滿滿的說：“不就是一個查詢接口嗎？看着條件很多，但憑着我豐富的 SQL 經驗，這點還是難不倒我的。”
于是乎就寫出了下面這段代碼（這裡以 MYSQL 為例）：
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 代碼在測試環境跑了一把，結果好像都比對上了，于是準備上預發。這一上預發，問題就開始暴露出來。預發為了盡可能的逼真線上環境，是以資料量自然而然要比測試大的多。是以這麼一個複雜的 SQL，它的執行效率可想而知。測試同學果斷把小A的代碼給打了回來。
實作2
總結了小A失敗的教訓，小B開始對SQL進行了優化，先是通過了explain關鍵字進行SQL性能分析，對該加索引的地方都加上了索引。同時将一條複雜SQL拆分成了多條SQL，計算結果在程式記憶體中進行計算。
僞代碼如下：
$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, ...); 這種方案從性能上明顯比第一種要好很多，可是在功能驗收的時候，産品經理還是覺得查詢速度不夠快。小B自己也知道，每次查詢都會向資料庫查詢多次，而且有些曆史原因，部分條件是做不到單表查詢的，是以查詢等待的時間是避免不了的。
實作3
小C從上面的方案中看到了優化的空間。他發現小B在思路上是沒問題的，将複雜條件拆分，計算各個子次元的結果集，最後将所有的子結果集進行一個彙總合并，得到最終想要的結果。
于是他突發奇想，能否事先将各個子次元的結果集給緩存起來，這要查詢的時候直接去取想要的子集，而不用每次去查庫計算。
這裡小C采用 Redis 來存儲緩存資料，用它的主要原因是，它提供了多種資料結構，并且在 Redis 中進行集合的交并集操作是一件很容易的事情。
具體方案，如圖所示：
這裡每個條件都事先将計算好的結果集ID存入對應的key中，選用的資料結構是集合（Set）。查詢操作包括：
子類單選：直接根據條件 key，擷取對應結果集；
子類多選：根據多個條件 Key，進行并集操作，擷取對應結果集；
最終結果：将擷取的所有子類結果集進行交集操作，得到最終結果；
這其實就是所謂的反向索引。
這裡會發現，漏了一個價格的條件。從需求中可知，價格條件是個區間，并且是無窮舉的。是以上述的這種窮舉條件的 Key-Value 方式是做不到的。這裡我們采用 Redis 的另一種資料結構進行實作，有序集合（Sorted Set）：
将所有商品加入 Key 為價格的有序集合中，值為商品ID，每個值對應的分數為商品價格的數值。這樣在 Redis 的有序集合中就可以通過ZRANGEBYSCORE指令，根據分數（價格）區間，擷取相應結果集。
至此，方案三的優化已全部結束，将資料的查詢與計算通過緩存的手段，進行了分離。在每次查找時，隻需要簡單的查找 Redis 幾次就能得出結果。查詢速度上符合了驗收的要求。
擴充
分頁
這裡你或許發現了一個嚴重的功能缺陷，清單查詢怎麼能沒有分頁。是的，我們馬上來看 Redis 是如何實作分頁的。
分頁主要涉及排序，這裡簡單起見，就以建立時間為例。
如圖所示：
圖中藍色部分是以建立時間為分值的商品有序集合，藍色下方的結果集即為條件計算而得的結果，通過ZINTERSTORE指令，賦結果集權重為0，商品時間結果為1，取交集而得的結果集賦予建立時間分值的新有序集合。對新結果集的操作即能得到分頁所需的各個資料：
頁面總數為：ZCOUNT指令
目前頁内容：ZRANGE指令
若以倒序排列：ZREVRANGE指令
資料更新
關于索引資料更新的問題，有兩種方式來進行。一種是通過商品資料的修改，來即時觸發更新操作，一種是通過定時腳本來進行批量更新。這裡要注意的是，關于索引内容的更新，如果暴力的删除 Key，再重新設定 Key。因為 Redis 中兩個操作不會是原子性進行的，是以中間可能存在空白間隙，建議采用僅移除集合中失效元素，添加新元素的方式進行。
性能優化
Redis 是記憶體級操作，是以單次的查詢會很快。但是如果我們的實作中會進行多次的 Redis 操作，Redis 的多次連接配接時間可能是不必要時間消耗。通過使用MULTI指令，開啟一個事務，将 Redis 的多次操作放在一個事務中，最後通過EXEC來進行原子性執行（注意：這裡所謂的事務，隻是将多個操作在一次連接配接中執行，如果執行過程中遇到失敗，是不會復原的）。
總結
這裡隻是一個采用 Redis 優化查詢搜尋的一個簡單 Demo，和現有的開源搜尋引擎相比，它更輕量，學習成本頁相應低些。其次，它的一些思想與開源搜尋引擎是類似的，如果再加上詞語解析，也可以實作類似全文檢索的功能。