簡(jiǎn)介L(zhǎng)ua腳本與Redis數(shù)據(jù)庫(kù)的結(jié)合使用

 可能你已經(jīng)聽(tīng)說(shuō)過(guò)Redis 中嵌入了腳本語(yǔ)言，但是你還沒(méi)有親自去嘗試吧？  這個(gè)入門(mén)教程會(huì)讓你學(xué)會(huì)在你的Redis 服務(wù)器上使用強(qiáng)大的lua語(yǔ)言。
Hello, Lua!

我們的第一個(gè)Redis Lua 腳本僅僅返回一個(gè)字符串，而不會(huì)去與redis 以任何有意義的方式交互。

這是非常簡(jiǎn)單的，第一行代碼定義了一個(gè)本地變量msg存儲(chǔ)我們的信息， 第二行代碼表示 從redis 服務(wù)端返回msg的值給客戶端。 保存這個(gè)文件到hello.lua，像這樣去運(yùn)行:

運(yùn)行這段代碼會(huì)打印"Hello,world!", EVAL在第一個(gè)參數(shù)是我們的lua腳本， 這我們用cat命令從文件中讀取我們的腳本內(nèi)容。第二個(gè)參數(shù)是這個(gè)腳本需要訪問(wèn)的Redis 的鍵的數(shù)字號(hào)。我們簡(jiǎn)單的 “Hello Script" 不會(huì)訪問(wèn)任何鍵，所以我們使用0

訪問(wèn)鍵和參數(shù)

假設(shè)我們要建立一個(gè)URL簡(jiǎn)寫(xiě)服務(wù)器。我們就要去存儲(chǔ)每條進(jìn)入的URL并返回一個(gè)唯一數(shù)值，以便以后通過(guò)這個(gè)數(shù)值訪問(wèn)到該URL。

我們將利用Lua腳本立即從Redis中用INCRand獲取一個(gè)唯一標(biāo)識(shí)ID，以這個(gè)標(biāo)識(shí)ID作為URL存儲(chǔ)于一個(gè)哈希中的鍵值：

我們將用call()函數(shù)首次訪問(wèn)Redis。call()的參數(shù)就是發(fā)給Redis的命令：首先INCR key>, 然后HSET key> field> value>。這兩個(gè)命令將依次執(zhí)行——當(dāng)這個(gè)腳本執(zhí)行時(shí)，Redis不會(huì)做任何事，它將非?？斓剡\(yùn)行。

我們將會(huì)訪問(wèn)兩個(gè)Lua表：KEYS和ARGV。表單是關(guān)聯(lián)性數(shù)組和結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的Lua唯一機(jī)制。對(duì)于我們的意圖，你可以把它們看做是一個(gè)你所熟悉的任意語(yǔ)言對(duì)等的數(shù)組，但是提醒兩個(gè)很容易困擾到新手的兩個(gè)Lua定則：

•     表是基于1的，也就是說(shuō)索引以數(shù)值1開(kāi)始。所以在表中的第一個(gè)元素就是mytable[1]，第二個(gè)就是mytable[2]等等。
•     表中不能有nil值。如果一個(gè)操作表中有[1, nil, 3, 4]，那么結(jié)果將會(huì)是[1]——表將會(huì)在第一個(gè)nil截?cái)唷?/li>

當(dāng)調(diào)用這個(gè)腳本時(shí)，我們還需要傳遞KEYS和ARGV表的值：

在EVAL語(yǔ)句中，2指出需要傳入的KEY的個(gè)數(shù)，后面跟著需要傳入的兩個(gè)KEY，最后傳入是ARGV的值。在Redis中執(zhí)行Lua腳本時(shí)，Redis-cli會(huì)檢查傳入KEY的個(gè)數(shù)，除非傳入的完全是命令。

為了解釋得更清楚，下面列出替換KEY和ARGV后的腳本：

為Redis編寫(xiě)Lua腳本時(shí)，每個(gè)KEY都是通過(guò)KEYS表指定。ARGV表用來(lái)傳遞參數(shù)，這個(gè)例子中ARGV用來(lái)傳入U(xiǎn)RL。

邏輯條件：increx與hincrex

上一個(gè)例子保存鏈接為短網(wǎng)址，想要知道這個(gè)鏈接的點(diǎn)擊次數(shù)，在Redis中添加一個(gè)hash計(jì)數(shù)器。當(dāng)帶有鏈接標(biāo)記的用戶訪問(wèn)時(shí)，我們檢查其是否存在，如存在則需要給計(jì)數(shù)器加1：

每次有人點(diǎn)擊短網(wǎng)址，我們運(yùn)行這個(gè)腳本跟蹤這個(gè)鏈接被再次分享。我們用EVAL來(lái)調(diào)用腳本，傳入inlinks:visits（keys[1]）和上一個(gè)腳本返回的鏈接標(biāo)識(shí)（ARGV[1]）。

這段腳本將檢查是否存在相同的hash，如果存在就為這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的Redis KEY加1。

腳本加載與注冊(cè)執(zhí)行

注意，當(dāng)Redis在運(yùn)行Lua腳本的時(shí)候，其它的事情什么都干不了！腳本最好只是簡(jiǎn)單的擴(kuò)展Redis進(jìn)行較小的原子操作和簡(jiǎn)單的邏輯控制需要，Lua腳本中的bug可能引發(fā)整個(gè)Redis服務(wù)器鎖—最好保持腳本的簡(jiǎn)短和易于調(diào)試。

雖然這些腳本一般都比較短小，但我們還是希望不要每次執(zhí)行時(shí)都使用完整的Lua腳本，實(shí)際上可以在程序一步一步（譯注：application boots翻譯有難度）開(kāi)發(fā)中注冊(cè)Lua腳本（或者在你部署時(shí)注冊(cè)），然后用注冊(cè)后生成的SHA-1標(biāo)識(shí)來(lái)進(jìn)行調(diào)用。

顯示調(diào)用SCRIPT LOAD通常是不必要的，當(dāng)一個(gè)程序執(zhí)行EVAL時(shí)就已隱式加載了。程序會(huì)先嘗試EAVALSHA，當(dāng)腳本沒(méi)有找到時(shí)會(huì)調(diào)用EVAL。

對(duì)于Ruby開(kāi)發(fā)者，可以看一下Shopify's Wolverine，其可以為Ruby應(yīng)用簡(jiǎn)單的加載并存儲(chǔ)Lua腳本。對(duì)于PHP開(kāi)發(fā)者，Predis 支持加載Lua腳本作為普通Redis命令進(jìn)行調(diào)用（譯注：需要繼承Predis\Command\ScriptedCommand基類(lèi)，并注冊(cè)命令）。如果你使用這些或者其它的工具來(lái)標(biāo)準(zhǔn)化與Lua的交互，請(qǐng)讓我知道，我很感興趣知道本文之外的內(nèi)容。

何時(shí)使用Lua

Redis支持WATCH/MULTI/EXEC這樣的塊，能進(jìn)行一組操作，也能一起提交執(zhí)行，看起來(lái)與Lua有重疊。應(yīng)該如何進(jìn)行選擇？MULT塊中所有操作獨(dú)立，但在Lua中，后面的操作能依賴前面操作的執(zhí)行結(jié)果。同時(shí)使用Lua腳本還能夠避免WATCH使用后競(jìng)爭(zhēng)條件引起客戶端反應(yīng)變慢的情況。

在RedisGreen（譯注:國(guó)外一家專(zhuān)門(mén)提供Redis主機(jī)的服務(wù)商），我們看到許多應(yīng)用使用Lua的同時(shí)也使用MULTI/EXEC，但兩者但不是替代關(guān)系。許多成功的Lua腳本都很小，僅僅實(shí)現(xiàn)一個(gè)你的應(yīng)用需要而Redis命令中沒(méi)有單一的功能。

訪問(wèn)庫(kù)

Redis的Lua解釋器加載七個(gè)庫(kù):base，table，string， math， debug，cjson和cmsgpack。前幾個(gè)都是標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)，充許你使用任何語(yǔ)言進(jìn)行基本的操作。后面兩個(gè)可以讓Redis支持JSON和MessagePack—這是非常有用的功能，同時(shí)我也很想知道為什么常?？床坏竭@種用法。

Web應(yīng)用程序常常使用JSON作為api返回?cái)?shù)據(jù)，你也許也可以把一堆JSON數(shù)據(jù)存到Redis的key中。當(dāng)想訪問(wèn)某些JSON數(shù)據(jù)時(shí)，首先需要保存到一個(gè)hash中，使用Redis的JSON支持將非常方便：

在這里我們檢查看key是否存在，如不存在則快速返回nil。如存在則從Redis中獲取JSON值，用cjson.decode()進(jìn)行解析，然后返回請(qǐng)求內(nèi)容。

加載這段腳本進(jìn)你的Redis服務(wù)器，將JSON數(shù)據(jù)保存到Redis中，通常是hash。 雖然我們每次訪問(wèn)時(shí)都必須解析，但只要你的對(duì)象很小，這個(gè)操作實(shí)際上是非常快的。

如果你的API只是在內(nèi)部提供，通常需要考慮效率上的問(wèn)題，MessagePack 是比采用JSON更好的選擇，它更小，更快，在Redis（更多場(chǎng)合也是如此），MessagePack是JSON更好的替代品。

數(shù)值轉(zhuǎn)換

Lua和Redis各有自己的一套類(lèi)型，因此，理解Redis與Lua在邊界調(diào)用相互轉(zhuǎn)換引起值的改變是非常重要的。一個(gè)來(lái)自Lua中number返回到Redis客戶端時(shí)變成了integer—任何數(shù)字后面的小數(shù)點(diǎn)都被清除了：

在你運(yùn)行這段腳本時(shí)，Redis將返回一個(gè)整數(shù)3，丟失了pi中有用的片段。看起來(lái)很簡(jiǎn)單，但是一旦開(kāi)始進(jìn)行Redis與中間腳本交互時(shí)就需要更小心。例如：

執(zhí)行的結(jié)果是一個(gè)字符串：“3.2”，這是為什么呢？在Redis中沒(méi)有專(zhuān)有的數(shù)值類(lèi)型，當(dāng)我們第一次調(diào)用SET的時(shí)候，Redis就已經(jīng)將它保存為字符串了，將Lua初始化時(shí)將其作為一個(gè)浮點(diǎn)數(shù)的類(lèi)型信息給丟失了。所以當(dāng)我們后面取出這個(gè)值時(shí)，它就變成了一個(gè)字符串。

在Redis中，除了INCR和DECR，其它的GET，SET操作所訪問(wèn)的數(shù)據(jù)都作為字符串處理。INCR與DECR是專(zhuān)門(mén)對(duì)數(shù)值的操作，實(shí)際上返回是整數(shù)（integer）回復(fù)（維護(hù)和存儲(chǔ)遵守?cái)?shù)字規(guī)則），但Redis內(nèi)部保存類(lèi)型實(shí)際上還是字符串值。

總結(jié)：

下面這些都是在Redis中使用Lua時(shí)常見(jiàn)的錯(cuò)誤：

•     表是Lua中的表達(dá)式，與很多流行語(yǔ)言不同。KEYS中的第一個(gè)元素是KEYS[1]，第二個(gè)是KEYS[2]（譯注：不是0開(kāi)始）
•     nil是表的結(jié)束符，[1,2,nil,3]將自動(dòng)變?yōu)閇1,2]，因此在表中不要使用nil。
•     redis.call會(huì)觸發(fā)Lua中的異常，redis.pcall將自動(dòng)捕獲所有能檢測(cè)到的錯(cuò)誤并以表的形式返回錯(cuò)誤內(nèi)容。
•     Lua數(shù)字都將被轉(zhuǎn)換為整數(shù)，發(fā)給Redis的小數(shù)點(diǎn)會(huì)丟失，返回前把它們轉(zhuǎn)換成字符串類(lèi)型。
•     確保在Lua中使用的所有KEY都在KEY表中，否則在將來(lái)的Redis版中你的腳本都有不能被很好支持的危險(xiǎn)。
•     Lua腳本和其它Redis操作一樣，在腳本執(zhí)行時(shí)，其它的一切都不能運(yùn)行。考慮用腳本來(lái)護(hù)展Redis服務(wù)器能力，但要保持短小和有用。