Redis 的指令执行方式：Pipeline、事务与 Lua 脚本的对比

Pipeline

客户端将多条命令打包发送，服务器顺序执行并一次性返回所有结果。可以减少网络往返延迟（RTT）以提升吞吐量。

需要注意的是，Pipeline 中的命令按顺序执行，但中间可能被其他客户端的命令打断。

典型场景：批量插入、查询或更新数据，也就是命令间没有什么依赖关系的情况。

比如下面这个例子，Pipeline 将 3 个 SET 打包发送，减少三次网络往返为一次。假设单次命令 RTT 为 1ms，3 次命令需 3ms；使用 Pipeline 仅需约 1ms。

SET key1 value1
SET key2 value2
SET key3 value3

事务

可以确保一组命令“原子”执行，确保一组命令执行过程中不被其他客户端打断。如果事务中有命令失败，整个事务不会回滚，但后续命令不会执行。

通常，它会结合 WATCH 来实现乐观锁。

另外，Redis 中的原子性和 MySQL 中的原子性意义不同。MySQL 的原子性意味着，要么全部执行成功，要么就不执行，它会涉及回滚的操作。但 Redis 没有没有回滚的操作（为了性能，实现回滚需要维护事务日志等其他一些机制，会增加开销），它的原子性指，一组命令顺序执行，不会被其他命令打断。

还有，Redis 的事务并不会像 Pipeline 一样，将命令一起发送给 Redis，而是会一条一条发送。为什么？可以结合下面的过程，这样的话可以用来进行语法检查。

客户端发送 MULTI，开启事务。
客户端逐条发送命令（如 SET、INCR），每条命令立即传输到服务器。
服务器收到命令后，不执行，而是将其放入事务队列，并返回 QUEUED 响应。
客户端发送 EXEC，服务器原子性执行队列中的所有命令，并返回结果。
或者，客户端发送 DISCARD，清空队列，取消事务。

在实际使用中，比如在 Python 中的 redis-py 库，事务会以 Pipeline 的方式批量发送，来优化命令发送。

pipe = r.pipeline()  # 创建 Pipeline
pipe.multi()  # 开始事务
pipe.set('key1', 'value1')
pipe.set('key2', 'value2')
pipe.execute()  # 发送并执行事务

典型场景：需要保证数据一致性的操作，如转账、库存扣减。

WATCH accountA  -- 监控账户 A 的键，防止被其他客户端修改
MULTI
GET accountA -- 如果账户 A 的值发生改变，剩下的命令将不会执行
SET accountA $new_balanceA -- 更新账户 A 余额（减 100）
SET accountB $new_balanceB -- 更新账户 B 余额（加 100）
EXEC

Lua 脚本

Lua 脚本可以在一条命令中实现复杂逻辑，如条件判断、循环、错误控制。它和事务功能上有些相似，都是为了实现原子性。不过 Lua 脚本有两种选择，redis.call() 失败时脚本停止（前面已经执行完的命令不会受影响）；redis.pcall() 捕获错误继续执行。

它比起事务有什么好处呢？

• 比如事务中需要依赖于一个 GET 操作的结果，来决定后面的操作，事务无法实现，需要结合客户端的代码，加大了复杂性。
• 事务中的每条命令都会与 Redis 服务器进行网络交互，增加了客户端与服务器的交互。

另外，为了避免每次都需要传输完整的 Lua 脚本给 Redis，Redis 还设立了一个缓冲区，来去存放 Lua 脚本的内容以及它的 SHA1 值（一种哈希算法，将 Lua 脚本内容映射为固定长度的唯一标识符）。之后只需传输对应的 SHA1 值即可执行对应的脚本。

总之，Lua 脚本会更灵活，事务能做的，Lua 都能做。所以能用 Lua 就用 Lua。

典型场景：需要保证数据一致性的操作，如转账、库存扣减。和事务差不多。

local accountA = KEYS[1]    -- 账户 A 的键
local accountB = KEYS[2]    -- 账户 B 的键
local amount = tonumber(ARGV[1])  -- 转账金额（转换为数字）-- 获取账户 A 余额（不存在则默认为 0）
local balanceA = redis.call('GET', accountA) or 0
balanceA = tonumber(balanceA)-- 检查余额是否足够
if balanceA < amount thenreturn 0  -- 余额不足，返回 0
end-- 获取账户 B 余额（不存在则默认为 0）
local balanceB = redis.call('GET', accountB) or 0
balanceB = tonumber(balanceB)-- 执行转账
redis.call('SET', accountA, balanceA - amount)  -- 扣减账户 A
redis.call('SET', accountB, balanceB + amount)  -- 增加账户 Breturn 1  -- 转账成功，返回 1-- Redis 调用方式：
EVAL "local accountA = KEYS[1] local accountB = KEYS[2] local amount = tonumber(ARGV[1]) local balanceA = redis.call('GET', accountA) or 0 balanceA = tonumber(balanceA) if balanceA < amount then return 0 end local balanceB = redis.call('GET', accountB) or 0 balanceB = tonumber(balanceB) redis.call('SET', accountA, balanceA - amount) redis.call('SET', accountB, balanceB + amount) return 1" 2 accountA accountB 30

参考

1. Redis 事务 vs Lua，区别以及如何选择
2. 【Redis】- 事务和Lua脚本
3. Redis 管道、事务、Lua 脚本对比