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关于spring:快速入门Redis调用Lua脚本及使用场景介绍

jiezi

Redis 是一种十分风行的内存数据库，罕用于数据缓存与高频数据存储。大多数开发人员可能据说过 redis 能够运行 Lua 脚本，然而可能不晓得 redis 在什么状况下须要应用到 Lua 脚本。

一、浏览本文前置条件

  • 能够遵循这个链接中的办法在操作系统上装置 Redis
  • 如果你对 redis 命令不相熟，查看《Redis 命令援用》

二、为什么须要 Lua 脚本

简而言之：Lua 脚本带来性能的晋升。

  • 很多利用的服务工作蕴含多步 redis 操作以及应用多个 redis 命令，这时你能够应用 Redis 联合 Lua 脚本，会为你的利用带来更好的性能。
  • 另外蕴含在一个 Lua 脚本外面的 redis 命令具备原子性，当你面对高并发场景下的 redis 数据库操作时，能够无效防止多线程操作产生脏数据。

三、学点 Lua 语法

说了那么多，Lua 不会怎么办？不要慌！Lua 其实很简略，如果你已经学习过任何一门编程语言，学习 Lua 都非常简单。上面给大家举几个例子学习一下：

3.1. 一个简略的例子

Lua 脚本通过各种语言的 redis 客户端都能够调用，咱们就简略一点应用 redis-cli
看上面的 redis 命令行：

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

EVAL命令行前面跟着的是 Lua 脚本:"redis.call('set', KEYS[1], ARGV[1])", 放到编程语言外面就是一段字符串，跟在 Lua 脚本字符串前面的三个参数顺次是：

  1. redis Lua 脚本所须要的 KEYS 的数量，只有一个 KEYS[1]，所以紧跟脚本之后的参数值是 1
  2. Lua 脚本须要的参数 KEYS[1]的参数值，在咱们的例子中值为 key:name
  3. Lua 脚本须要的参数 ARGV[1]的参数值，在咱们的例子中值为 value

Lua 脚本中包含两组参数：KEYS[]和ARGV[]，两个数组下标从 1 开始。一个值得去恪守的最佳实际是：把 redis 操作所需的 key 通过 KEYS 进行参数传递，其余的 Lua 脚本所需的参数通过 ARGV 进行传递。

下面的脚本执行实现之后，咱们应用上面的 Lua 脚本来进行验证，如果该脚本的返回值是”value”，与咱们之前设置的 key:name 的值雷同，则示意咱们的 Lua 脚本被正确执行了。

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

3.2. 认真看下 Lua 脚本里的内容

咱们的第一个 Lua 脚本只蕴含一条语句，调用redis.call

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

所以在 Lua 脚本外面能够通过 redis.call 执行 redis 命令，call 办法的第一个参数就是 redis 命令的名称，因为咱们调用的是 redis 的 set 命令，所以须要传递 key 和 value 两个参数。

咱们第二个脚本不只是执行了一个脚本，因为执行 get 命令还返回了执行后果。留神脚本中有一个 return 关键字。

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

当然如果只是下面的这么简略的 Lua 脚本，还不如间接应用命令行更不便。咱们理论应用到的 Lua 脚本会比下面的简单，下面的 Lua 脚本只是一个 Hello World。

3.3. 简单点的例子

我曾应用 Lua 脚本从一个 hash map 外面依照肯定的程序获取若干 key 对应的值。对应的程序在一个 zset 排序汇合中进行保留，数据设置及排序能够通过上面的实现。

# 设置 hkeys 为键 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
# 建一个 order 为键的汇合，并给出程序
zadd order 1 key:3 2 key:1 3 key:2

如果不晓得 hmset 和 zadd 命令的作用，能够参考hmset 和 zadd

执行上面的 Lua 脚本

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

你将看到如下的输入后果

“value:3”“value:1”“value:2”
  • 通过 zrange 取出 order 汇合外面的数据，即：[key:3 , key:1 , key:2]
  • 而后通过 unpack 函数将[key:3 , key:1 ,key:2] 转成 key:3 key:1 key:2
  • 最初执行 hmget hkeys key:3 key:1 key:2，所以失去下面的输入后果

四、Lua 脚本预加载

Redis 能够对 Lua 脚本进行预加载，能够通过 script load 命令把 Lua 脚本预加载到 redis 外面。

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

预加载实现之后，你会看到上面的一段输入

“4e6d8fc8bb01276962cce5371fa795a7763657ae”

这是一个具备唯一性的 hash 字符串，这个 hash 就代表着咱们刚刚预加载的 Lua 脚本，咱们能够通过 EVALSHA 命令执行该脚本。如：

evalsha 4e6d8fc8bb01276962cce5371fa795a7763657ae 1 key:name

执行的后果与上面的是统一的。

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

五、一个批改 JSON 数据的例子?

有些开发人员有的时候可能会将 JSON 数据保留在 Redis 外面，咱们先不说这样做是不是一种好的形式，咱们只来谈一下如何通过 Lua 脚本批改 JSON 数据。

失常状况下，你须要批改一个 JSON Object，你须要把它从 redis 外面查问回来，解析它，批改 key 值，而后再将它序列化保留到 redis 外面。这样做有几个问题：

  1. 高并发场景下无奈保障原子性，另一个线程能够在以后线程获取和设置 Object 操作之间更改这个 JSON 数据。在这种状况下，将失落更新。
  2. 性能问题。如果您常常进行这样的更改并且 JSON 数据相当大，这可能会成为利用的性能瓶颈。因为你经常性的进行取数据，存数据。

通过在 Lua 中实现下面逻辑，因为 redis 的 Lua 脚本是在服务端执行的，一方面能够保障操作的原子性，解决高并发失落更新的问题，另一方面节俭网络传输同时晋升性能。

上面咱们向 redis 外面保留一个测试 JSON 字符串：obj

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

当初，让咱们运行咱们的脚本：

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"}'
  • local obj2 = string.gsub(obj,"(" .. ARGV[1] .. "\":)([^,}]+)","%1" .. ARGV[2]);，..是 Lua 脚本的字符串连贯符号；咱们应用 RegEx 模式来匹配密钥并替换其值，如果对表达式不相熟，自行补课；”%1″ 示意第一个被匹配的子串，”%1″ .. ARGV[2] 等于 “b”:”bar2″, 并应用 gsub 进行替换。
  • 最初将后果返回，obj的 JSON 对象的后果如下：
{"a":"foo","b":"bar2"}

六、总结

我倡议只有在你能证实它能带来更好的性能时才应用 Lua 脚本。如果你只是想要保障 redis 操作原子性，那么能够应用 transactions 事务。不肯定非要应用 Lua 脚本。

此外 redis Lua 脚本不应太长。因为当脚本运行时相当于为被操作对象加锁，其余操作都在期待它实现。如果 Lua 脚本须要相当长的工夫执行，则可能会导致瓶颈而不是进步性能。Lua 脚本在达到超时后进行（默认状况下为 5 秒）。

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