怎么在Golang中利用lua腳本實現redis原子操作

今天就跟大家聊聊有關怎么在Golang中利用lua腳本實現redis原子操作，可能很多人都不太了解，為了讓大家更加了解，小編給大家總結了以下內容，希望大家根據這篇文章可以有所收獲。

目錄

• [redis 調用Lua腳本](#redis 調用Lua腳本)

• [redis+lua 實現評分排行榜實時更新](#redis+lua 實現評分排行榜實時更新)
  

[lua 腳本](#lua 腳本)
Golang調用redis+lua示例
byte切片與string的轉換優化

redis 調用Lua腳本

EVAL命令

redis調用Lua腳本需要使用EVAL命令。

redis EVAL命令格式：

redis 127.0.0.1:6379> EVAL script numkeys key [key ...] arg [arg ...]

最簡單的例子：

127.0.0.1:6379> eval "return {'Hello, GrassInWind!'}" 0
1) "Hello, GrassInWind!"
127.0.0.1:6379> eval "return redis.call('set',KEYS[1],'bar')" 1 foo
OK

使用redis-cli調用lua腳本示例(若在windows系統下，則需要在git bash中執行，在powershell中無法讀取value)：

***@LAPTOP-V7V47H0L MINGW64 /d/study/code/lua
$ redis-cli.exe -a 123 --eval test.lua testkey , hello
hello

test.lua如下(redis log打印在server的日志中)：

local key,value = KEYS[1],ARGV[1]
redis.log(redis.LOG_NOTICE, "key=", key, "value=", value)
redis.call('SET', key, value)
local a = redis.call('GET', key)
return a

SCRIPT命令

redis提供了以下幾個script命令，用于對于腳本子系統進行控制：

script flush：清除所有的腳本緩存

script load：將腳本裝入腳本緩存，不立即運行并返回其校驗和

script exists：根據指定腳本校驗和，檢查腳本是否存在于緩存

script kill：殺死當前正在運行的腳本（防止腳本運行緩存，占用內存）

主要優勢： 減少網絡開銷：多個請求通過腳本一次發送，減少網絡延遲

原子操作：將腳本作為一個整體執行，中間不會插入其他命令，無需使用事務

復用：客戶端發送的腳本永久存在redis中，其他客戶端可以復用腳本

可嵌入性：可嵌入JAVA，C#等多種編程語言，支持不同操作系統跨平臺交互

通過script命令加載及執行lua腳本示例：

127.0.0.1:6379> script load "return 'Hello GrassInWind'"
"c66be1d9b54b3182f8d8e12f8b01a4e5c7c4af5b"
127.0.0.1:6379> script exists "c66be1d9b54b3182f8d8e12f8b01a4e5c7c4af5b"
1) (integer) 1
127.0.0.1:6379> evalsha "c66be1d9b54b3182f8d8e12f8b01a4e5c7c4af5b" 0
"Hello GrassInWind"
127.0.0.1:6379> script flush
OK
127.0.0.1:6379> script exists "c66be1d9b54b3182f8d8e12f8b01a4e5c7c4af5b"
1) (integer) 0

#redis+lua 實現評分排行榜實時更新

使用redis的zset保存排行數據，使用lua腳本實現評分排行更新的原子操作。

lua 腳本

相關redis命令： ZCARD key 獲取有序集合的成員數

ZRANGEBYSCORE key min max [WITHSCORES] [LIMIT] 通過分數返回有序集合指定區間內的成員(從小到大的順序)

ZREMRANGEBYRANK key start stop 移除有序集合中給定的排名區間的所有成員

ZADD key score1 member1 [score2 member2] 向有序集合添加一個或多個成員，或者更新已存在成員的分數

主要思路是維護一個zset，將評分前N位保存到redis中，當成員的評分發生變化時，動態更新zset的成員信息。

lua腳本如下，其中 KEYS[1]表示zset的key， ARGV[1]表示期望的zset最大存儲成員數量， ARGV[2]表示評分上限，默認評分下限是0， ARGV[3]表示待添加的評分， ARGV[4]表示待添加的成員名稱。

-- redis zset operations
-- argv[capacity maxScore newMemberScore member]
-- 執行示例 redis-cli.exe --eval zsetop.lua mtest , 3 5 5 test1
-- 獲取鍵和參數
local key,cap,maxSetScore,newMemberScore,member = KEYS[1],ARGV[1],ARGV[2],ARGV[3],ARGV[4]
redis.log(redis.LOG_NOTICE, "key=", key,",cap=", cap,",maxSetScore=", maxSetScore,",newMemberScore=", newMemberScore,",member=", member)
local len = redis.call('zcard', key);
-- len need not nil, otherwise will occur "attempt to compare nil with number"
if len then
 if tonumber(len) >= tonumber(cap)
 then
  local num = tonumber(len)-tonumber(cap)+1
  local list = redis.call('zrangebyscore',key,0,maxSetScore,'limit',0,num)
  redis.log(redis.LOG_NOTICE,"key=",key,"maxSetScore=",maxSetScore, "num=",num)
  for k,lowestScoreMember in pairs(list) do
   local lowestScore = redis.call('zscore', key,lowestScoreMember)
   redis.log(redis.LOG_NOTICE, "list: ", lowestScore, lowestScoreMember)
   if tonumber(newMemberScore) > tonumber(lowestScore)
   then
    local rank = redis.call('zrevrank',key,member)
    -- rank is nil indicate new member is not exist in set, need remove the lowest score member
    if not rank then
     local index = tonumber(len) - tonumber(cap);
     redis.call('zremrangebyrank',key, 0, index)
    end
    redis.call('zadd', key, newMemberScore, member);
    break
   end
  end
 else
  redis.call('zadd', key, newMemberScore, member);
 end
end

Golang調用redis+lua示例

init函數中讀取Lua腳本并通過redisgo包的NewScript函數加載這個腳本，在使用時通過返回的指針調用lua.Do()即可。

func init() {
 ...
 file, err := os.Open(zsetopFileName)
 if err != nil {
 panic("open"+zsetopFileName+" "+err.Error())
 }
 bytes,err := ioutil.ReadAll(file)
 if err != nil {
 panic(err.Error())
 }
 zsetopScript = utils.UnsafeBytesToString(bytes)
 logs.Debug(zsetopScript)
 lua =redis.NewScript(1,zsetopScript)
}
func ZaddWithCap(key,member string, score float32, maxScore, cap int) (reply interface{}, err error) {
 c := pool.Get()
 //Do optimistically evaluates the script using the EVALSHA command. If script not exist, will use eval command.
 reply, err= lua.Do(c,key,cap,maxScore,score,member)
 return
}

redisgo包對Do方法做了優化，會檢查這個腳本的SHA是否存在，若不存在，會通過EVAL命令執行即會加載腳本，下次執行就可以通過

EVALSHA來執行了。

func (s *Script) Do(c Conn, keysAndArgs ...interface{}) (interface{}, error) {
 v, err := c.Do("EVALSHA", s.args(s.hash, keysAndArgs)...)
 if e, ok := err.(Error); ok && strings.HasPrefix(string(e), "NOSCRIPT ") {
 v, err = c.Do("EVAL", s.args(s.src, keysAndArgs)...)
 }
 return v, err
}

byte切片與string的轉換優化

在Go讀取了腳本內容存在byte切片中，需要轉化為string來調用redis.NewScript來創建對象。

通過unsafe包轉化可以避免內存拷貝從而提高效率。

unsafe 包提供了 2 點重要的能力： 任何類型的指針和 unsafe.Pointer 可以相互轉換。 uintptr 類型和 unsafe.Pointer 可以相互轉換。

通過unsafe包將byte切片轉換為string示例：

func UnsafeBytesToString(bytes []byte) string {
 hdr := &reflect.StringHeader{
 Data: uintptr(unsafe.Pointer(&bytes[0])),
 Len: len(bytes),
 }
 return *(*string)(unsafe.Pointer(hdr))
}

string與slice底層結構如下：

type SliceHeader struct {
 Data uintptr
 Len int
 Cap int
 } 
type StringHeader struct {
 Data uintptr
 Len int
 }

看完上述內容，你們對怎么在Golang中利用lua腳本實現redis原子操作有進一步的了解嗎？如果還想了解更多知識或者相關內容，請關注億速云行業資訊頻道，感謝大家的支持。