Redis从入门到精通(十七)多级缓存(二)Lua语言入门、OpenResty集群的安装与使用

前言

Redis多级缓存系列文章：

Redis从入门到精通(十六)多级缓存(一)Caffeine、JVM进程缓存

6.4 Lua语法入门

要进行业务Nginx编程，就需要用到Lua语言。Lua语言的官网地址是：https://www.lua.org/

6.4.1 初识Lua

进入Lua官网，可以看到官方对Lua语言的定义：

Lua is a powerful, efficient, lightweight, embeddable scripting language. It supports procedural programming, object-oriented programming, functional programming, data-driven programming, and data description.
Lua是一种强大、高效、轻量级、可嵌入的脚本语言。它支持过程式编程、面向对象编程、函数式编程、数据驱动编程和数据描述。

Lua是一种轻量小巧的脚本语言，用标准C语言编写并以源代码形式开放， 其设计目的是为了嵌入应用程序中，从而为应用程序提供灵活的扩展和定制功能。

Lua经常嵌入到C语言开发的程序中，例如游戏开发、游戏插件等。Nginx本身也是C语言开发，因此也允许基于Lua做拓展。

6.4.2 Hello World

CentOS7系统默认已经安装了Lua语言环境，可以直接运行Lua代码。

在虚拟机任意目录下，新建一个hello.lua文件，内容如下：

print("Hello World")

执行lua hello.lua命令：

6.4.3 变量

6.4.3.1 Lua的数据类型

Lua支持的常见数据类型包括：

Lua提供了一个type()函数来判断一个变量的数据类型：

6.4.3.2 声明变量

Lua声明变量时无需指定数据类型，而是用local来声明变量为局部变量：

-- 声明字符串，可以用单引号或双引号
local str = 'hello'
-- 字符串拼接使用 ..
local str2 = 'hello' .. 'hello2'
-- 声明数字
local num = 21
-- 声明布尔类型
local falg = true

Lua的table类型类似于Java中的Map：

-- 声明table，类似Java中的Map
local map = {name = 'Jack', age = 21}
-- 通过key访问table
print(map['name'])
print(map.age)

Lua的table类型也可以作为数组来使用，只是此时的key为数组的角标，且从1开始：

-- 声明数组，key为角标
local arr = {'java', 'python', 'lua'}
-- 访问数组，从角标1开始
print(arr[1])

执行以上程序，结果为：

Jack
21
java

6.4.4 循环

对于table，可以利用for循环来遍历：

• 遍历数组

local arr = {'java', 'python', 'lua'}
-- for循环遍历数组
for index, value in ipairs(arr) doprint(index, value)
end

执行以上程序，结果为：

1	java
2	python
3	lua

• 遍历普通table

local map = {name = 'Jack', age = 21}
-- for循环遍历table
for key, value in pairs(map) doprint(key, value)
end

执行以上程序，结果为：

name	Jack
age	21

6.4.5 函数

定义函数的语法：

function 函数名(argument1, argument2..., argumentn)-- 函数体return 返回值
end

例如，定义一个函数用于打印数组：

-- 定义函数：打印数组
function printArr(arr)for index, value in ipairs(arr) doprint(index, value)end
end

6.4.6 条件控制

条件控制的语法：

if(布尔表达式)
then--语句块
else--语句块
end

与Java不同的是，这里的布尔表达式是基于英文单词的，包括：and（逻辑与）、or（逻辑或）、not（逻辑非）。

例如，自定义一个函数，可以打印数组，当参数为nil时，打印错误信息：

function printArr2(arr)if not arrthenprint('数组为空！')elsefor index, value in ipairs(arr) doprint(index, value)endend
end

6.5 实现多级缓存

OpenResty是一个基于Nginx的高性能Web平台，用于方便地搭建能够处理超高并发、扩展性极高的动态Web应用、Web服务和动态网关。

其官网地址为：https://openresty.org/cn/

OpenResty具备下列特点：

• 具备Nginx的完整功能
• 基于Lua语言进行扩展，集成了大量精良的 Lua 库、第三方模块
• 允许使用Lua自定义业务逻辑、自定义库

6.5.1 安装和启动OpenResty

• 1）安装OpenResty依赖开发库

yum install -y pcre-devel openssl-devel gcc --skip-broken

• 2）安装OpenResty仓库

安装OpenResty仓库，便于未来安装或更新软件包（通过yum check-update命令）：

yum-config-manager --add-repo https://openresty.org/package/centos/openresty.repo

如果提示命令不存在，则先运行yum install -y yum-utils先安装工具，在重复运行上面的命令。

• 3）安装OpenResty

yum install -y openresty

• 4）安装opm工具

opm是OpenResty的一个管理工具，用于安装第三方的Lua模块：

yum install -y openresty-opm

• 5）OpenResty目录结构

以上命令执行完毕后，OpenResty安装完成，其默认的目录是：/usr/local/openresty。

可以看到，OpenResty安装目录中有一个nginx文件夹，因此可以说OpenResty就是在Nginx的基础上继承了一些Lua模块。

• 6）配置Nginx环境变量

修改配置文件/etc/profile，在最下面添加以下内容：

export NGINX_HOME=/usr/local/openresty/nginx
export PATH=${NGINX_HOME}/sbin:$PATH

然后执行source /etc/profile命令让配置生效。

• 7）启动和运行OpenResty

修改Nginx配置文件（由于Nginx默认配置文件注释太多，影响编辑，所以可以将注释部分删掉，只保留需要的部分）：

# /usr/local/openresty/nginx/conf/nginx.conf# user  nobody;
worker_processes  1;
error_log  logs/error.log;events {worker_connections  1024;
}http {include       mime.types;default_type  application/octet-stream;sendfile        on;keepalive_timeout  65;server {listen       8082;server_name  localhost;location / {root   html;index  index.html index.htm;}error_page   500 502 503 504  /50x.html;location = /50x.html {root   html;}}
}

OpenResty底层是基于Nginx的，它内部nginx目录和普通的Nginx的目录是一致的，所以启动方式也基本一致：

# 启动nginx（已配置环境变量）
nginx
# 重新加载配置
nginx -s reload
# 停止nginx
nginx -s stop

启动后，在浏览器访问：http://192.168.146.128:8082/，出现以下页面，说明OpenResty安装成功。

• 8）OpenResty集群模拟

可以在Nginx配置文件的http块下增加一个server，配置不同的端口，以模拟OpenResty集群：

# /usr/local/openresty/nginx/conf/nginx.confhttp {include       mime.types;default_type  application/octet-stream;sendfile        on;keepalive_timeout  65;server {listen       8082;server_name  localhost;location / {root   html;index  index.html index.htm;}error_page   500 502 503 504  /50x.html;location = /50x.html {root   html;}}server {listen       8083;server_name  localhost;location / {root   html;index  index.html index.htm;}error_page   500 502 503 504  /50x.html;location = /50x.html {root   html;}}
}

执行nginx -s reload命令重启服务，此时8082端口和8083端口均可访问OpenResty的主页。

6.5.2 实现ajax请求反向代理至OpenResty集群

下面来梳理一下多级缓存的架构，如图：

如上图所示，在Windows上部署的Nginx用来做反向代理服务，将前端的查询商品信息的ajax请求代理到部署在虚拟机上的OpenResty集群；而OpenResty集群用来编写业务，按照Nginx本地缓存、Redis、Tomcat的顺序依次查询。

6.5.2.1 反向代理配置

修改Windows的反向代理Nginx服务的配置文件，将前端的ajax请求反向代理到OpenResty集群，如图：

6.5.2.2 OpenResty集群监听请求

OpenResty的很多功能都依赖于其目录下的Lua库，因此需要在nginx.conf中指定依赖库的目录，并导入依赖：

• 1）添加对OpenResty的Lua模块的加载

修改/usr/local/openresty/nginx/conf/nginx.conf文件，在其中的http块中，添加下面代码：

#lua 模块
lua_package_path "/usr/local/openresty/lualib/?.lua;;";
#c模块     
lua_package_cpath "/usr/local/openresty/lualib/?.so;;";

• 2）监听/api/item路径

修改/usr/local/openresty/nginx/conf/nginx.conf文件，在其中的server块中，添加对/api/item路径的监听：

location /api/item {# 默认的响应类型default_type application/json;# 响应结果由lua/item.lua文件来决定content_by_lua_file lua/item.lua;
}

• 3）编写item.lua文件

在/usr/local/openresty/nginx目录下创建文件夹lua，并在lua文件夹内创建新文件：item.lua

编写item.lua文件，暂时先返回假数据：

-- /usr/local/openresty/nginx/lua/item.luangx.say('{"id":1,"name":"SALSA AIR","title":"(集群中的)RIMOWA 21寸托运箱拉杆箱 SALSA AIR系列果绿色 820.70.36.4","price":17900,"image":"https://m.360buyimg.com/mobilecms/s720x720_jfs/t6934/364/1195375010/84676/e9f2c55f/597ece38N0ddcbc77.jpg!q70.jpg.webp","category":"拉杆箱","brand":"RIMOWA","spec":"","status":1,"createTime":"2019-04-30T16:00:00.000+00:00","updateTime":"2019-04-30T16:00:00.000+00:00","stock":2999,"sold":31290}')

• 4）重新加载配置，刷新页面

完整的nginx.conf配置文件内容如下：

# /usr/local/openresty/nginx/conf/nginx.conf
# user  nobody;
worker_processes  1;
error_log  logs/error.log;events {worker_connections  1024;
}http {include       mime.types;default_type  application/octet-stream;sendfile        on;keepalive_timeout  65;server {listen       8082;server_name  localhost;location / {root   html;index  index.html index.htm;}location /api/item {# 默认的响应类型default_type application/json;# 响应结果由lua/item.lua文件来决定content_by_lua_file lua/item.lua;}error_page   500 502 503 504  /50x.html;location = /50x.html {root   html;}}server {listen       8083;server_name  localhost;location / {root   html;index  index.html index.htm;}location /api/item {# 默认的响应类型default_type application/json;# 响应结果由lua/item.lua文件来决定content_by_lua_file lua/item.lua;}error_page   500 502 503 504  /50x.html;location = /50x.html {root   html;}}# lua模块lua_package_path "/usr/local/openresty/lualib/?.lua;;";# c模块     lua_package_cpath "/usr/local/openresty/lualib/?.so;;";  
}

执行以下命令重新加载配置文件：

nginx -s reload

浏览器刷新页面：

可见，页面确实从OpenResty集群拿到了数据。

…

本节完，下一节继续进行多级缓存的实现。

本节所涉及的代码和资源可从git仓库下载：https://gitee.com/weidag/redis_learning.git

更多内容请查阅分类专栏：Redis从入门到精通

感兴趣的读者还可以查阅我的另外几个专栏：

• SpringBoot源码解读与原理分析(已完结)
• MyBatis3源码深度解析(已完结)
• 再探Java为面试赋能(持续更新中…)