Redis中使用Lua指令碼的思路

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   Redis提供了通過eval命令來執行Lua指令碼。下面通過幾個小例子來講述如何在Redis服務端執行Lua指令碼。

  1. 執行Lua指令碼的幾個命令如下：

   

命令格式	說明	對應Jedis用戶端Jedis對象的方法之一（有更多重載方法）
EVAL script numkeys key [key ...] arg [arg ...]	執行Lua指令碼	public Object eval(String script, int keyCount, String... params)
EVALSHA sha1 numkeys key [key ...] arg [arg ...]	根據給定的 sha1 校正碼，對緩衝在伺服器中的指令碼進行求值	public Object evalsha(String sha1, int keyCount, String... params)
SCRIPT LOAD script	將給定的指令碼緩衝，不執行，並返回sha1校正值	public String scriptLoad(String script)
SCRIPT EXISTS sha1 [sha1 ...]	給定一個或多個指令碼的 SHA1 校正和，返回一個包含 0 和 1 的列表，表示校正和所指定的指令碼是否已經被儲存在緩衝當中	public List<Boolean> scriptExists(String... sha1)
SCRIPT FLUSH	清除所有 Lua 指令碼緩衝
SCRIPT KILL	殺死當前正在啟動並執行 Lua 指令碼，若且唯若這個指令碼沒有執行過任何寫操作時，這個命令才生效(如果已經執行了寫操作，則需要通過shutdown nosave命令來處理)

  2.通過redis-cli用戶端執行Lua指令碼

    

 redis-cli --eval myscript.lua key1 key2 , arg1 arg2 arg3

   

    需要注意的是用逗號來分割key和參數，這裡與在互動式模式下執行evel命令有所不同。

  3.實際案例

   情境一：對一個特定請求1秒鐘只允許訪問10次,當符合請求訪問條件時，返回True,否則返回False。

   Java用戶端操作Redis服務，實現代碼如下：

   

/** * 存取控制 *  * 1秒內最多可訪問10次 *  * @param key * @return */public boolean isAccess(String key) {String rkey = "acc:" + key;long value = jedis.incr(rkey);if (value == 1) {jedis.expire(rkey, 1);return true;} else {boolean rs = value <= 10;return rs;}}

  INCR命令作為計數器，如果rkey存在，則增加1返回最終值，否則初始化值為0，然後加1。如上程式，如果訪問rkey不存在，則表示第一次請求，這時對其rkey設定到期時間為1秒，否則比較其值是否超過制定請求數的閥值10.

 

  用Lua指令碼來完成這一操作：

  

--[[Judge status KEYS[1]:keyARGV[1]:request numbersARGV[2]:expires times seconds--]]local key, rqn, exp  = KEYS[1], ARGV[1], ARGV[2];local value=redis.call("incr", key);redis.log(redis.LOG_NOTICE, "incr "..key);if(tonumber(value) == 1)then   redis.call("expire", key,  exp);   redis.log(redis.LOG_NOTICE, "expire "..key.." "..exp)   return true;else   return tonumber(value) <= tonumber(rqn);end

   通過Java用戶端代碼實現該功能存在一定缺陷，比如每1秒就需要操作1個incr和expire命令，並且該命令是由用戶端通過網路發起的，而使用Lua指令碼則既可以保證操作的原子性，又能使每次操作只需要一個key即可在伺服器端完成相應的判斷操作。可以通過SCRIPT LOAD的方式將指令碼緩衝到伺服器，通過sha1校正值+參數（Key，ARG）來執行，減輕網路傳輸，也對該功能做到較好的封裝。

 情境二：指定模式key大量刪除

    redis目前提供的刪除命令del僅支援刪除指定數量的key,並不能通過指定模式key來進行刪除，比如：del *user 刪除以user結尾的key。

    

  在redis中提供了keys命令，該命令可以通過指定模式key來擷取key列表，下面通過keys和del命令組合實現一個指定模式key大量刪除的命令。

  

--[[Pattern delete keyKEYS[1]:pattern--]]redis.log(redis.LOG_NOTICE, "call keys "..KEYS[1]);local keys=redis.call("keys", KEYS[1]);local count = 0;if(keys and (table.maxn(keys) > 0)) then    for index, key in ipairs(keys) do        redis.log(redis.LOG_NOTICE, "del "..key);        count = count +  redis.call("del", key);    endendreturn count;

 

  需要注意的是情境二可以作為一種思路，通過Lua指令碼組合redis內建命令來實現特定功能的命令。而這裡的模式key大量刪除並未一個好的命令，因為如果key的數量很大時，將會有比較嚴重的效能問題。redis預設限制Lua指令碼執行時間最大為5秒，如果超過5秒將繼續接受來自用戶端的請求，並簡單的返回BUSY結果。這時候則需要SCRIPT KILL或者SHUTDOWN NOSAVE命令做相應的處理。因此應該儘力保證指令碼的執行速度極快。

情境三：產生隨機數

  對於Redis而且，指令碼執行在相同資料集，相同參數下執行寫命令具有一致性的。其不依賴與隱式的資料集，指令碼執行過程中不同執行時期的狀態變化，也不依賴外部I/O裝置的輸入。

  要符合Redis服務執行的指令碼條件，需要注意的地方比較多，可以參見：                         http://redis.io/commands/eval

  下面是實現隨機數列表的Lua指令碼：

--[[Random lpush a list key-valueKEYS[1]:key nameARGV[1]:ramdom seed valueARGV[2]:add element count--]]math.randomseed(ARGV[1]);for i=1, ARGV[2], 1 do    redis.call("lpush", KEYS[1], math.random());endredis.log(redis.LOG_NOTICE, "lpush " .. KEYS[1]);return true;

  上述指令碼通過改變randomseed函數的參數來實現隨機數，如果兩次執行上述指令碼，ARGV[1]參數值相同，則產生的隨機數是相同的。

 通過執行上述指令碼，記錄每次生產的值，然後刪除對應key,再次產生。

 

650) this.width=650;" src="http://s3.51cto.com/wyfs02/M01/5B/FC/wKioL1UYz4WSgIhaAAOqB1w19Sc305.jpg" style="float:none;" title="randomlist.png" alt="wKioL1UYz4WSgIhaAAOqB1w19Sc305.jpg" />

650) this.width=650;" src="http://s3.51cto.com/wyfs02/M01/5C/01/wKiom1UYzkqx3NzwAAFpvCYWbRo501.jpg" style="float:none;" title="randomlist2.png" alt="wKiom1UYzkqx3NzwAAFpvCYWbRo501.jpg" />

650) this.width=650;" src="http://s3.51cto.com/wyfs02/M01/5C/02/wKiom1UYz6DwtZZyAAJG2oORc7c681.jpg" title="randomlist3.png" alt="wKiom1UYz6DwtZZyAAJG2oORc7c681.jpg" />

  對比上述結果，在執行該指令碼時，隨機數的產生由seed參數（第一個參數）決定的。

  相同隨機數種子下產生的隨機數是相同的，如果再次執行指令碼，指定產生的隨機數個數n小於已經產生的隨機數個數m，則取已經產生的前n個，如果指定產生的隨機數個數n大於已經產生的隨機數個數m,則次數再產生(n-m)個隨機數，並固定下來。

 4.Redis中使用Lua指令碼總結

    Redis內建了Lua解譯器，這為操作Redis伺服器和資料提供了巨大的靈活性。

    文中幾個情境並不見得實際，有效，但並不能掩蓋Lua與Redis結合將為Redis的使用提供了更大的想象和操作空間。

    我們可以通過Lua來實現更多特定功能的命令；用Lua來封裝複雜了Redis操作的業務；計數，統計，分析，收集資料；實現業務操作事務控制等等。更多情境，還需在實際中不斷摸索和嘗試。

本文出自 “野馬紅塵” 部落格，轉載請與作者聯絡！

Redis中使用Lua指令碼的思路