Golang使用lua脚本实现redis原子操作
目录
- [redis调用Lua脚本](#redis调用Lua脚本)
- [redis+lua实现评分排行榜实时更新](#redis+lua实现评分排行榜实时更新)
[lua脚本](#lua脚本)
Golang调用redis+lua示例
byte切片与string的转换优化
redis调用Lua脚本
EVAL命令
redis调用Lua脚本需要使用EVAL命令。
redisEVAL命令格式：
redis127.0.0.1:6379>EVALscriptnumkeyskey[key...]arg[arg...]
最简单的例子：
127.0.0.1:6379>eval"return{'Hello,GrassInWind!'}"0
1)"Hello,GrassInWind!"
127.0.0.1:6379>eval"returnredis.call('set',KEYS[1],'bar')"1foo
OK
使用redis-cli调用lua脚本示例(若在windows系统下，则需要在gitbash中执行，在powershell中无法读取value)：
***@LAPTOP-V7V47H0LMINGW64/d/study/code/lua $redis-cli.exe-a123--evaltest.luatestkey,hello hello
test.lua如下(redislog打印在server的日志中)：
localkey,value=KEYS[1],ARGV[1]
redis.log(redis.LOG_NOTICE,"key=",key,"value=",value)
redis.call('SET',key,value)
locala=redis.call('GET',key)
returna
SCRIPT命令
redis提供了以下几个script命令，用于对于脚本子系统进行控制：
scriptflush：清除所有的脚本缓存
scriptload：将脚本装入脚本缓存，不立即运行并返回其校验和
scriptexists：根据指定脚本校验和，检查脚本是否存在于缓存
scriptkill：杀死当前正在运行的脚本（防止脚本运行缓存，占用内存）
主要优势：减少网络开销：多个请求通过脚本一次发送，减少网络延迟
原子操作：将脚本作为一个整体执行，中间不会插入其他命令，无需使用事务
复用：客户端发送的脚本永久存在redis中，其他客户端可以复用脚本
可嵌入性：可嵌入JAVA，C#等多种编程语言，支持不同操作系统跨平台交互
通过script命令加载及执行lua脚本示例：
127.0.0.1:6379>scriptload"return'HelloGrassInWind'" "c66be1d9b54b3182f8d8e12f8b01a4e5c7c4af5b" 127.0.0.1:6379>scriptexists"c66be1d9b54b3182f8d8e12f8b01a4e5c7c4af5b" 1)(integer)1 127.0.0.1:6379>evalsha"c66be1d9b54b3182f8d8e12f8b01a4e5c7c4af5b"0 "HelloGrassInWind" 127.0.0.1:6379>scriptflush OK 127.0.0.1:6379>scriptexists"c66be1d9b54b3182f8d8e12f8b01a4e5c7c4af5b" 1)(integer)0
#redis+lua实现评分排行榜实时更新
使用redis的zset保存排行数据，使用lua脚本实现评分排行更新的原子操作。
lua脚本
相关redis命令：ZCARDkey获取有序集合的成员数
ZRANGEBYSCOREkeyminmax[WITHSCORES][LIMIT]通过分数返回有序集合指定区间内的成员(从小到大的顺序)
ZREMRANGEBYRANKkeystartstop移除有序集合中给定的排名区间的所有成员
ZADDkeyscore1member1[score2member2]向有序集合添加一个或多个成员，或者更新已存在成员的分数
主要思路是维护一个zset，将评分前N位保存到redis中，当成员的评分发生变化时，动态更新zset的成员信息。
lua脚本如下，其中KEYS[1]表示zset的key，ARGV[1]表示期望的zset最大存储成员数量，ARGV[2]表示评分上限，默认评分下限是0，ARGV[3]表示待添加的评分，ARGV[4]表示待添加的成员名称。
--rediszsetoperations
--argv[capacitymaxScorenewMemberScoremember]
--执行示例redis-cli.exe--evalzsetop.luamtest,355test1
--获取键和参数
localkey,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)
locallen=redis.call('zcard',key);
--lenneednotnil,otherwisewilloccur"attempttocomparenilwithnumber"
iflenthen
iftonumber(len)>=tonumber(cap)
then
localnum=tonumber(len)-tonumber(cap)+1
locallist=redis.call('zrangebyscore',key,0,maxSetScore,'limit',0,num)
redis.log(redis.LOG_NOTICE,"key=",key,"maxSetScore=",maxSetScore,"num=",num)
fork,lowestScoreMemberinpairs(list)do
locallowestScore=redis.call('zscore',key,lowestScoreMember)
redis.log(redis.LOG_NOTICE,"list:",lowestScore,lowestScoreMember)
iftonumber(newMemberScore)>tonumber(lowestScore)
then
localrank=redis.call('zrevrank',key,member)
--rankisnilindicatenewmemberisnotexistinset,needremovethelowestscoremember
ifnotrankthen
localindex=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调用redis+lua示例
init函数中读取Lua脚本并通过redisgo包的NewScript函数加载这个脚本，在使用时通过返回的指针调用lua.Do()即可。
funcinit(){
...
file,err:=os.Open(zsetopFileName)
iferr!=nil{
panic("open"+zsetopFileName+""+err.Error())
}
bytes,err:=ioutil.ReadAll(file)
iferr!=nil{
panic(err.Error())
}
zsetopScript=utils.UnsafeBytesToString(bytes)
logs.Debug(zsetopScript)
lua=redis.NewScript(1,zsetopScript)
}
funcZaddWithCap(key,memberstring,scorefloat32,maxScore,capint)(replyinterface{},errerror){
c:=pool.Get()
//DooptimisticallyevaluatesthescriptusingtheEVALSHAcommand.Ifscriptnotexist,willuseevalcommand.
reply,err=lua.Do(c,key,cap,maxScore,score,member)
return
}
redisgo包对Do方法做了优化，会检查这个脚本的SHA是否存在，若不存在，会通过EVAL命令执行即会加载脚本，下次执行就可以通过
EVALSHA来执行了。
func(s*Script)Do(cConn,keysAndArgs...interface{})(interface{},error){
v,err:=c.Do("EVALSHA",s.args(s.hash,keysAndArgs)...)
ife,ok:=err.(Error);ok&&strings.HasPrefix(string(e),"NOSCRIPT"){
v,err=c.Do("EVAL",s.args(s.src,keysAndArgs)...)
}
returnv,err
}
byte切片与string的转换优化
在Go读取了脚本内容存在byte切片中，需要转化为string来调用redis.NewScript来创建对象。
通过unsafe包转化可以避免内存拷贝从而提高效率。
unsafe包提供了2点重要的能力：任何类型的指针和unsafe.Pointer可以相互转换。uintptr类型和unsafe.Pointer可以相互转换。
通过unsafe包将byte切片转换为string示例：
funcUnsafeBytesToString(bytes[]byte)string{
hdr:=&reflect.StringHeader{
Data:uintptr(unsafe.Pointer(&bytes[0])),
Len:len(bytes),
}
return*(*string)(unsafe.Pointer(hdr))
}
string与slice底层结构如下：
typeSliceHeaderstruct{
Datauintptr
Lenint
Capint
}
typeStringHeaderstruct{
Datauintptr
Lenint
}
github链接
详见https://github.com/GrassInWind2019/bookms
总结
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