深入浅出Redis（十）：Redis的Lua脚本

深入浅出Redis（十）：Redis的Lua脚本

Redis是一款基于内存的键值对数据库，提供了多种数据结构存储数据，存取数据的速度还非常快，除了这些优点它还提供了其他特色功能，比如：管道、lua脚本、发布订阅模型

使用lua脚本能够让Redis服务器原子性的执行一系列操作，Redis实现分布式锁时保证复合操作的原子性就可以通过lua脚本来进行实现

本篇文章主要描述lua脚本，将围绕lua脚本深入浅出的描述如何使用lua脚本，lua脚本执行实现原理以及主从情况下脚本复制问题

使用Lua脚本相关命令

eval "脚本内容" 参数个数 keys键 argv参数 执行lua脚本，keys数组表示key占位，argv数组表示参数占位

evalsha 根据校验和执行lua脚本（校验和是生成脚本时而生成的唯一标识，用于标识对应脚本）

script load 根据lua脚本生成校验和

script exists 根据校验和判断脚本是否存在

script flush 清空脚本

script kill 执行脚本超时时杀死

 #脚本内容 返回 redis call函数执行结果  call函数：set testkey testvalue
 127.0.0.1:6379> eval "return redis.call('set',KEYS[1],ARGV[1])" 1 testkey testvalue
 OK
 
 #get testkey
 127.0.0.1:6379> eval "return redis.call('get','testkey')" 0
 "testvalue"
 
 #将脚本加入字典，生成校验和
 127.0.0.1:6379> script load "return redis.call('get','testkey')"
 "e3806601db83b4206d0e875f774193ee4f77333f"
 
 #判断校验和对应脚本是否存在
 127.0.0.1:6379> script exists "e3806601db83b4206d0e875f774193ee4f77333f"
 1) (integer) 1
 127.0.0.1:6379>  script exists "ttttttttttttttttt"
 1) (integer) 0
 
 #通过校验和执行脚本
 127.0.0.1:6379> evalsha  "e3806601db83b4206d0e875f774193ee4f77333f" 0
 "testvalue"

Lua脚本原理

原始的lua环境不满足redis的使用，redis会导入一些函数库强化lua环境，最终使用修改后的lua环境

使用两个组件实现lua脚本功能，一个组件是执行lua脚本的伪客户端，另一个是脚本字典，用于维护K校验和与V脚本，通过脚本字典能够实现很多命令功能

命令及实现原理

• eval
  1. 根据脚本生成函数，函数名为校验和定义
  2. 维护脚本字典，加入K（校验和）V（脚本）
  3. 执行函数（前需要导入keys数组、argv数组参数，执行完函数将响应数据放入输出缓冲区，定时钩子函数检查执行脚本是否超时，script kill 来结束超时脚本）
• evalsha：根据校验和找到对应函数来执行
• script exists：根据校验和查询脚本字典判断脚本是否存在
• script load：与eval类似，根据脚本生成函数并维护脚本字典，但不执行，返回校验和
• script flush：重置脚本字典和lua环境

脚本复制

当主从集群情况下，如果主节点以及维护了脚本但从节点还没维护脚本，客户端请求evalsha命令，主节点会执行成功，但还未维护脚本的从节点会执行失败

如果从节点都维护了脚本那么可以运行evalsha，如果从节点没维护脚本，那么主节点复制时需要将evalsha命令转换为eval命令告诉从节点维护脚本（根据校验和查到脚本字典的脚本再转换为eval命令）

为了避免这种情况发生，使用脚本缓冲字典来判断主从复制时，从节点是否都维护了该脚本，K为脚本校验和，V为空，可以看成Set

当主节点执行evalsha时，查看脚本缓冲字典判断从节点是否都维护了该脚本，如果维护了直接发送，否则根据校验和查询脚本字典获取脚本，将evalsha命令转换为eval命令再发送给从节点

总结

本篇文章围绕lua脚本深入浅出的解析如何使用lua脚本、lua脚本实现原理以及脚本复制问题

原始的lua环境不满足Redis的使用，Redis导入其他函数库强化lua环境

使用伪客户端帮助lua脚本发送命令给服务端，在服务端维护脚本字典以此来实现lua脚本相关命令，lua脚本最终会生成函数执行，参数等信息来源于lua脚本的命令

主从架构下，为了防止使用evalsha命令主从执行不一致，会使用脚本缓存字典来判断主从中是否都维护了对应的脚本