Redis Lua脚本好处、Redis执行Lua的两种方式、Redis缓存Lua脚本、Redis Lua原子性验证、Lua脚本IP限流、Lua脚本自乘
Redis Lua脚本好处、Redis执行Lua的两种方式、Redis缓存Lua脚本、Redis Lua原子性验证、Lua脚本IP限流、Lua脚本自乘
- Redis cli两种运行方式
- Redis Lua脚本好处
- Redis执行Lua的两种方式
- 1.交互式执行Lua
- Redis客户端执行Lua脚本命令
- Lua脚本中怎么执行Redis命令
- 2.命令式执行Lua
- Lua脚本文件注释编写
- Lua脚本文件编写
- 命令式执行简单Lua脚本文件
- Lua脚本案例
- 带参数的：Lua脚本实现IP限流
- 不带参数的：Lua脚本实现自乘
- Redis缓存Lua脚本
- Redis Lua原子性验证
Redis cli两种运行方式
redis cli两种运行方式：交互式、命令式
Redis Lua脚本好处
Lua脚本是Redis 2.6之后引入的
- 批量执行命令
- 原子性
- 操作集合的复用
Lua脚本实现原子性的原理，就是执行一个Lua脚本的时候，里面有多个命令，这个时候会阻塞其它任何命令的执行和其它任何客户端的请求，也就是说，执行Lua的时候，只会执行Lua里的命令，以此来达到Lua里的多条命令成为一个整体来执行。
Redis执行Lua的两种方式
一种是连接客户端，交互式执行Lua，一种是编写Lua脚本文件，用命令行的方式执行。
有很多坑，先了解一下
1、用交互式方式(redis-cli进入客户端再执行命令)执行eval命令的时候，后面不能跟lua脚本(只能跟Lua语言)，会报错如下：
# test2.lua 0: test2.lua脚本路径 0参数个数
127.0.0.1:6379> eval test2.lua 0
(error) ERR Error compiling script (new function): user_script:1: '=' expected near '<eof>'
2、用命令式方式(redis-cli后面跟执行的命令)执行命令的时候，如果你的Redis设置了密码，在连接的时候会输出认证提示
# -r表示重复执行；这里连接认证之后执行3次ping命令
[pdx_haokai@VM-0-3-centos bin]$ redis-cli -a Pass9612 -r 3 ping
# 可以看到会有Warning: Using a password with '-a' or '-u'输出
Warning: Using a password with '-a' or '-u' option on the command line interface may not be safe.
PONG
PONG
PONG
这种输出会影响Lua脚本取值，但不影响正常运行
需要redis输入密码时去除提示Warning: Using a password提示，拼接如下命令可以去除提示
2>/dev/null
1.交互式执行Lua
Redis客户端执行Lua脚本命令
EVAL script numkeys [key [key ...]] [arg [arg ...]]
- EVAL代表执行Lua语言的命令
- script代表Lua脚本内容，内容引号引起来，建议用双引号
- numkeys表示参数中有多少个key，需要注意Redis中key是从1开始的，如果没有key的参数，写0
- [key [key …]]是key作为参数传递给Lua语言，也可以不填，但是需要[key [key …]]和numkeys的个数对应起来
- [arg [arg …]]这些参数传递给Lua语言，它们可填可不填
# "return '2234'"是Lua脚本内容,numkeys为0
127.0.0.1:6379> eval "return '2234'" 0
"2234"
127.0.0.1:6379>
Lua脚本中怎么执行Redis命令
Lua的使用，就是为了能够执行Redis命令
通过redis.call来执行Redis命令
redis.call(command,key[param1,param2,...])
- command是Redis命令，包括set、get、del等
- key是被操作的键
- key[param1,param2,…]代表给key的参数
# --eval：用于执行lua脚本
127.0.0.1:6379> eval "return redis.call('set','key001','567')" 0
OK
127.0.0.1:6379> get key001
"567"
# KEYS[1],ARGV[1]中KEYS和ARGV是形参名，大写不能改
127.0.0.1:6379> eval "return redis.call('set',KEYS[1],ARGV[1])" 1 key002 789
OK
127.0.0.1:6379> get key002
"789"
# KEYS[1],ARGV[1]中KEYS和ARGV是形参名，KEYS改为小写，直接不识别参数
127.0.0.1:6379> eval "return redis.call('set',keys[1],ARGV[1])" 1 key002 710
(error) ERR Error running script (call to f_a9e55ca6c2982f8ce741628e9c3df21db06f4edb): @enable_strict_lua:15: user_script:1: Script attempted to access unexisting global variable 'keys'
这里需要注意下，如果用交互式方式(redis-cli进入客户端再执行命令)执行eval命令的时候，后面不能跟lua脚本，是不识别的，会报错如下：
127.0.0.1:6379> eval test2.lua 0
(error) ERR Error compiling script (new function): user_script:1: '=' expected near '<eof>'
2.命令式执行Lua
Lua脚本文件注释编写
在Lua程序中，有两种注释，单行注释和多行注释
1.单行注释
单行注释可以注释整行或者一行中的一部分。他一般不用于连续多行的注释文本，当然，和其他语言一样，也可以用来注释掉多行连续的代码，例如：
-- 注释方式1
if x > 1 thenreturn true; -- 注释
elsereturn false; -- 注释
end-- 注释方式2
-- if x > 1 then-- return true;
--else-- return false;
-- end
在以上示例中，注释方式2是不规范的，如果要注释多行，尽量的采用多行注释。
2.多行注释
多行注释一般用于连续多行注释，当然也可以用于单行注释，例如：
--[[
if x > 1 then-- 注释1
else-- 注释2
end
--]]
Lua的多行注释是可以嵌套的，这是其他语言没有的优点。
Lua脚本文件编写
Lua语言中执行Redis命令，用起来不是很方便，所以都会使用去执行Lua脚本文件
# 编写操作Redis命令
redis.call(command,key[param1,param2,...])# 调用Lua脚本
redis-cli --eval 脚本名称 参数个数 参数1 参数2 ......
新建一个测试脚本：test.lua
vim test.lua
内容如下
--[[
多行注释：
这是一个测试脚本
--]]
redis.call('set','key1','123')--放入一个数字字符串
redis.call('incryby','key2','1024')--数字字符串增加1024
return redis.call('get','key2')
命令式执行简单Lua脚本文件
以命令式执行Lua脚本文件，交互式只不能执行Lua脚本文件(不识别文件的)。
redis-cli -a Pass9612 2>/dev/null --eval ../../lua/test.lua
- -a：如配置了密码，可用a选项，无密码可忽略
- 2>/dev/null：输入密码时去除提示Warning: Using a password提示，方便取值查看，无密码可忽略
- –eval 你的lua脚本文件路径
Lua脚本案例
案例会用到tonumber函数
tonumber函数会尝试将它的参数转换为数字
如果参数已经是一个数字或者是一个可以转换成数字的字符串，那么这个函数就会返回转换后的数值，否则，返回nil（表示转换失败）。
这个函数有一个额外的参数base可用来指定参数的进制:
（1）默认参数值是10
（2）参数的取值范围是[2, 36]
（3）当参数值超过10时，使用A代表10（大小写都可以），B代表11，以此类推最后Z代表35
带参数的：Lua脚本实现IP限流
每个用户在X秒内只能访问Y次
需要用到三个参数
- KEYS：key，IP限流，则key需要包含IP去区分
- ARGV[1]：第一个参数，X，用来设置过期时间
- ARGV[2]：第二个参数，Y，控制规定时间内访问次数
新建ip.lua文件，内容如下
--[[
1.Lua 中的变量全是全局变量，无论语句块或是函数里，除非用 local 显式声明为局部变量，变量默认值均为nil
2.使用local创建一个局部变量，与全局变量不同，局部变量只在被声明的那个代码块内有效。
（代码块：指的是一个控制结构内，一个函数体，或者一个chunk（变量被声明的那个文件或者文本串））尽可能使用局部变量，有两个好处
a.避免命名冲突
b.访问速度更快（原因是local变量是存放在lua的堆栈里面的是array操作，而全局变量是存放在_G中的table中，效率不及堆栈）
--]]
local num=redis.call('incr',KEYS[1])-- 计数+1,key不存在会新建
if tonumber(num)==1 then--第一次访问,用第一个参数设置过期时间redis.call('expire',KEYS[1],ARGV[1])return 1
elseif tonumber(num)>tonumber(ARGV[2]) then--不是第一次访问,跟第二个参数进行比较,是否超过限制return 0 --超过限制
elsereturn 1 --没有超过限制
end
命令方式执行Lua脚本ip.lua，10s中访问最多6次，appname_test1:ip:192.168.0.1是模拟的key
# 空格的写法需要注意(这是固定语法)： key后面+空格+逗号+空格+参数1+空格+参数2
# 我redis有密码，用-a和2>/dev/null屏蔽密码提示
redis-cli -a Pass9612 2>/dev/null --eval ../../lua/ip.lua appname_test1:ip:192.168.0.1 , 10 6
不带参数的：Lua脚本实现自乘
Redis中有自增，但没有自乘。
传入key、arg1。对key乘以arg1，得到乘以的结果。
local curVal = redis.call('get',KEYS[1])
if curVal == false then--根据key获取当前value，没有key则为0curVal = 0
elsecurVal = tonumber(curVal)
end
curVal = curVal*tonumber(ARGV[1])
redis.call('set',KEYS[1],curVal)
return curVal需要key有值，否则结果都是0
Redis缓存Lua脚本
eval "local curVal = redis.call('get',KEYS[1]); if curVal == false then curVal = 0 else curVal = tonumber(curVal) end; curVal = curVal*tonumber(ARGV[1]) ;redis.call('set',KEYS[1],curVal); return curVal" 1 num 2
以客户端执行乘法脚本为例，在redis客户端执行Lua语言，拼接了很多命令，如果这样的一长执行串命令发给服务端，那么网络通信就会产生比较大的开销，所以Redis支持在服务端直接缓存一部分脚本的内容(它是用脚本生成了一段摘要，服务端可以根据这个摘要去执行脚本内容)。
你可以把Lua脚本里的内容提取出来，转成一行，使用script load进行脚本内容的缓存，注意执行命令时单双引号，脚本中的’get’和命令load "local…"的单双引号不要重复，否则执行会报Invalid argument(s)
script load "local curVal = redis.call('get',KEYS[1]); if curVal == false then curVal = 0 else curVal = tonumber(curVal) end; curVal = curVal*tonumber(ARGV[1]) ;redis.call('set',KEYS[1],curVal); return curVal"
"5d134cb368cf22d88c9e0130cbae1775a22cf348"
需要key有值，否则结果都是0
Redis Lua原子性验证
Lua是保证原子性的，它的执行是排他的，Lua中的命令是一个整体，没执行完毕其它命令都将阻塞。
如果Lua脚本执行很慢，那么其它客户端执行命令都会陷入阻塞中，等待Lua脚本内容执行完毕。
客户端执行一个死循环Lua，不做任何值的修改
eval "while (true) do end" 0
其他客户端再执行命令，提示Redis正在忙于执行脚本，你只能通过SCRIPT KILL或者SHUTDOWN NOSAVE让这个脚本不再执行。
# 提示Redis正在忙于执行脚本，你只能通过SCRIPT KILL或者SHUTDOWN NOSAVE让这个脚本不再执行
BUSY Redis is busy running a script. You can only call SCRIPT KILL or SHUTDOWN NOSAVE
由于没有任何值的修改，因此可以直接SCRIPT KILL
客户端执行一个死循环Lua，涉及操作key
eval "redis.call('set','key3','333') while(true) do end" 0
可以看到SCRIPT KILL已经不可以了，因为你有对key进行操作
# 对不起，脚本已经对数据集执行了写命令。您可以等待脚本终止，或者使用SHUTDOWN NOSAVE命令强行终止服务器
UNKILLABLE Sorry the script already executed write commands against the dataset. You can either wait the script termination or kill the server in a hard way using the SHUTDOWN NOSAVE command.
SHUTDOWN NOSAVE是不保存当前的操作并强制Redis停机(正常停机是SHUTDOWN )，这种操作是由破坏性的，会导致一部分内容丢失。
SHUTDOWN NOSAVE之后，重新启动Redis，查看Lua中操作的key，并没有被保存
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