当我们将考试分数录入系统时，会要对学生的分数进行一个排名，这个不困难。困难的是当学生的分数变更时，如何实时更新这些排名？
如果我们将排名保存为一个字段，那么意味着每次修改分数都会导致重新计算排名，以及更新数据库中的排名字段值。这个计算量可大可小，极端的情况下，如果一个学生的分数从第一名变成 0（比如因为作弊而成绩清零），那么所有学生的排名都有可能要改，这就导致大批量的数据库 update 操作。
这种方式显然是效率非常低的。那么这里给出一个解决办法，能够实现修改分数的同时，排名立刻得到更新，而无需大规模修改数据库记录。本文以 MongoDB 为例介绍如何保存这些分数。
假设我们有 10 个学生的考试成绩分别为：
50 50 50 60 60 60 60 80 90 100
那么我可以创建一条排名记录（假设这条记录在集合 scores 里面），内容如下：
{
key: 'exam_001',
scoreMap: [
{score:50, count:3},
{score:60, count:4},
{score:80, count:1},
{score:90, count:1},
{score:100, count:1}
]
}看到这里你就应该明白了，我保存的只是每个分数对应的人数。这样当我需要添加一个 80 分的成绩时，我只需将 {score:80, count:1} 改为 {score:80, count:2} 即可。
这种情况下如何获得一个学生的排名呢？首先要说明，每个学生对应的分数并没有保存在这里（你可以保存到另外的表里面，然后查出该学生的分数），这里保存的是分数的排名，而不是学生的排名。所以你查出分数后，对 scoreMap 数组中所有 score 大于该分数的元素的 count 值进行一个总和即可。
比如我想知道 85 分是第几名，从数组中可以算知大于 85 分的人数为 2，那么 85 分自然是第 3 名了。
那么在 MongoDB 里面，可以这样查询：
db.scores.aggregate([
{$match:{key:'exam_001'}}，
{$unwind:"$scoreMap"},
{$match:{'scoreMap.score': {$gt: 85}}},
{$group:{_id:0,count:{$sum:'$scoreMap.count'}}}
]);查出来的结果为：
{ "_id" : 0, "count" : 2 }
这种保存方式有一个极大的好处，就是不论有多少学生参加排名，我的记录数始终是有限的。假设这门考试总分 100 分，有 100 万学生参加排名，那么极端情况下 scoreMap 数组中也只会有 201 个元素（0, 0.5, 1, … 99.5, 100）。也就是说，它的值空间是非常有限的。
有人会进一步提出：如果我将班级平均分（带两位小数）也加入这样的排名呢？值空间将会变成几万个，这样的排名查询起来岂不会很慢？
实际上不是这样子的。虽然两位小数使得值空间很大，但参与排名的班级非常有限，也就是说值的实际数量很小。如果是 100 个班级参与排名，不存在相同平均分的情况下， scoreMap 数组中也只有 100 个元素。所以计算排名丝毫不会慢下来。
如何更新
现在我们的排名已经不再是直接保存在数据库，而是在查询的时候算出来，那么当一个学生的成绩变更时，我应该如何更新数据库记录呢？
当一个学生的成绩从 a 变为 b 时，我们需要做两个操作：
将成绩为 a 的学生数量 -1；
将成绩为 b 的学生数量 +1。
在 MongoDB 中，更新 scoreMap 数组元素的语句是这样的：
给某个分数的人数加一的时候：
db.scores.update(
{key:'exam_001', scoreMap:{$elemMatch:{score:99.5}}},
{$inc:{'scoreMap.$.count':1}}
)给某个分数的人数减一的时候：
db.scores.update(
{key:'exam_001', scoreMap:{$elemMatch:{score:99.5,count:{$gt:0}}}},
{$inc:{'scoreMap.$.count':-1}}
)注意减一的时候，查询条件加上了一个 count:{$gt:0} 的判断，这是为了避免人数变成负数。
总之，通过这样的保存方式，我们能够实现当学生成绩改变时，快速简单的修改数据库记录，而又能够实时的查询出新的排名了。
