Redis中的Lua脚本怎么玩

Lua是一门强大、快速、轻量的嵌入式脚本语言，我们日常开发中接触的最多的还是Redis为保证原子性使用Lua执行多命令的一种方法，那么现在先来熟悉Lua基本用法。

Lua安装

Lua现在最新版本5.4.4，官网地址https://www.lua.org/

-- 解压
tar zxf lua-5.4.4.tar.gz
-- 进入lua解压文件主目录
cd lua-5.4.4
-- 编译
make all test

Lua官网最新是5.4的，如果想参考中文文档可以按照5.3的版本来，中文翻译地址https://www.runoob.com/manual/lua53doc/

Lua的基本用法

Lua的基本命令都可以在Lua官方提供的测试地址进行命令测试https://www.lua.org/cgi-bin/demo

Lua申明类型

Lua中分为全局变量和局部变量，一般建议将变量定义为布局变量，效率更高

--- 全局变量 
name = 'felord.cn'
--- 局部变量
local age = 18

Lua数据类型

Lua中包含的数据类型有8种，string、boolean、nil、table、number、userdata、function、thread，如果仅在Redis中使用那么function、thread、userdata不建议使用，只使用其余五种就行。

这五种中，最难理解的应该是table，table和Java中提到的Hash类型有点类似，但并不是完全相同。

arr = {'zhangsan','lisi',1,true,2.1}
print(arr[1]) -- table下标从1开始
print(arr[3])
print(arr[6])
print(#arr) -- 获取table的长度
---------- 结果
zhangsan
1
nil
5

采用字典模式时，用法不一样

--- 定义字典类型
arr = {name='zhangsan',age=12,sex='男'}
print(arr[1]) -- 普通取值无效
print(arr['name'])
print(#arr) -- 常规获取table长度失效
----------- 结果
nil
zhangsan
0

采用混合模式时

-- 采用混合模式定义table
arr = {name='zhangsan',age=12,1,sex='男',2.2}
print(arr[3])-- 字典类型不会统计所以arr[**]这种格式只能针对普通值
print(arr[1])--- 能够查询
print(arr[2])--- 能够查询
print(#arr)--- 只能查询普通值
print(arr['age'])
print(arr['sex'])
-----------结果
nil
1
2.2
2
12
男

在计算table的长度时，不能仅仅通过#arr获取，因为可能存在混合模式的情况，在不清楚元素类型的情况下建议采用循环获取table长度

Lua判断语句

-- 定义局部变量
local a = 21
if a < 10 then
   print('a<10')
elseif a < 20 then
   print('20<a<=10')
else 
   print('a>=20')
end

Lua循环判断

local arr = {22,23,44,name='zhangsan'}
for i,v in ipairs(arr) do
  print('i = '..i)-- 下标
  print('v = '..v)-- 值
end
-- 结果 只能循环普通值，不能循环字典属性
i = 1
v = 22
i = 2
v = 23
i = 3
v = 44

通用循环可以循环字典属性

local arr = {22,23,44,name='zhangsan'}
-- pairs通用循环可以循环字典属性，ipairs只能循环普通值
for i,v in pairs(arr) do
  print('i = '..i)
  print('v = '..v)
end
--- 结果
i = 1
v = 22
i = 2
v = 23
i = 3
v = 44
i = name
v = zhangsan

Redis中Lua使用

Redis从2.6.0版本开始支持Lua脚本，在Redis中使用不需要另外安装Lua程序，Redis内嵌了Lua。

EVAL

eval定义Redis执行的命令，格式为EVAL script numkeys key [key ...] arg [arg ...]

-- 在EVAL的script中添加Lua脚本时，keys代表键值，argv代表value值是全局运行变量不能写错
-- numkeys代表键的个数，是必须的参数，不能写错
127.0.0.1:6379> EVAL "return redis.call('set',KEYS[1],ARGV[1])" 1 name zhagnsan
OK
127.0.0.1:6379> keys *
1) "name"
127.0.0.1:6379> get name
"zhagnsan"
127.0.0.1:6379> EVAL "return redis.call('get',KEYS[1])" 1 name
"zhagnsan"

让redis执行lua脚本有两种形式，call和pcall

-- call正常返回错误信息，不做任何处理
127.0.0.1:6379> EVAL "return redis.call('no_command')" 0
(error) ERR Error running script (call to f_1e6efd00ab50dd564a9f13e5775e27b966c2141e):
@user_script:1: @user_script: 1: Unknown Redis command called from Lua script
-- pcall返回处理好的错误信息
127.0.0.1:6379> EVAL "return redis.pcall('no_command')" 0
(error) @user_script: 1: Unknown Redis command called from Lua script

注意点

在Redis中使用Lua时需要注意两点，Redis官方也提到这两点

精度丢失问题

在Redis中执行Lua脚本，因为是两个不同的编程环境，Lua脚本并不是区分整数和浮点数，所以Lua脚本将Lua数值转换为Redis中的值时会丢失精度，其它类型相互转换可以参考官网

-- 在将Lua中的值返回Redis
127.0.0.1:6379> EVAL "return {1,4,3.33,'zhangsan'}" 0
1) (integer) 1
2) (integer) 4
3) (integer) 3 -- 精度丢失
4) "zhangsan"
-- 可以之间返回字符串，这样精度不会丢失
127.0.0.1:6379> EVAL "return {1,4,'3.33','zhangsan'}" 0
1) (integer) 1
2) (integer) 4
3) "3.33" 
4) "zhangsan"
-- 或者使用字符串转换函数
127.0.0.1:6379> EVAL "return {1,4,tostring(3.33),'zhangsan'}" 0
1) (integer) 1
2) (integer) 4
3) "3.33"
4) "zhangsan"

nil值处理

在前面提到Lua的8大基本数据类型就包含了nil这个类型，这个类型是Lua所特有的，无法转换到Redis中，如果在转换时遇到了nil这个值，这样将导致转换停止

127.0.0.1:6379> EVAL "return {1,4,'3.33',nil,'zhangsan'}" 0
1) (integer) 1
2) (integer) 4
3) "3.33" -- 本来后面应该还有zhangsan这个数据，但是遇到了nil转换直接停止了

Lua脚本

Lua脚本的执行都是原子性的，所以Lua脚本执行势必阻塞其它线程，那么Lua脚本不宜过大，过大会带来其它资源的消耗，也不宜将一些复杂逻辑放入Lua脚本中。

SCRIPT LOAD

Lua脚本的预加载，避免多次传输，可以重复使用

127.0.0.1:6379> SCRIPT LOAD "return 'hello lua'"
"aeebf56de5e46b1d6f9e154df45402368df5a1d8" -- 得到唯一字符串表示
-- 配合EVALSHA使用，和EVAL类似可以传递传参
127.0.0.1:6379> EVALSHA aeebf56de5e46b1d6f9e154df45402368df5a1d8 0
"hello lua"

SCRIPT EXISTS

检查脚本是否存在

-- 存在返回1，不存在返回0
127.0.0.1:6379> SCRIPT EXISTS aeebf56de5e46b1d6f9e154df45402368df5a1d8
1) (integer) 1

SCRIPT KILL

终止正在执行的脚本，如果当终止脚本执行写逻辑还未结束，这时SCRIPT KILL命令是无效的，因为这违反了Lua的原子性规则，这种情况可以使用SHUTDOWN NOSAVE命令强制结束

SCRIPT FLUSH

清空脚本缓存

SCRIPT DEBUG

如果测试bug有误还可以开启debug模式

127.0.0.1:6379> SCRIPT DEBUG yes
OK
127.0.0.1:6379> SCRIPT help
 2) DEBUG (YES|SYNC|NO)
 3)     Set the debug mode for subsequent scripts executed.