一、引言

redis是高性能的key-value數(shù)據(jù)庫，在很大程度克服了memcached這類key/value存儲的不足，在部分場景下，是對關(guān)系數(shù)據(jù)庫的良好補充。得益于超高性能和豐富的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，Redis已成為當(dāng)前架構(gòu)設(shè)計中的首選key-value存儲系統(tǒng)。

10年積累的成都網(wǎng)站設(shè)計、成都網(wǎng)站制作經(jīng)驗，可以快速應(yīng)對客戶對網(wǎng)站的新想法和需求。提供各種問題對應(yīng)的解決方案。讓選擇我們的客戶得到更好、更有力的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。我雖然不認識你，你也不認識我。但先網(wǎng)站設(shè)計后付款的網(wǎng)站建設(shè)流程，更有寧津免費網(wǎng)站建設(shè)讓你可以放心的選擇與我們合作。

雖然Redis官網(wǎng)上提供了200多個命令，但做程序設(shè)計時還是避免不了為了實現(xiàn)一小步業(yè)務(wù)邏輯而多次調(diào)用Redis的情況。

以compare and set場景為例。如果使用Redis原生命令，需要從Redis中獲取這個key，然后提取其中的值進行比對：如果相等就不做處理；如果不相等或者key不存在則將key設(shè)置成目標(biāo)值。僅僅一個單點的compare and set操作就需要與Redis通訊兩次。

此外，這種分散操作無法利用Redis的原子特性，占用多次網(wǎng)絡(luò)IO。

今天我們就來探討一下如何優(yōu)雅地應(yīng)對上述場景。

二、Redis與Lua

在介紹Lua之前，我們需要先對這個語言有個初步了解。Lua 是一個小巧的腳本語言，幾乎可以運行在所有操作系統(tǒng)和平臺上。我們一般不會用Lua處理特別復(fù)雜的事務(wù)，因此只需了解一些lua的基本語法即可。

Redis問世之后，其開發(fā)者也意識到了開篇提到的問題，因此Redis從2.6版本開始支持Lua腳本。新版本的Redis還支持Lua Script debug，感興趣的小伙伴可以去官網(wǎng)的Documentation中找到對應(yīng)介紹和QuickStart。

有了Lua腳本之后，使用Redis程序時便能夠在以下方面實現(xiàn)顯著提升：

• 減少網(wǎng)絡(luò)開銷：本來N次網(wǎng)絡(luò)請求的操作，可以用一個請求完成。原先N次請求的邏輯放在Redis服務(wù)器上完成，減少了網(wǎng)絡(luò)往返時延；

• 原子操作：Redis會將整個腳本作為一個整體執(zhí)行，中間不會被其他命令插入。這是一個重要特性，一定要拿小本本記好。至于為什么是一個原子操作，我們以后再分析；

• 復(fù)用：客戶端發(fā)送的腳本會永久存儲在Redis中。這樣其他客戶端就可以復(fù)用這一腳本，而不需要使用代碼完成同樣的邏輯。

所以現(xiàn)在流傳一句話：要想學(xué)好Redis，必會Lua Script。

三、通過Lua腳本實現(xiàn)compare and set

接下來我們就實現(xiàn)一個簡單的compare and set，并通過這個例子感受一下Lua腳本給Redis使用帶來的全新體驗。

首先看一下如何讓Redis執(zhí)行Lua腳本。

3.1 Redis的EVAL

Redis?127.0.0.1:6379>?EVAL?script??numkeys?key?[key?...]?arg?[arg?...]

• script： 參數(shù)是一段 Lua 5.1 腳本程序。腳本不必(也不應(yīng)該)定義為一個Lua函數(shù)。

• numkeys： 用于指定鍵名參數(shù)的個數(shù)。

• key [key ...]： 從 EVAL 的第三個參數(shù)開始算起，表示在腳本中所用到的Redis鍵(key)。在Lua中，這些鍵名參數(shù)可以通過全局變量 KEYS 數(shù)組，用1為基址的形式訪問( KEYS[1] ，KEYS[2]，依次類推)。

• arg [arg ...]： 附加參數(shù)，在Lua中通過全局變量ARGV數(shù)組訪問，訪問的形式和KEYS變量類似( ARGV[1] 、 ARGV[2] ，諸如此類)。

這里借用一下官網(wǎng)的例子。

上述腳本直接返回了入?yún)ⅰ?/p>

• eval為Redis關(guān)鍵字；

• 第一個引號中的內(nèi)容就是Lua腳本；

• 2為參數(shù)個數(shù)；

• key1和key2是KEYS[1]、KEYS[2]的入?yún)ⅲ?/p>

• first和second是ARGV[1],ARGV[2]的入?yún)ⅰ?/p>

大家可以簡單地將KEYS[1],KEYS[2], ARGV[1],ARGV[2]理解為占位符。焦作國醫(yī)胃腸醫(yī)院：http://jz.lieju.com/zhuankeyiyuan/37756433.htm

3.2 執(zhí)行腳本文件和緩存腳本

如果只能在命令行中寫腳本執(zhí)行，遇到復(fù)雜的腳本程序豈不是會抓狂？

下面我們來看一下，如何讓Redis執(zhí)行Lua腳本文件，同時也驗證一下lua腳本的復(fù)用特性（以后我們再也不需要定期批量刪除某些符合特定規(guī)則的key了）。

Redis?127.0.0.1:6379>?SCRIPT?LOAD??scriptRedis?127.0.0.1:6379>?EVALSHA?sha1??numkeys?key?[key?...]?arg?[arg?...]

Redis提供了一個SCRIPTLOAD命令，命令后面的script即為Lua腳本。命令將腳本script添加到腳本緩存中，但并不立即執(zhí)行這個腳本。執(zhí)行命令后，Redis會返回一個SHA1串，第二個EVALSHA命令即可執(zhí)行。

需要注意的是，腳本可以在緩存中保留無限長的時間，直到執(zhí)行完SCRIPT FLUSH。我們來看一下效果。

Redis還支持直接執(zhí)行Lua腳本文件。首先編寫并存儲一個Lua腳本。

然后調(diào)用Redis-cli –eval命令

Redis-cli –eval命令語法基本與原eval語法相同。

3.3 使用Lua腳本實現(xiàn)compare and set

compareand set的實現(xiàn)邏輯是這樣的：首先獲取Redis中指定key的value，然后與給定值進行比較：如果相等，則將key設(shè)定為目標(biāo)值并返回一個標(biāo)識符；如果不相等，則不作任何操作并返回一個標(biāo)識符。鄭州不孕不育醫(yī)院排名：http://www.zzfkyy120.com/

if?Redis.call('get',?KEYS[1])?==?ARGV[1]??then
?????Redis.call('set',?KEYS[1],?ARGV[2]);?????return?1else
?????return?0?end

下面我們來測試一下這個腳本。

首先向Redis的指定key compareAndSet:key寫入一個值value

在Redis中執(zhí)行l(wèi)ua腳本

可以看到第一次執(zhí)行返回1，說明修改成功了；再使用原參數(shù)執(zhí)行時返回0，說明沒有做任何修改。我們再查詢一下compareAndSet:key這個key

可以看到compareAndSet:key這個key已經(jīng)被修改為new_value了。

四、總結(jié)

我們通過lua腳本實現(xiàn)了一個簡單的compareAndSet操作。

下面我們通過這個例子來驗證一下開篇提到的特性。

• 減少網(wǎng)絡(luò)開銷：不使用腳本的情況下，我們實現(xiàn)一個compareAndSet至少需要與Redis交互兩次，而現(xiàn)在只需要執(zhí)行一次操作即可完成；

• 原子操作：得益于Redis的設(shè)計，Redis會將整個腳本作為一個整體執(zhí)行，中間不會被其他命令插入。因此在編寫腳本的過程中無需擔(dān)心出現(xiàn)競態(tài)條件，無需使用事務(wù)，感興趣的可以百度或等待以后后續(xù)文章更新；

• 復(fù)用：可以將一系列操作封裝成一個Lua腳本，存儲在文件或Redis上，下次使用時直接調(diào)用即可。

讀到這里，希望你已經(jīng)對Redis+Lua有了一定的了解，并能使用腳本完成一些簡單的復(fù)合操作。后續(xù)還會繼續(xù)更新一些基于Lua腳本+java程序?qū)崿F(xiàn)的分布式數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，如延遲隊列、可重入鎖等，感興趣的小伙伴可以持續(xù)關(guān)注。