lua脚本操作redis数据库介绍

前言

为什么要用lua脚本操作redis数据库?
1.减少开销—减少向redis服务器的请求次数
2.原子操作—redis将lua脚本作为一个原子执行
3.可复用—其他客户端可以使用已经执行过的lua脚本
4.增加redis灵活性—lua脚本可以帮助redis做更多的事情

lua脚本本身体积小,启动速度快.

因此,从redis 2.6.0开始,redis在服务器端内置lua解释器

EVAL命令语法

EVAL script numkeys key [key …] arg [arg …]

EVAL —-lua程序的运行环境上下文
script —-lua脚本
numkeys —-参数的个数(key的个数)
key —-redis键访问下标从1开始,例如:KEYS[1]
arg —-redis键的附加参数

lua脚本

EVAL和EVALSHA用redis内置的lua编译器执行脚本
举例说明:

127.0.0.1:6379> eval "return {KEYS[1],KEYS[2],ARGV[1],ARGV[2]}" 2 username password test 123456
1) "username"
2) "password"
3) "test"
4) "123456"
127.0.0.1:6379>

上面lua脚本的意思是返回以lua数组的形式返回key1,key2和value1,value2,2是key的个数.

lua函数

主要有两个函数来执行redis命令
redis.call() — 出错时返回具体错误信息,并且终止脚本执行
redis.pcall() —出错时返回lua table的包装错误,但不引发错误
举例说明:

1
2
3

127.0.0.1:6379> eval "return redis.call('set',KEYS[1],ARGV[1])" 1 name  redis
OK
127.0.0.1:6379>

该脚本中的函数作用是类似于执行 set name redis 的redis命令.并返回执行结果,ok

redis.call()出错时:

1
2
3

127.0.0.1:6379> eval "return redis.call('get',KEYS[1],ARGV[1])" 1 name  redis
(error) ERR Error running script (call to f_b943d620b079a29d99eccaaa7317e05f8eb8ce88): @user_script:1: @user_script: 1: Wrong number of args calling Redis command From Lua script 
127.0.0.1:6379>

redis.pcall()出错时:

1
2
3

127.0.0.1:6379> eval "return redis.pcall('get',KEYS[1],ARGV[1])" 1 name  redis
(error) @user_script: 1: Wrong number of args calling Redis command From Lua script
127.0.0.1:6379>

lua与redis数据类型转换

lua通过redis.call()或者redis.pcall()函数执行redis命令的返回值被转换成了lua数据结构,当然了,当lua脚本在redis的内置解释器里运行时,lua脚本的返回值也会被转换成redis数据结构,然后由EVAL将值返回给客户端.

那么lua和redis数据类型之间时如何转换的呢?对应关系又是怎样的呢?

redis数据类型	lua数据类型
integer	number
bulk	string
multi bulk	table
status	包含ok域的table
error	包含err域的table
nil bulk	false

从redis数据类型到lua数据类型或者从lua数据类型到redis数据类型,都有以上对应规则,但是从

从lua转换到redis有一条额外的对应规则

lua boolean true —> redis 1
即,lua的true对应redis 的整型1.

EVAL和EVALSHA

EVAL命令在每次执行脚本时,都发送一次脚本主体,而EVALSHA并非如此,它的第一个参数时脚本的sha1校验和.

EVALSHA命令的机制如下:

如果服务器记得SHA1校验和指定的脚本,那么执行该脚本
如果服务器不记得SHA1校验和指定的脚本,那么它返回一个错误,提醒用户使用EVAl代替EVALSHA

因此在脚本主体不变的情况下使用EVALSHA,可以使脚本复用,而节省带宽

lua脚本要求

脚本需要被写成纯函数

对于同样的数据输入,给定相同的参数,脚本执行的redis写命令的结果总是相同的.
为此,redis做了以下事情:

lua没有访问系统时间或者其他内部状态的命令
redis阻止上面所提到的脚本执行
lua脚本调用返回序命令的返回数据会被排序(字典序.)
对 Lua 的伪随机数生成函数 math.random 和 math.randomseed 进行修改，使得每次在运行新脚本的时候，总是拥有同样的 seed 值.

不允许创建全局变量

为了防止数据泄露进lua环境,redis脚本不循序创建全局变量.

访问一个全局变量(无论是否存在)都会引起脚本停止

总结

使用lua操作redis数据库能够带来很多便利,后续将提供实例展示lua脚本是如何操作redis数据库的.