openresty开发系列30--openresty中使用全局缓存

Nginx全局内存---本地缓存

使用过如Java的朋友可能知道如Ehcache等这种进程内本地缓存。
Nginx是一个Master进程多个Worker进程的工作方式，因此我们可能需要在多个Worker进程*享数据。

使用ngx.shared.DICT来实现全局内存共享。

一）首先在nginx.conf的http部分分配内存大小

语法：lua_shared_dict <name> <size>

该命令主要是定义一块名为name的共享内存空间，内存大小为size。
通过该命令定义的共享内存对象对于Nginx中所有worker进程都是可见的

注意：当Nginx通过reload命令重启时，共享内存字典项会从新获取它的内容（即共享内存保留）
当Nginx退出时，字典项的值将会丢失。（即共享内存丢失）

http {

    lua_shared_dict dogs 10m;
    ... ...
}

二）通过ngx.shared.DICT接口获取共享内存字典项对象

语法：dict = ngx.shared.DICT
dict = ngx.shared[name_var]
其中，DICT和name_var表示的名称是一致的，比如上面例子中，
dogs = ngx.shared.dogs 就是dict = ngx.shared.DICT的表达形式；
也可以通过下面的方式达到同样的目的：
dogs = ngx.shared["dogs"]

三）对象操作方法

1）获取 ngx.shared.DICT.get

语法：value, flags = ngx.shared.DICT:get(key)
获取共享内存上key对应的值。如果key不存在，或者key已经过期，将会返回nil；
如果出现错误，那么将会返回nil以及错误信息。
local dogs = ngx.shared.dogs
local value, flags = dogs:get("Marry") ---（冒号点号）等价于 dogs.get(dogs, "Marry")

返回列表中的flags，是在ngx.shared.DICT.set方法中设置的值，默认值为0.
如果设置的flags为0，那么在这里flags的值将不会被返回。

2）获取包含过期的key ngx.shared.DICT.get_stale

语法：value, flags, stale = ngx.shared.DICT:get_stale(key)

与get方法类似，区别在于该方法对于过期的key也会返回，
第三个返回参数表明返回的key的值是否已经过期，true表示过期，false表示没有过期。

3）设置 ngx.shared.DICT.set

语法：success, err, forcible = ngx.shared.DICT:set(key, value, exptime?, flags?)

"无条件"地往共享内存上插入key-value对，这里讲的"无条件"指的是不管待插入的共享内存上是否已经存在相同的key。
三个返回值的含义：
success：成功插入为true，插入失败为false
err：操作失败时的错误信息，可能类似"no memory"
forcible：true表明通过强制删除（LRU算法）共享内存上其他字典项来实现插入，
false表明没有删除共享内存上的字典项来实现插入。

第三个参数exptime表明key的有效期时间，单位是秒（s），默认值为0，表明永远不会过期。
第四个参数flags是一个用户标志值，会在调用get方法时同时获取得到。

local dogs = ngx.shared.dogs
local succ, err, forcible = dogs:set("Marry", "it is a nice cat!")

4）安全设置 ngx.shared.DICT.safe_set

语法：ok, err = ngx.shared.DICT:safe_set(key, value, exptime?, flags?)

与set方法类似，区别在于不会在共享内存用完的情况下，通过强制删除（LRU算法）的方法实现插入。
如果内存不足，会直接返回nil和err信息"no memory"

注意：set和safe_set共同点是：如果待插入的key已经存在，那么key对应的原来的值会被新的value覆盖！

5）增加 ngx.shared.DICT.add

语法：success, err, forcible = ngx.shared.DICT:add(key, value, exptime?, flags?)

与set方法类似，与set方法区别在于不会插入重复的键（可以简单认为add方法是set方法的一个子方法），
如果待插入的key已经存在，将会返回nil和和err="exists"

6）安全增加 ngx.shared.DICT.safe_add

语法：ok, err = ngx.shared.DICT:safe_add(key, value, exptime?, flags?)

与safe_set方法类似，区别在于不会插入重复的键（可以简单认为safe_add方法是safe_set方法的一个子方法），
如果待插入的key已经存在，将会返回nil和err="exists"

7）替换 ngx.shared.DICT.replace

语法：success, err, forcible = ngx.shared.DICT:replace(key, value, exptime?, flags?)

与set方法类似，区别在于只对已经存在的key进行操作（可以简单认为replace方法是set方法的一个子方法），
如果待插入的key在字典上不存在，将会返回nil和错误信息"not found"

8）删除 ngx.shared.DICT.delete

语法：ngx.shared.DICT:delete(key)

无条件删除指定的key-value对，其等价于

ngx.shared.DICT:set(key, nil)

9）自增 ngx.shared.DICT.incr

语法：newval, err = ngx.shared.DICT:incr(key, value)

对key对应的值进行增量操作，增量值是value，其中value的值可以是一个正数，0，也可以是一个负数。
value必须是一个Lua类型中的number类型，否则将会返回nil和"not a number"；
key必须是一个已经存在于共享内存中的key，否则将会返回nil和"not found".

10）清除 ngx.shared.DICT.flush_all

语法：ngx.shared.DICT:flush_all()

清除字典上的所有字段，但不会真正释放掉字段所占用的内存，而仅仅是将每个字段标志为过期。

11）清除过期内存 ngx.shared.DICT.flush_expired

语法：flushed = ngx.shared.DICT:flush_expired(max_count?)

清除字典上过期的字段，max_count表明上限值，如果为0或者没有给出，表明需要清除所有过期的字段，
返回值flushed是实际删除掉的过期字段的数目。

注意：与flush_all方法的区别在于，该方法将会释放掉过期字段所占用的内存。

12）获取keys ngx.shared.DICT.get_keys

语法：keys = ngx.shared.DICT:get_keys(max_count?)

从字典上获取字段列表，个数为max_count，如果为0或没有给出，表明不限定个数。默认值是1024个

注意：强烈建议在调用该方法时，指定一个max_count参数，因为在keys数量很大的情况下，
如果不指定max_count的值，可能会导致字典被锁定，从而阻塞试图访问字典的worker进程。

-----------------案例---------------------

http部分配置共享内存
lua_shared_dict shared_data 10m;

--1、获取全局共享内存变量
local shared_data = ngx.shared.shared_data

--2、获取字典值
local i = shared_data:get("i")
if not i then
    i = 1
    --3、赋值
    shared_data:set("i", i)
    ngx.say("set i ", i, "<br/>")
end
--递增
i = shared_data:incr("i", 1)
ngx.say("i=", i, "<br/>")

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