Redis進階應用：Redis+Lua腳本實現復合操作
一、引言
減少網絡開銷：本來N次網絡請求的操作，可以用一個請求完成。原先N次請求的邏輯放在Redis服務器上完成，減少了網絡往返時延； 原子操作：Redis會將整個腳本作為一個整體執行，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； 復用：客戶端發送的腳本會永久存儲在Redis中。這樣其他客戶端就可以復用這一腳本，而不需要使用代碼完成同樣的邏輯。
所以現在流傳一句話：要想學好Redis，必會Lua Script。
三、通過Lua腳本實現compare and set
3.1 Redis的EVAL
- Redis 127.0.0.1:6379> EVAL script numkeys key [key ...] arg [arg ...]
script：參數是一段 Lua 5.1 腳本程序。腳本不必(也不應該)定義為一個Lua函數。 numkeys：用于指定鍵名參數的個數。 key [key ...]：從 EVAL 的第三個參數開始算起，表示在腳本中所用到的Redis鍵(key)。在Lua中，這些鍵名參數可以通過全局變量 KEYS 數組，用1為基址的形式訪問( KEYS[1] ，KEYS[2]，依次類推)。 arg [arg ...]：附加參數，在Lua中通過全局變量ARGV數組訪問，訪問的形式和KEYS變量類似( ARGV[1] 、 ARGV[2] ，諸如此類)。
這里借用一下官網的例子。
eval為Redis關鍵字； 第一個引號中的內容就是Lua腳本； 2為參數個數； key1和key2是KEYS[1]、KEYS[2]的入參； first和second是ARGV[1],ARGV[2]的入參。
大家可以簡單地將KEYS[1],KEYS[2], ARGV[1],ARGV[2]理解為占位符。
3.2 執行腳本文件和緩存腳本
如果只能在命令行中寫腳本執行，遇到復雜的腳本程序豈不是會抓狂？
下面我們來看一下，如何讓Redis執行Lua腳本文件，同時也驗證一下lua腳本的復用特性（以后我們再也不需要定期批量刪除某些符合特定規則的key了）。
- Redis 127.0.0.1:6379> SCRIPT LOAD script
- Redis 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，但并不立即執行這個腳本。執行命令后，Redis會返回一個SHA1串，第二個EVALSHA命令即可執行。
需要注意的是，腳本可以在緩存中保留無限長的時間，直到執行完SCRIPT FLUSH。我們來看一下效果。
3.3 使用Lua腳本實現compare and set
- if Redis.call('get', KEYS[1]) == ARGV[1] then
- Redis.call('set', KEYS[1], ARGV[2]);
- return 1
- else
- return 0 end
下面我們來測試一下這個腳本。
減少網絡開銷：不使用腳本的情況下，我們實現一個compareAndSet至少需要與Redis交互兩次，而現在只需要執行一次操作即可完成； 原子操作：得益于Redis的設計，Redis會將整個腳本作為一個整體執行，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心出現競態條件，無需使用事務，感興趣的可以百度或等待以后后續文章更新； 復用：可以將一系列操作封裝成一個Lua腳本，存儲在文件或Redis上，下次使用時直接調用即可。
讀到這里，希望你已經對Redis+Lua有了一定的了解，并能使用腳本完成一些簡單的復合操作。后續還會繼續更新一些基于Lua腳本+java程序實現的分布式數據結構，如延遲隊列、可重入鎖等，感興趣的小伙伴可以持續關注。
【本文是51CTO專欄機構宜信技術學院的原創文章，微信公眾號“宜信技術學院( id: CE_TECH)”】
