Redis中lua脚本实现及其应用场景-数据库

本文主要介绍了Redis中lua脚本实现及其应用场景，文中通过示例代码介绍的非常详细，对大家的学习或者工作具有一定的参考学习价值，需要的朋友们下面随着小编来一起学习学习吧

1. Redis Lua脚本概述

Redis的Lua脚本功能允许用户编写自定义脚本，在Redis服务器上执行。Lua是一种轻量级的脚本语言，具有简单、高效、可扩展等优点。在Redis中，Lua脚本可以用于复杂的数据处理，例如数据过滤、聚合、排序等，同时也可以提高Redis服务器的性能。

2. Redis Lua脚本的优势

相比于传统的Redis命令方式，Lua脚本具有以下优势：

（1）减少网络延迟：Lua脚本将多个Redis命令组合成一个脚本，减少了客户端与服务器之间的网络交互。同时，Redis服务器还提供了EVALSHA命令，可以将脚本的SHA1值缓存在服务器中，下次再执行同样的脚本时，只需传递SHA1值即可，减少了网络传输时间。
（2）原子操作：Lua脚本可以保证多个Redis命令的原子性，避免了并发问题。
（3）自定义命令：通过Lua脚本，可以扩展Redis命令集合，实现自定义命令。

3. Redis Lua脚本的应用场景

（1）复杂查询：对于一些复杂的查询需求，使用Lua脚本可以快速地实现，避免了在客户端进行数据处理的麻烦。
（2）计算逻辑：对于一些需要进行计算逻辑的场景，即使在Redis中没有提供相应的计算命令，也可以通过Lua脚本实现自定义的计算逻辑。
（3）事务操作：Lua脚本可以保证一组Redis命令的原子性，这使得在Redis上实现事务操作成为可能。
（4）实时统计：Lua脚本可以实时统计Redis中的数据，例如计算实时UV、PV等数据。

4. Redis Lua脚本的使用方法

Redis Lua脚本可以通过EVAL命令或者EVALSHA命令执行，具体的使用方法如下：

 EVAL script numkeys key [key ...] arg [arg ...] 
 EVALSHA sha1 numkeys key [key ...] arg [arg ...]

其中，script为Lua脚本内容；numkeys表示Lua脚本中需要操作的键值对的数量；key表示需要操作的键值名称；arg表示Lua脚本中需要操作的参数。

5. java中使用redis的lua脚本

最后我们来在java整合一下。这里给出一个简单的Spring Boot整合Redis的Lua脚本Demo，并实现了基本的CRUD操作，

5.1. 添加Redis依赖在pom.xml中添加以下依赖：

<dependency> 
    <groupId>org.springframework.boot</groupId> 
    <artifactId>spring-boot-starter-data-redis</artifactId> 
</dependency>

5.2. 配置Redis连接信息在application.properties中添加以下配置：

# Redis数据库地址 
spring.redis.host=127.0.0.1 
# Redis端口 
spring.redis.port=6379 
# Redis密码（如果没有密码不用填写） 
spring.redis.password=

5.3. 定义Redis Lua脚本

在Redis中使用Lua脚本需要先定义脚本，Spring Boot中有两种方式可以定义Lua脚本：

在代码中使用字符串定义
在RedisTemplate中定义

这里我们使用RedisTemplate中的定义方式，在RedisTemplate的bean中添加以下代码：

 @Bean 
 public RedisScript<Long> redisScript() {
     RedisScript<Long> redisScript = new DefaultRedisScript<>(); 
     redisScript.setLocation(new ClassPathResource("lua/RedisCRUD.lua"));
     redisScript.setResultType(Long.class); 
     return redisScript; 
 }

其中，RedisCRUD.lua是我们要定义的Lua脚本，这个脚本用于实现基本的CRUD操作。

5.4. 实现RedisService

接下来我们需要实现RedisService来对Redis进行操作，在RedisService中注入RedisTemplate和redisScript，然后实现基本的CRUD操作即可，以下是示例代码：

@Service 
public class RedisServiceImpl implements RedisService { 
    @Autowired 
    private RedisTemplate<String, Object> redisTemplate; 
    @Autowired 
    private RedisScript<Long> redisScript;
    
    public void set(String key, Object value) { 
        redisTemplate.opsForValue().set(key, value); 
    } 
    public Object get(String key) { 
        return redisTemplate.opsForValue().get(key); 
    } 
    public void delete(String key) { 
        redisTemplate.delete(key); 
    } 
    public Boolean exists(String key) { 
        return redisTemplate.hasKey(key); 
    } 
    public Long hset(String key, String field, Object value) { 
        return redisTemplate.opsForHash().put(key, field, value); 
    } 
    public Object hget(String key, String field) { 
        return redisTemplate.opsForHash().get(key, field); 
    } 
    public void hdelete(String key, String... fields) { 
        redisTemplate.opsForHash().delete(key, fields); 
    } 
    public Boolean hexists(String key, String field) {
        return redisTemplate.opsForHash().hasKey(key, field); 
    } 
    public Long eval(String script, List<String> keys, List<Object> args) { 
        return redisTemplate.execute(RedisScript.of(script), keys, args.toArray()); 
    } 
    public Long eval(List<String> keys, List<Object> args) { 
        return redisTemplate.execute(redisScript, keys, args.toArray()); 
    } 
 }

这里我们使用了RedisTemplate中的一些方法来实现基本的CRUD操作，以及eval方法来执行自定义的Lua脚本。

5.5. 编写Redis Lua脚本

最后，我们需要编写RedisCRUD.lua脚本，这个脚本用于实现基本的CRUD操作，以下是示例代码：

-- set 
if KEYS[1] and ARGV[1] then 
redis.call('SET', KEYS[1], ARGV[1]) 
return 1 
end 
-- get 
if KEYS[1] and not ARGV[1] then 
return redis.call('GET', KEYS[1]) 
end 
-- delete 
if KEYS[1] and not ARGV[1] then 
redis.call('DEL', KEYS[1]) 
return 1 
end 
-- exists 
if KEYS[1] and not ARGV[1] then 
    if redis.call('EXISTS', KEYS[1]) == 1 then 
    return true 
    else 
    return false 
    end 
end 
-- hset 
if KEYS[1] and ARGV[1] and ARGV[2] and ARGV[3] then 
redis.call('HSET', KEYS[1], ARGV[1], ARGV[2]) 
redis.call('EXPIRE', KEYS[1], ARGV[3]) 
return 1 
end 
-- hget 
if KEYS[1] and ARGV[1] and not ARGV[2] then 
return redis.call('HGET', KEYS[1], ARGV[1]) 
end 
-- hdelete 
if KEYS[1] and ARGV[1] and not ARGV[2] then 
redis.call('HDEL', KEYS[1], ARGV[1]) 
return 1 
end 
-- hexists 
if KEYS[1] and ARGV[1] and not ARGV[2] then 
    if redis.call('HEXISTS', KEYS[1], ARGV[1]) == 1 then 
    return true 
    else 
    return false 
    end 
end

在这个脚本中，我们定义了8个操作：

set：设置key-value
get：获取key对应的value
delete：删除key-value
exists：判断key是否存在
hset：设置hash中的一个field-value
hget：获取hash中的一个field对应的value
hdelete：删除hash中的一个field-value
hexists：判断hash中是否存在一个field

5.6. 测试RedisService

最后我们编写一个测试类，测试RedisService是否能够正常工作，以下是示例代码：

@RunWith(SpringRunner.class) 
@SpringBootTest 
public class RedisServiceImplTest { 
    @Autowired 
    private RedisService redisService; 
    @Test 
    public void test() {
        //第一种方式：执行string的lua
        redisService.eval("redis.call('SET', KEYS[1], ARGV[1])",Collections.singletonList(hashKey), Collections.singletonList(hashValue));
        //第二种方式：执行lua脚本
        String key ="key";
        String value ="value";
        redisService.eval(Collections.singletonList(hashKey), Collections.singletonList(hashValue));
    }