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Redis調(diào)用Lua腳本及使用場(chǎng)景快速掌握

 更新時(shí)間:2022年03月15日 10:19:22   作者:字母哥哥  
Redis?是一種非常流行的內(nèi)存數(shù)據(jù)庫(kù),常用于數(shù)據(jù)緩存與高頻數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。大多數(shù)開發(fā)人員可能聽說(shuō)過(guò)redis可以運(yùn)行?Lua?腳本,但是可能不知道redis在什么情況下需要使用到Lua腳本

一、閱讀本文前置條件

可以遵循這個(gè)鏈接中的方法在操作系統(tǒng)上安裝 Redis

如果你對(duì)redis命令不熟悉,查看《Redis 命令引用

二、為什么需要Lua腳本

簡(jiǎn)而言之:Lua腳本帶來(lái)性能的提升。

很多應(yīng)用的服務(wù)任務(wù)包含多步redis操作以及使用多個(gè)redis命令,這時(shí)你可以使用Redis結(jié)合Lua腳本,會(huì)為你的應(yīng)用帶來(lái)更好的性能。

另外包含在一個(gè)Lua腳本里面的redis命令具備原子性,當(dāng)你面對(duì)高并發(fā)場(chǎng)景下的redis數(shù)據(jù)庫(kù)操作時(shí),可以有效避免多線程操作產(chǎn)生臟數(shù)據(jù)。

三、學(xué)點(diǎn)Lua語(yǔ)法

說(shuō)了那么多,Lua不會(huì)怎么辦?不要慌!Lua其實(shí)很簡(jiǎn)單,如果你曾經(jīng)學(xué)習(xí)過(guò)任何一門編程語(yǔ)言,學(xué)習(xí)Lua都非常簡(jiǎn)單。下面給大家舉幾個(gè)例子學(xué)習(xí)一下:

3.1.一個(gè)簡(jiǎn)單的例子

Lua腳本通過(guò)各種語(yǔ)言的redis客戶端都可以調(diào)用,我們就簡(jiǎn)單一點(diǎn)使用redis-cli
看下面的redis命令行:

eval "redis.call('set', KEYS[1], ARGV[1])" 1 key:name value

EVAL命令行后面跟著的是Lua腳本:"redis.call('set', KEYS[1], ARGV[1])",放到編程語(yǔ)言里面就是一段字符串,跟在Lua腳本字符串后面的三個(gè)參數(shù)依次是:

  • redis Lua腳本所需要的KEYS的數(shù)量 ,只有一個(gè)KEYS[1],所以緊跟腳本之后的參數(shù)值是1
  • Lua 腳本需要的參數(shù)KEYS[1]的參數(shù)值,在我們的例子中值為key:name
  • Lua 腳本需要的參數(shù)ARGV[1]的參數(shù)值,在我們的例子中值為value

Lua腳本中包括兩組參數(shù):KEYS[]和ARGV[],兩個(gè)數(shù)組下標(biāo)從1開始。一個(gè)值得去遵守的最佳實(shí)踐是:把redis操作所需的key通過(guò)KEYS進(jìn)行參數(shù)傳遞,其他的Lua腳本所需的參數(shù)通過(guò)ARGV進(jìn)行傳遞。

上面的腳本執(zhí)行完成之后,我們使用下面的Lua腳本來(lái)進(jìn)行驗(yàn)證,如果該腳本的返回值是”value”,與我們之前設(shè)置的key:name的值相同,則表示我們的Lua腳本被正確執(zhí)行了。

eval "return redis.call('get', KEYS[1])" 1 key:name

3.2.仔細(xì)看下Lua腳本里的內(nèi)容

我們的第一個(gè)Lua腳本只包含一條語(yǔ)句,調(diào)用redis.call

redis.call('set', KEYS[1], ARGV[1])

所以在Lua腳本里面可以通過(guò)redis.call執(zhí)行redis命令,call方法的第一個(gè)參數(shù)就是redis命令的名稱,因?yàn)槲覀冋{(diào)用的是redis 的set命令,所以需要傳遞key和value兩個(gè)參數(shù)。

我們第二個(gè)腳本不只是執(zhí)行了一個(gè)腳本,因?yàn)閳?zhí)行g(shù)et命令還返回了執(zhí)行結(jié)果。注意腳本中有一個(gè)return 關(guān)鍵字。

eval "return redis.call('get', KEYS[1])" 1 key:name

當(dāng)然如果只是上面的這么簡(jiǎn)單的Lua腳本,還不如直接使用命令行更方便。我們實(shí)際使用到的Lua腳本會(huì)比上面的復(fù)雜,上面的Lua腳本只是一個(gè)Hello World。

3.3. 復(fù)雜點(diǎn)的例子

我曾使用Lua腳本從一個(gè)hash map里面按照一定的順序獲取若干key對(duì)應(yīng)的值。對(duì)應(yīng)的順序在一個(gè)zset排序集合中進(jìn)行保存,數(shù)據(jù)設(shè)置及排序可以通過(guò)下面的完成。

# 設(shè)置hkeys為鍵Hash值
hmset hkeys key:1 value:1 key:2 value:2 key:3 value:3 key:4 value:4 key:5 value:5 key:6 value:6
# 建一個(gè)order為鍵的集合,并給出順序
zadd order 1 key:3 2 key:1 3 key:2

如果不知道hmset和zadd命令的作用,可以參考hmsetzadd

執(zhí)行下面的Lua腳本

eval "local order = redis.call('zrange', KEYS[1], 0, -1); return redis.call('hmget',KEYS[2],unpack(order));" 2 order hkeys

你將看到如下的輸出結(jié)果

“value:3”
“value:1”
“value:2”

  • 通過(guò)zrange取出order集合里面的數(shù)據(jù),即:[ key:3 , key:1 , key:2]
  • 然后通過(guò)unpack函數(shù)將[ key:3 , key:1 ,key:2] 轉(zhuǎn)成 key:3 key:1 key:2
  • 最后執(zhí)行 hmget hkeys key:3 key:1 key:2,所以得到上面的輸出結(jié)果

四、Lua腳本預(yù)加載

Redis可以對(duì)Lua腳本進(jìn)行預(yù)加載,可以通過(guò)script load命令把Lua腳本預(yù)加載到redis里面。

script load "return redis.call('get', KEYS[1])"

預(yù)加載完成之后,你會(huì)看到下面的一段輸出

“4e6d8fc8bb01276962cce5371fa795a7763657ae”

這是一個(gè)具有唯一性的hash字符串,這個(gè)hash就代表著我們剛剛預(yù)加載的Lua腳本,我們可以通過(guò)EVALSHA命令執(zhí)行該腳本。如:

evalsha 4e6d8fc8bb01276962cce5371fa795a7763657ae 1 key:name

執(zhí)行的結(jié)果與下面的是一致的。

eval "return redis.call('get', KEYS[1])" 1 key:name

五、一個(gè)修改 JSON數(shù)據(jù)的例子?

有些開發(fā)人員有的時(shí)候可能會(huì)將JSON數(shù)據(jù)保存在Redis里面,我們先不說(shuō)這樣做是不是一種好的方式,我們只來(lái)談一下如何通過(guò)Lua腳本修改JSON數(shù)據(jù)。

正常情況下,你需要修改一個(gè)JSON Object,你需要把它從redis里面查詢回來(lái),解析它,修改key值,然后再將它序列化保存到redis里面。這樣做有幾個(gè)問(wèn)題:

高并發(fā)場(chǎng)景下無(wú)法保證原子性,另一個(gè)線程可以在當(dāng)前線程獲取和設(shè)置Object操作之間更改這個(gè)JSON數(shù)據(jù)。在這種情況下,將丟失更新。

性能問(wèn)題。如果您經(jīng)常進(jìn)行這樣的更改并且JSON數(shù)據(jù)相當(dāng)大,這可能會(huì)成為應(yīng)用的性能瓶頸。因?yàn)槟憬?jīng)常性的進(jìn)行取數(shù)據(jù),存數(shù)據(jù)。

通過(guò)在 Lua 中實(shí)現(xiàn)上面邏輯,因?yàn)閞edis的Lua腳本是在服務(wù)端執(zhí)行的,一方面可以保證操作的原子性,解決高并發(fā)丟失更新的問(wèn)題,另一方面節(jié)省網(wǎng)絡(luò)傳輸同時(shí)提升性能。

下面我們向redis里面保存一個(gè)測(cè)試JSON 字符串:obj

set obj '{"a":"foo","b":"bar"}'

現(xiàn)在,讓我們運(yùn)行我們的腳本:

EVAL 'local obj = redis.call("get",KEYS[1]); local obj2 = string.gsub(obj,"(" .. ARGV[1] .. "\":)([^,}]+)", "%1" .. ARGV[2]);  return redis.call("set",KEYS[1],obj2);' 1 obj b bar2

local obj = redis.call("get",KEYS[1]);

其中KEYS[1]=obj,所以返回值

obj= '{"a":"foo","b":"bar"}'

而 

local obj2 = string.gsub(obj,"(" .. ARGV[1] .. "\":)([^,}]+)", "%1" .. ARGV[2]);

是Lua腳本的字符串連接符號(hào);我們使用 RegEx 模式來(lái)匹配密鑰并替換其值,如果對(duì)表達(dá)式不熟悉,自行補(bǔ)課;"%1"表示第一個(gè)被匹配的子串,"%1" … ARGV[2] 等于 “b”:“bar2”,并使用gsub進(jìn)行替換。

最后將結(jié)果返回,obj的JSON對(duì)象的結(jié)果如下:

{"a":"foo","b":"bar2"}

六、總結(jié)

我建議只有在你能證明它能帶來(lái)更好的性能時(shí)才使用Lua腳本。如果你只是想要保證redis操作原子性,那么可以使用transactions事務(wù)。不一定非要使用Lua腳本。

此外redis Lua腳本不應(yīng)太長(zhǎng)。因?yàn)楫?dāng)腳本運(yùn)行時(shí)相當(dāng)于為被操作對(duì)象加鎖,其他操作都在等待它完成。如果Lua腳本需要相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間執(zhí)行,則可能會(huì)導(dǎo)致瓶頸而不是提高性能。Lua腳本在達(dá)到超時(shí)后停止(默認(rèn)情況下為 5 秒)。

以上就是Redis調(diào)用Lua腳本及使用場(chǎng)景快速掌握的詳細(xì)內(nèi)容,更多關(guān)于Redis調(diào)用Lua腳本使用場(chǎng)景的資料請(qǐng)關(guān)注腳本之家其它相關(guān)文章!

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