Redis-Lua语言：简单小巧但功能强大

Lua

Lua语言是在1993年由巴西一个大学研究小组发明，其设计目标是作为嵌入式程序移植到其他应用程序,它是由C语言实现的，虽然简单小巧但是功能强大，所以许多应用都选用它作为脚本语言，尤其是在游戏领域，暴雪公司的“魔兽世界”，“愤怒的小鸟”，Nginx将Lua语言作为扩展。Redis将Lua作为脚本语言可帮助开发者定制自己的Redis命令。

Redis 2.6 版本通过内嵌支持 Lua 环境。也就是说一般的运用，是不需要单独安装Lua的。

通过使用LUA脚本：

1、减少网络开销，在Lua脚本中可以把多个命令放在同一个脚本中运行；

2、原子操作，redis会将整个脚本作为一个整体执行，中间不会被其他命令插入（Redis执行命令是单线程）。

3、复用性，客户端发送的脚本会永远存储在redis中，这意味着其他客户端可以复用这一脚本来完成同样的逻辑。

不过为了我们方便学习Lua语言，我们还是单独安装一个Lua。

在Redis使用LUA脚本的好处包括：

1、减少网络开销，在Lua脚本中可以把多个命令放在同一个脚本中运行；

2、原子操作，Redis会将整个脚本作为一个整体执行，中间不会被其他命令插入。换句话说，编写脚本的过程中无需担心会出现竞态条件；

3、复用性，客户端发送的脚本会存储在Redis中，这意味着其他客户端可以复用这一脚本来完成同样的逻辑

Lua入门

安装Lua

Lua在linux中的安装

到官网下载lua的tar.gz的源码包

1、wget http://www.lua.org/ftp/lua-5.3.6.tar.gz 2、tar -zxvf lua-5.3.6.tar.gz 进入解压的目录： 3、cd lua-5.3.6 4、make linux 5、make install（需要在root用户下） 如果报错，说找不到readline/readline.h, 可以root用户下通过yum命令安装 yum -y install libtermcap-devel ncurses-devel libevent-devel readline-devel 安装完以后再make linux / make install 最后，直接输入 lua命令即可进入lua的控制台： 复制代码

Lua基本语法

Lua 学习起来非常简单，当然再简单，它也是个独立的语言，自成体系，不可能完全在本课中全部讲述完毕，如果工作中有深研Lua的需要，可以参考《Lua程序设计》，作者罗伯拖·鲁萨利姆斯奇 (Roberto Ierusalimschy)。

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现在我们需要：print("Hello World！")

可以在命令行中输入程序并立即查看效果。

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或者编写一个Lua脚本

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然后执行

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注释

单行注释

两个减号是单行注释: -- 复制代码

多行注释

--[[ 注释内容 注释内容 --]] 复制代码

标示符

Lua 标示符用于定义一个变量，函数获取其他用户定义的项。标示符以一个字母 A 到 Z 或 a 到 z 或下划线 _ 开头后加上 0 个或多个字母，下划线，数字（0 到 9）。

最好不要使用下划线加大写字母的标示符，因为Lua的语言内部的一些保留字也是这样的。

Lua 不允许使用特殊字符如 @, $, 和 % 来定义标示符。 Lua 是一个区分大小写的编程语言。因此在 Lua 中 LIJIN与lijin 是两个不同的标示符。以下列出了一些正确的标示符：

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关键词

以下列出了 Lua 的保留关键词。保留关键字不能作为常量或变量或其他用户自定义标示符：

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同时一般约定，以下划线开头连接一串大写字母的名字（比如 _VERSION）被保留用于 Lua 内部全局变量。

全局变量

在默认情况下，变量总是认为是全局的。

全局变量不需要声明，给一个变量赋值后即创建了这个全局变量，访问一个没有初始化的全局变量也不会出错，只不过得到的结果是：nil。

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如果你想删除一个全局变量，只需要将变量赋值为nil。这样变量b就好像从没被使用过一样。换句话说, 当且仅当一个变量不等于nil时，这个变量即存在。

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Lua中的数据类型

Lua 是动态类型语言，变量不要类型定义,只需要为变量赋值。 值可以存储在变量中，作为参数传递或结果返回。

Lua 中有 8 个基本类型分别为：nil、boolean、number、string、userdata、function、thread 和 table。

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我们可以使用 type 函数测试给定变量或者值的类型。

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我们只选择几个要点做说明：

1、nil 类型表示一种没有任何有效值，它只有一个值 – nil，对于全局变量和 table，nil 还有一个"删除"作用，给全局变量或者 table 表里的变量赋一个 nil 值，等同于把它们删掉，nil 作类型比较时应该加上双引号 "。

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2、boolean 类型只有两个可选值：true（真） 和 false（假），Lua 把 false 和 nil 看作是 false，其他的都为 true，数字 0 也是 true。

3、Lua 默认只有一种 number类型 -- double（双精度）类型。

print(type(2)) print(type(2.2)) print(type(0.2)) print(type(2e+1)) print(type(0.2e-1)) 复制代码

都被看作是 number 类型

4、字符串由一对双引号或单引号来表示，也可以用[[ 与 ]] 表示，一般来说，单行文本用双引号或单引号，多行文本用[[ 与 ]] 。

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5、在对一个数字字符串上进行算术操作时，Lua 会尝试将这个数字字符串转成一个数字。

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6、字符串连接使用的是 ..

 

7、使用 # 来计算字符串的长度，放在字符串前面

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8、table可以做为数组，也可以作为为Hash，table 不会固定长度大小，有新数据添加时 table 长度会自动增长，没初始的 table 都是 nil

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不同于其他语言的数组把 0 作为数组的初始索引，可以看到在Lua里表的默认初始索引一般以 1 开始。

把table做hash表用：

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Lua 中的函数

在 Lua中，函数以function开头，以end结尾，funcName是函数名，中间部分是函数体:

function funcName () --[[ 函数内容 --]] end 复制代码

比如定义一个字符串连接函数：

function contact(str1,str2) return str1..str2 end print(contact("hello","Lijin")) 复制代码

Lua 变量

变量在使用前，需要在代码中进行声明，即创建该变量。

编译程序执行代码之前编译器需要知道如何给语句变量开辟存储区，用于存储变量的值。

Lua 变量有：全局变量、局部变量。

Lua 中的变量全是全局变量，那怕是语句块或是函数里，除非用 local 显式声明为局部变量。局部变量的作用域为从声明位置开始到所在语句块结束。

变量的默认值均为 nil。

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Lua中的控制语句

Lua中的控制语句和Java语言的差不多。

循环控制

Lua支持while 循环、for 循环、repeat...until循环和循环嵌套，同时，Lua提供了break 语句和goto 语句。

我们重点来看看while 循环、for 循环。

for 循环

Lua 编程语言中 for语句有两大类：数值for循环、泛型for循环。

数值for循环

Lua 编程语言中数值 for 循环语法格式:

for var=exp1,exp2,exp3 do <执行体> end 复制代码

var 从 exp1 变化到 exp2，每次变化以 exp3 为步长递增 var，并执行一次 "执行体"。exp3 是可选的，如果不指定，默认为1。

泛型for循环

泛型 for 循环通过一个迭代器函数来遍历所有值，类似 java 中的 foreach 语句。Lua 编程语言中泛型 for 循环语法格式:

--打印数组a的所有值

a = {"one", "two", "three"} for i, v in ipairs(a) do print(i, v) end 复制代码

​i是数组索引值，v是对应索引的数组元素值。ipairs是Lua提供的一个迭代器函数，用来迭代数组。

tbl3={age=18,name='lijin'} for i, v in pairs(tbl3) do print(i,v) end 复制代码

while循环

while(condition) do statements end a=10 while(a<20) do print("a= ",a) a=a+1 end 复制代码

if条件控制

Lua支持if 语句、if...else 语句和if 嵌套语句。

if 语句语法格式如下：

if(布尔表达式) then --[ 在布尔表达式为 true 时执行的语句 --] end if...else 语句语法格式如下： if(布尔表达式) then --[ 布尔表达式为 true 时执行该语句块 --] else --[ 布尔表达式为 false 时执行该语句块 --] end 复制代码

Lua 运算符

Lua提供了以下几种运算符类型：

算术运算符

+ 加法 - 减法 * 乘法 / 除法 % 取余 ^ 乘幂 - 负号 关系运算符 == 等于 ~= 不等于 > 大于 < 小于 >= 大于等于 <= 小于等于 逻辑运算符 and 逻辑与操作符 or 逻辑或操作符 not 逻辑非操作符 复制代码

Lua其他特性

Lua支持模块与包，也就是封装库，支持元表(Metatable)，支持协程(coroutine)，支持文件IO操作，支持错误处理，支持代码调试，支持Lua垃圾回收，支持面向对象和数据库访问，更多详情请参考对应书籍。

Java对Lua的支持

目前Java生态中，对Lua的支持是LuaJ，是一个 Java 的 Lua 解释器，基于 Lua 5.2.x 版本。

Maven

org.luaj luaj-jse 3.0.1 复制代码

参考代码

参见luaj模块，请注意，本代码仅供参考，在工作中需要使用Lua语言或者Java中执行Lua脚本的，请自行仔细学习Lua语言本身和luaj-jse使用，不提供任何技术支持。一般这种形式用得非常少。

Redis中的Lua

eval 命令

命令格式

EVAL script numkeys key [key ...] arg [arg ...] 复制代码

命令说明

1、script 参数：

是一段 Lua 脚本程序，它会被运行在Redis 服务器上下文中，这段脚本不必（也不应该）定义为一个 Lua 函数。

2、numkeys 参数：

用于指定键名参数的个数。

3、key [key...] 参数： 从EVAL 的第三个参数开始算起，使用了 numkeys 个键（key），表示在脚本中所用到的那些 Redis 键（key），这些键名参数可以在 Lua 中通过全局变量 KEYS 数组，用1为基址的形式访问（KEYS[1],KEYS[2]···）。

4、arg [arg...]参数：

可以在 Lua 中通过全局变量 ARGV 数组访问，访问的形式和 KEYS 变量类似（ARGV[1],ARGV[2]···）。

示例

eval "return {KEYS[1],KEYS[2],ARGV[1],ARGV[2]}" 2 key1 key2 first second 复制代码

 

在这个范例中key [key ...] 参数的作用不明显，其实它最大的作用是方便我们在Lua 脚本中调用 Redis 命令

Lua 脚本中调用 Redis 命令

这里我们主要记住 call() 命令即可：

eval "return redis.call('mset',KEYS[1],ARGV[1],KEYS[2],ARGV[2])" 2 key1 key2 first second 复制代码

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evalsha 命令

但是eval命令要求你在每次执行脚本的时候都发送一次脚本，所以Redis 有一个内部的缓存机制，因此它不会每次都重新编译脚本，不过在很多场合，付出无谓的带宽来传送脚本主体并不是最佳选择。

为了减少带宽的消耗， Redis 提供了evalsha 命令，它的作用和 EVAL一样，都用于对脚本求值，但它接受的第一个参数不是脚本，而是脚本的 SHA1 摘要。

这里就需要借助script命令。

script flush ：清除所有脚本缓存。

script exists ：根据给定的脚本校验，检查指定的脚本是否存在于脚本缓存。

script load ：将一个脚本装入脚本缓存，返回SHA1摘要，但并不立即运行它。

script kill ：杀死当前正在运行的脚本。

这里的 SCRIPT LOAD 命令就可以用来生成脚本的 SHA1 摘要

script load "return redis.call('set',KEYS[1],ARGV[1])" 复制代码

​然后就可以执行这个脚本

evalsha "c686f316aaf1eb01d5a4de1b0b63cd233010e63d" 1 key1 testscript 复制代码

redis-cli 执行脚本

可以使用 redis-cli 命令直接执行脚本，这里我们直接新建一个 lua 脚本文件，用来获取刚刚存入 Redis 的 key1的值，vim redis.lua，然后编写 Lua 命令：

local value = redis.call('get','key1') return value 复制代码

​然后执行

./redis-cli -p 6379 --eval ../scripts/test.lua 复制代码

也可以

./redis-cli -p 6379 script load "$(cat ../scripts/test.lua)" 复制代码

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