Redis Lua脚本
文章目录
- 一.引言
- 二.eval简介
- 三.lua数据类型和redis数据类型之间转换
- 四.脚本的原子性
- 五.错误处理
- 六.纯函数脚本
- 七.选择内部脚本
一.引言
eval和evalsha命令使用内置的lua解释器,可以对lua脚本进行求值。
二.eval简介
- 第一个参数是一段脚本程序
- 第二个参数是参数的个数,后面的参数表示脚本中所用到的那些redis键,这些键名参数可以在lua中通过全局变量KEYS数据,以1为基址的形式访问(KEYS[1],KEYS[2]…)。
- 那些不是键名的附加参数,ARGV[],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]…)
注意:eval命令所有键都应该由KEYS数组来传递,因为不仅仅是eval命令,所有的redis命令在执行之前都会被分析,借此来确定命令会对哪些键进行操作。对于eval命令来说,必须使用正确的形式来传递键,才能确保分析工作正确地执行。而且可以确保redis集群可以将你的请求发送到正确的集群节点。
例如:
127.0.0.1:6379> eval "return {KEYS[1],ARGV[1]}" 1 foo bar
1) "foo"
2) "bar"
返回结果是redis multi bulk replies的lua数组,这是一个redis的返回类型,您的客户端可能会将他们转换成数组类型
lua脚本中使用lua函数调用redis命令的例子:
- redis.call()
- redis.pcall()
两种方式的区别:当reis命令执行结果返回错误是,redis.call()将返回给调用者一个错误,而redis.pcall()会将捕获的错误以lua表的形式返回。
三.lua数据类型和redis数据类型之间转换
当lua通过call()或pcall()函数执行redis命令的时候,命令的返回值会被转换成lua数据结构。同样地,当lua脚本在redis内置的解释器里运行时,lua脚本的返回值也会被转换成reids协议,然后由eval将值返回给客户端。
数据类型转换之间遵循这样一个设计原则:将一个redis值转换成lua值,之后再将转换所得的lua值转换回redis值,那么这个转换所得的redis值应该和最初的redis值一样。
redis->lua:
- redis integer reply -> lua number
- redis bulk reply -> lua string
- redis multi bulk reply -> lua table
- redis status reply -> lua table with a single err field containing the error
- redis error reply -> lua table with a single err field containing the error
- redis nil reply and nil multi bulk reply -> lua false boolean type
lua->redis:
- lua number -> redis integer reply
- lua string -> redis bulk reply
- lua table -> redis multi bulk reply
- lua table with a single ok field -> redis status reply
- lua table with a single err field -> redis error reply
- lua boolean false -> redis nil bulk reply
特殊lua->redis转换:
- redis boolean true -> redis integer reply with value of 1
注意:
- lua中整数和浮点数之间没有任何区别。因此,我们如果将lua的数字转换成整数的回复,这样将舍去小数部分。如果想从lua返回一个浮点数,你应该将它视作一个字符串。
- nil 作为一个回复的结束,后面的值将不会被返回
例子:
> eval "return {1,2,{3,'Hello World!'}}" 0
1) (integer) 1
2) (integer) 2
3) 1) (integer) 32) "Hello World!"> eval "return redis.call('get','foo')" 0
"bar"> eval "return {1,2,3.3333,'foo',nil,'bar'}" 0
1) (integer) 1
2) (integer) 2
3) (integer) 3
4) "foo"
四.脚本的原子性
redis使用单个lua脚本解释器去运行所有脚本,并且redis也播啊这呢个脚本会以原子性的方式执行:当某个脚本正在运行的时候,不会有其他脚本或者redis命令被执行。这和使用MULTI/EXEC包围的事物很类似。在其他客户端看来,脚本的效果只能是不可见或是已完成。要注意慢脚本的问题,一个蜗牛脚本执行是,其他客户端会因为服务器正忙而无法执行命令。
五.错误处理
-
当redis.call()在执行命令的过程中发生错误时,脚本会停止执行,并返回一个脚本错误
> del foo (integer) 1 > lpush foo a (integer) 1 > eval "return redis.call('get','foo')" 0 (error) ERR Error running script (call to f_6b1bf486c81ceb7edf3c093f4c48582e38c0e791): ERR Operation against a key holding the wrong kind of value -
和redis.call()不同,redis.pcall()出错时并不引发错误,而是返回一个带err域的lua表,用于表示错误
redis 127.0.0.1:6379> EVAL "return redis.pcall('get', 'foo')" 0 (error) ERR Operation against a key holding the wrong kind of value
六.纯函数脚本
脚本应该被写成纯函数脚本。脚本应该具有以下属性:
- 对于同样的数据集输入,给定相同的参数,脚本的redis写命令总是相同的。脚本执行的操作不能依赖于任何吟唱(非显式)数据,不能依赖于脚本在执行过程中、或在不同执行时间之间可能变更的状态,并且也不能依赖于任何来自IO设备的外部输入。
使用系统时间,调用randomkey那样的随机命令,或者使用lua的随机数生成器,渴死以上的这些操作,都会遭整脚本的求值无法每次都得出同样的结果。为了保证上述脚本的属性,redis做了以下工作:
- lua没有方位系统时间或者其他内部状态的命令
- 执行随机命令(randomkey,time)时,redis会返回一个错误,阻止这样的脚本运行
- lua脚本中调用哪些返回无序元素的命令时,执行命令所得的数据在返回给lua之前会先执行一个静默的字典排序。如调用:redis.call(“smembers”, KEYS[1]) ,返回的总是排过序的元素
- 对lua的伪随机数生成函数math.random,math.randomseed进行修改,使得每次在运行新脚本的时候总是拥有同样的seed值。者意味着,每次运行脚本是,只要不使用math。randomseed,那么math.random产生的随机数序列总是相同的
为了防止不必要的数据泄漏进lua环境,redis脚本不允许创建全局变量。如果一个脚本需要在多次执行之间维持某种状态,它应该使用reids key来进行状态保存,企图在脚本中访问一个全局变量将引起脚本停止,eval命令会返回一个错误。
七.选择内部脚本
lua脚本之影响脚本本身的执行,但不修改当前客户端调用脚本时选定的数据库。
可用库:
-
base lib
-
table lib
-
string lib
-
math lib
-
debug lib
-
struct lib
拆装箱处理
127.0.0.1:6379> eval 'return struct.pack("HH", 1, 2)' 0 "\x01\x00\x02\x00" 127.0.0.1:6379> eval 'return {struct.unpack("HH", ARGV[1])}' 0 "\x01\x00\x02\x00" 1) (integer) 1 2) (integer) 2 3) (integer) 5 127.0.0.1:6379> eval 'return struct.size("HH")' 0 (integer) 4 -
cjson lib
json处理
redis 127.0.0.1:6379> eval 'return cjson.encode({["foo"]= "bar"})' 0 "{\"foo\":\"bar\"}" redis 127.0.0.1:6379> eval 'return cjson.decode(ARGV[1])["foo"]' 0 "{\"foo\":\"bar\"}" "bar" -
cmsgpack lib
简单快速的message pack操纵
127.0.0.1:6379> eval 'return cmsgpack.pack({"foo", "bar", "baz"})' 0 "\x93\xa3foo\xa3bar\xa3baz" 127.0.0.1:6379> eval 'return cmsgpack.unpack(ARGV[1])' 0 "\x93\xa3foo\xa3bar\xa3baz" 1) "foo" 2) "bar" 3) "baz" -
bittop lib
为lua位运算模块增加了按位操作数
127.0.0.1:6379> eval 'return cmsgpack.pack({"foo", "bar", "baz"})' 0 "\x93\xa3foo\xa3bar\xa3baz" 127.0.0.1:6379> eval 'return cmsgpack.unpack(ARGV[1])' 0 "\x93\xa3foo\xa3bar\xa3baz" 1) "foo" 2) "bar" 3) "baz" -
redis.sha1hex function
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