Redis-Lua语言：简单小巧但功能强大

Lua

Lua语言是在1993年由巴西一个大学研究小组发明，其设计目标是作为嵌入式程序移植到其他应用程序,它是由C语言实现的，虽然简单小巧但是功能强大，所以许多应用都选用它作为脚本语言，尤其是在游戏领域，暴雪公司的“魔兽世界”，“愤怒的小鸟”，Nginx将Lua语言作为扩展。Redis将Lua作为脚本语言可帮助开发者定制自己的Redis命令。

Redis 2.6 版本通过内嵌支持 Lua 环境。也就是说一般的运用，是不需要单独安装Lua的。

通过使用LUA脚本：

1、减少网络开销，在Lua脚本中可以把多个命令放在同一个脚本中运行；

2、原子操作，redis会将整个脚本作为一个整体执行，中间不会被其他命令插入（Redis执行命令是单线程）。

3、复用性，客户端发送的脚本会永远存储在redis中，这意味着其他客户端可以复用这一脚本来完成同样的逻辑。

不过为了我们方便学习Lua语言，我们还是单独安装一个Lua。

在Redis使用LUA脚本的好处包括：

1、减少网络开销，在Lua脚本中可以把多个命令放在同一个脚本中运行；

2、原子操作，Redis会将整个脚本作为一个整体执行，中间不会被其他命令插入。换句话说，编写脚本的过程中无需担心会出现竞态条件；

3、复用性，客户端发送的脚本会存储在Redis中，这意味着其他客户端可以复用这一脚本来完成同样的逻辑

Lua入门

安装Lua

Lua在linux中的安装

到官网下载lua的tar.gz的源码包

1、wget http://www.lua.org/ftp/lua-5.3.6.tar.gz 2、tar -zxvf lua-5.3.6.tar.gz 进入解压的目录： 3、cd lua-5.3.6 4、make linux 5、make install（需要在root用户下）如果报错，说找不到readline/readline.h, 可以root用户下通过yum命令安装 yum -y install libtermcap-devel ncurses-devel libevent-devel readline-devel 安装完以后再make linux / make install 最后，直接输入 lua命令即可进入lua的控制台：复制代码

Lua基本语法

Lua 学习起来非常简单，当然再简单，它也是个独立的语言，自成体系，不可能完全在本课中全部讲述完毕，如果工作中有深研Lua的需要，可以参考《Lua程序设计》，作者罗伯拖·鲁萨利姆斯奇 (Roberto Ierusalimschy)。

现在我们需要：print("Hello World！")

可以在命令行中输入程序并立即查看效果。

或者编写一个Lua脚本

然后执行

注释

单行注释

两个减号是单行注释: -- 复制代码

多行注释

--[[ 注释内容注释内容 --]] 复制代码

标示符

Lua 标示符用于定义一个变量，函数获取其他用户定义的项。标示符以一个字母 A 到 Z 或 a 到 z 或下划线 _ 开头后加上 0 个或多个字母，下划线，数字（0 到 9）。

最好不要使用下划线加大写字母的标示符，因为Lua的语言内部的一些保留字也是这样的。

Lua 不允许使用特殊字符如 @, $, 和 % 来定义标示符。 Lua 是一个区分大小写的编程语言。因此在 Lua 中 LIJIN与lijin 是两个不同的标示符。以下列出了一些正确的标示符：

关键词

以下列出了 Lua 的保留关键词。保留关键字不能作为常量或变量或其他用户自定义标示符：

同时一般约定，以下划线开头连接一串大写字母的名字（比如 _VERSION）被保留用于 Lua 内部全局变量。

全局变量

在默认情况下，变量总是认为是全局的。

全局变量不需要声明，给一个变量赋值后即创建了这个全局变量，访问一个没有初始化的全局变量也不会出错，只不过得到的结果是：nil。

如果你想删除一个全局变量，只需要将变量赋值为nil。这样变量b就好像从没被使用过一样。换句话说, 当且仅当一个变量不等于nil时，这个变量即存在。

Lua中的数据类型

Lua 是动态类型语言，变量不要类型定义,只需要为变量赋值。值可以存储在变量中，作为参数传递或结果返回。

Lua 中有 8 个基本类型分别为：nil、boolean、number、string、userdata、function、thread 和 table。

我们可以使用 type 函数测试给定变量或者值的类型。

我们只选择几个要点做说明：

1、nil 类型表示一种没有任何有效值，它只有一个值 – nil，对于全局变量和 table，nil 还有一个"删除"作用，给全局变量或者 table 表里的变量赋一个 nil 值，等同于把它们删掉，nil 作类型比较时应该加上双引号 "。

2、boolean 类型只有两个可选值：true（真）和 false（假），Lua 把 false 和 nil 看作是 false，其他的都为 true，数字 0 也是 true。

3、Lua 默认只有一种 number类型 -- double（双精度）类型。

print(type(2)) print(type(2.2)) print(type(0.2)) print(type(2e+1)) print(type(0.2e-1)) 复制代码

都被看作是 number 类型

4、字符串由一对双引号或单引号来表示，也可以用[[ 与 ]] 表示，一般来说，单行文本用双引号或单引号，多行文本用[[ 与 ]] 。

5、在对一个数字字符串上进行算术操作时，Lua 会尝试将这个数字字符串转成一个数字。

6、字符串连接使用的是 ..

7、使用 # 来计算字符串的长度，放在字符串前面

8、table可以做为数组，也可以作为为Hash，table 不会固定长度大小，有新数据添加时 table 长度会自动增长，没初始的 table 都是 nil

不同于其他语言的数组把 0 作为数组的初始索引，可以看到在Lua里表的默认初始索引一般以 1 开始。

把table做hash表用：

Lua 中的函数

在 Lua中，函数以function开头，以end结尾，funcName是函数名，中间部分是函数体:

function funcName () --[[ 函数内容 --]] end 复制代码

比如定义一个字符串连接函数：

function contact(str1,str2) return str1..str2 end print(contact("hello","Lijin")) 复制代码

Lua 变量

变量在使用前，需要在代码中进行声明，即创建该变量。

编译程序执行代码之前编译器需要知道如何给语句变量开辟存储区，用于存储变量的值。

Lua 变量有：全局变量、局部变量。

Lua 中的变量全是全局变量，那怕是语句块或是函数里，除非用 local 显式声明为局部变量。局部变量的作用域为从声明位置开始到所在语句块结束。

变量的默认值均为 nil。

Lua中的控制语句

Lua中的控制语句和Java语言的差不多。

循环控制

Lua支持while 循环、for 循环、repeat...until循环和循环嵌套，同时，Lua提供了break 语句和goto 语句。

我们重点来看看while 循环、for 循环。

for 循环

Lua 编程语言中 for语句有两大类：数值for循环、泛型for循环。

数值for循环

Lua 编程语言中数值 for 循环语法格式:

for var=exp1,exp2,exp3 do <执行体> end 复制代码

var 从 exp1 变化到 exp2，每次变化以 exp3 为步长递增 var，并执行一次 "执行体"。exp3 是可选的，如果不指定，默认为1。

泛型for循环

泛型 for 循环通过一个迭代器函数来遍历所有值，类似 java 中的 foreach 语句。Lua 编程语言中泛型 for 循环语法格式:

--打印数组a的所有值

a = {"one", "two", "three"} for i, v in ipairs(a) do print(i, v) end 复制代码

i是数组索引值，v是对应索引的数组元素值。ipairs是Lua提供的一个迭代器函数，用来迭代数组。

tbl3={age=18,name='lijin'} for i, v in pairs(tbl3) do print(i,v) end 复制代码

while循环

while(condition) do statements end a=10 while(a<20) do print("a= ",a) a=a+1 end 复制代码

if条件控制

Lua支持if 语句、if...else 语句和if 嵌套语句。

if 语句语法格式如下：

if(布尔表达式) then --[ 在布尔表达式为 true 时执行的语句 --] end if...else 语句语法格式如下： if(布尔表达式) then --[ 布尔表达式为 true 时执行该语句块 --] else --[ 布尔表达式为 false 时执行该语句块 --] end 复制代码

Lua 运算符

Lua提供了以下几种运算符类型：

算术运算符

+ 加法 - 减法 * 乘法 / 除法 % 取余 ^ 乘幂 - 负号关系运算符 == 等于 ~= 不等于 > 大于 < 小于 >= 大于等于 <= 小于等于逻辑运算符 and 逻辑与操作符 or 逻辑或操作符 not 逻辑非操作符复制代码

Lua其他特性

Lua支持模块与包，也就是封装库，支持元表(Metatable)，支持协程(coroutine)，支持文件IO操作，支持错误处理，支持代码调试，支持Lua垃圾回收，支持面向对象和数据库访问，更多详情请参考对应书籍。

Java对Lua的支持

目前Java生态中，对Lua的支持是LuaJ，是一个 Java 的 Lua 解释器，基于 Lua 5.2.x 版本。

Maven

<dependency> <groupId>org.luaj</groupId> <artifactId>luaj-jse</artifactId> <version>3.0.1</version> </dependency> 复制代码

参考代码

参见luaj模块，请注意，本代码仅供参考，在工作中需要使用Lua语言或者Java中执行Lua脚本的，请自行仔细学习Lua语言本身和luaj-jse使用，不提供任何技术支持。一般这种形式用得非常少。

Redis中的Lua

eval 命令

命令格式

EVAL script numkeys key [key ...] arg [arg ...] 复制代码

命令说明

1、script 参数：

是一段 Lua 脚本程序，它会被运行在Redis 服务器上下文中，这段脚本不必（也不应该）定义为一个 Lua 函数。

2、numkeys 参数：

用于指定键名参数的个数。

3、key [key...] 参数：从EVAL 的第三个参数开始算起，使用了 numkeys 个键（key），表示在脚本中所用到的那些 Redis 键（key），这些键名参数可以在 Lua 中通过全局变量 KEYS 数组，用1为基址的形式访问（KEYS[1],KEYS[2]···）。

4、arg [arg...]参数：

可以在 Lua 中通过全局变量 ARGV 数组访问，访问的形式和 KEYS 变量类似（ARGV[1],ARGV[2]···）。

示例

eval "return {KEYS[1],KEYS[2],ARGV[1],ARGV[2]}" 2 key1 key2 first second 复制代码

在这个范例中key [key ...] 参数的作用不明显，其实它最大的作用是方便我们在Lua 脚本中调用 Redis 命令

Lua 脚本中调用 Redis 命令

这里我们主要记住 call() 命令即可：

eval "return redis.call('mset',KEYS[1],ARGV[1],KEYS[2],ARGV[2])" 2 key1 key2 first second 复制代码

evalsha 命令

但是eval命令要求你在每次执行脚本的时候都发送一次脚本，所以Redis 有一个内部的缓存机制，因此它不会每次都重新编译脚本，不过在很多场合，付出无谓的带宽来传送脚本主体并不是最佳选择。

为了减少带宽的消耗， Redis 提供了evalsha 命令，它的作用和 EVAL一样，都用于对脚本求值，但它接受的第一个参数不是脚本，而是脚本的 SHA1 摘要。

这里就需要借助script命令。

script flush ：清除所有脚本缓存。

script exists ：根据给定的脚本校验，检查指定的脚本是否存在于脚本缓存。

script load ：将一个脚本装入脚本缓存，返回SHA1摘要，但并不立即运行它。

script kill ：杀死当前正在运行的脚本。

这里的 SCRIPT LOAD 命令就可以用来生成脚本的 SHA1 摘要

script load "return redis.call('set',KEYS[1],ARGV[1])" 复制代码

然后就可以执行这个脚本

evalsha "c686f316aaf1eb01d5a4de1b0b63cd233010e63d" 1 key1 testscript 复制代码

redis-cli 执行脚本

可以使用 redis-cli 命令直接执行脚本，这里我们直接新建一个 lua 脚本文件，用来获取刚刚存入 Redis 的 key1的值，vim redis.lua，然后编写 Lua 命令：

local value = redis.call('get','key1') return value 复制代码

然后执行

./redis-cli -p 6379 --eval ../scripts/test.lua 复制代码

也可以

./redis-cli -p 6379 script load "$(cat ../scripts/test.lua)" 复制代码

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