在Redis中使用Lua脚本

我们在使用redis的时候，会面临一些问题，比如:

原子性问题

前面我们讲过，redis虽然是单一线程的，当时仍然会存在线程安全问题，当然，这个线程安全问题不是来源安于Redis服务器内部。而是Redis作为数据服务器，是提供给多个客户端使用的。多个客户端的操作就相当于同一个进
程下的多个线程，如果多个客户端之间没有做好数据的同步策略，就会产生数据不一致的问题。

举个简单的例子，多个客户端的命令之间没有做请求同步，导致实际执行顺序可能会不一致，最终的结果也就无法满足原子性了。

效率问题

redis本身的吞吐量是非常高的，因为它首先是基于内存的数据库。在实际使用过程中，有一个非常重要的因素影响redis的吞吐量，那就是网络。我们在使用redis实现某些特定功能的时候，很可能需要多个命令或者多个数据类型的交互才能完成，那么这种多次网络请求对性能影响比较大。当然redis也做了一些优化，比如提供了pipeline管道操作，但是它有一定的局限性，就是执行的多个命令和响应之间是不存在相互依赖关系的。所以我们需要一种机制能够编写一些具有业务逻辑的命令，减少网络请求/

Lua

Redis中内嵌了对Lua环境的支持，允许开发者使用Lua语言编写脚本传到Redis中执行，Redis客户端可以使用Lua脚本，直接在服务端原子的执行多个Redis命令。

使用脚本的好处：

\1. 减少网络开销，在Lua脚本中可以把多个命令放在同一个脚本中运行

\2. 原子操作，redis会将整个脚本作为一个整体执行，中间不会被其他命令插入。换句话说，编写脚本的过程中无需担心会出现竞态条件

\3. 复用性，客户端发送的脚本会永远存储在redis中，这意味着其他客户端可以复用这一脚本来完成同样的逻辑

Lua是一个高效的轻量级脚本语言(javascript、shell、sql、python、ruby…)，用标准C语言编写并以源代码形式开放， 其设计目的是为了嵌入应用程序中，从而为应用程序提供灵活的扩展和定制功能;

Redis与Lua

先初步的认识一下在redis中如何结合lua来完成一些简单的操作

在Lua脚本中调用Redis命令，可以使用redis.call函数调用。比如我们调用string类型的命令

redis.call(‘set’,’hello’,’world’)
local value=redis.call(‘get’,’hello’)

redis.call 函数的返回值就是redis命令的执行结果。前面我们介绍过redis的5中类型的数据返回的值的类型也都不一样。redis.call函数会将这5种类型的返回值转化对应的Lua的数据类型.

从Lua脚本中获得返回值

在很多情况下我们都需要脚本可以有返回值，毕竟这个脚本也是一个我们所编写的命令集，我们可以像调用其他redis内置命令一样调用我们自己写的脚本，所以同样redis会自动将脚本返回值的Lua数据类型转化为Redis的返回值类型。 在脚本中可以使用return 语句将值返回给redis客户端，通过return语句来执行，如果没有执行return，默认返回为nil。

EVAL命令的格式是

[EVAL][脚本内容] [key参数的数量][key …] [arg …]

可以通过key和arg这两个参数向脚本中传递数据，他们的值可以在脚本中分别使用KEYS和ARGV 这两个类型的全局变量访问。比如我们通过脚本实现一个set命令，通过在redis客户端中调用，那么执行的语句是：

lua脚本的内容为： return redis.call(‘set’,KEYS[1],ARGV[1]) //KEYS和ARGV必须大写

新建一个retelinit.lua脚本，脚本内容如下:

EVALSHA命令

考虑到我们通过eval执行lua脚本，脚本比较长的情况下，每次调用脚本都需要把整个脚本传给redis，比较占用带宽。为了解决这个问题，redis提供了EVALSHA命令允许开发者通过脚本内容的SHA1摘要来执行脚本。该命令的用
法和EVAL一样，只不过是将脚本内容替换成脚本内容的SHA1摘要

\1. Redis在执行EVAL命令时会计算脚本的SHA1摘要并记录在脚本缓存中
\2. 执行EVALSHA命令时Redis会根据提供的摘要从脚本缓存中查找对应的脚本内容，如果找到了就执行脚本，否则返回“NOSCRIPT No matching script,Please use EVAL”通过以下案例来演示EVALSHA命令的效果

script load "return redis.call('get','lua1')" 将脚本加入缓存并生成sha1命令
evalsha "a5a402e90df3eaeca2ff03d56d99982e05cf6574" 0
我们在调用eval命令之前，先执行evalsha命令，如果提示脚本不存在，则再调用eval命令