Redis Lua脚本原理

时间：2024-07-17 10:03:57

2.6版本之后支持嵌入Lua脚本，客户端使用Lua脚本，直接在服务器端原子的执行多条命令

Lua脚本执行过程

创建并修改Lua环境

  • 1 创建基础Lua环境
  • 2 载入函数库
  • 3 创建全局表格Lua
  • 4 替换随机函数
  • 5 创建排序辅助函数
  • 6 创建redis.pcall函数
  • 7 全局环境保护
  • 8 修改后的Lua环境保存到服务器状态的Lua属性，等待脚本执行

Redis中带有不确定性的命令：

SINTER

SUNION

SDIFF

SMEMEBERS

HKEYS

HVALS

KEYS

注意：

  • Redis提供了排序函数，使用上述命令后，会返回相同的排序结果
  • Redis确保检查创建变量时，添加local等参数，但是没有禁止修改已经存在的全局变量，因此使用时应谨慎。
  • 由于Redis使用串行化的方式执行，因此某一特定时间，只有一个脚本能被放进Lua环境里面运行。

环境协作组件

环境组件：

  • 一个是用于执行Lua脚本的伪客户端
  • 一个用于保存Lua脚本的字典。

执行Lua脚本的伪客户端

使用redis.call或者redis.pcall执行Redis命令：

  • 1 将redis.call或者redis.pcall传给伪客户端
  • 2 伪客户端将执行的命令传给执行器
  • 3 执行器执行命令，返回给伪客户端
  • 4 伪客户端把结果返回给Lua环境
  • 5 Lua环境把结果返回给redis.call或者redis.pcall函数
  • 6 redis.call或者redis.pcall返回结果给调用者

    Redis Lua脚本原理

lua_scripts字典

保存Lua脚本的SHA1【校验和】checksum,值是对应的脚本。Redis会把EVAL命令执行过的脚本，或者SCRIPT LOAD加载的脚本都保存在字典中。

Redis Lua脚本原理

字典的作用：实现SCRIPT EXISTS命令；实现脚本的复制

EVAL命令的实现

  • 1 根据客户端给定的脚本，在Lua环境中定义Lua函数
  • 2 将客户端给定的脚本保存到lua_scripts字段，进一步使用
  • 3 执行刚刚在lua中定义的函数，执行客户端给定的lua脚本

通过函数保存传入的脚本好处：

  • 1 执行方便
  • 2 保持局部性
  • 3 如果定义过一次，只要使用校验和即可。

准备执行脚本：

  • 1 将EVAL命令传入的键名参数和脚本参数保存在KEYS数组和ARGV数组中
  • 2 装载超时钩子
  • 3 执行脚本函数
  • 4 移除钩子
  • 5 结果放入缓冲区
  • 5 垃圾回收

使用EVALSHA “xxx校验和”0 就可执行EVAL "return 'hello world!'" 0

脚本管理命令实现

SCRIPT FLUSH 用于清除服务器中lua有关的脚本，释放lua_scripts字典，关闭现有的lua环境，并重新创建

SCRIPT EXISTS 输入SHA1校验和，判断是否存在

SCRIPT LOAD 与EVAL相同，创建对应的lua函数，存放到字典中

SCRIPT KILL 使用钩子定期检查脚本运行时间，如果没有执行过，可以使用SCRIPT KILL杀掉；如果执行过，只能使用SHUTDOWN nosave停止服务器

Redis Lua脚本原理

脚本的复制

Redis Lua脚本原理

相同的EVALSHA复制操作，从服务器有可能找不到

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