Lua腳本
Lua是一個高效的輕量級腳本語言，用標準C語言編寫並以源代碼形式開放， 其設計目的是爲了嵌入應用程序中，從而爲應用程序提供靈活的擴展和定製功能。
Lua 腳本功能是 Reids 2.6 版本的最大亮點， 通過內嵌對Lua環境的支持， Redis 解決了長久以來不能高效地處理 CAS （check-and-set） 命令的缺點， 並且可以通過組合使用多個命令， 輕鬆實現以前很難實現或者不能高效實現的模式。
使用腳本的好處
- 減少網絡開銷，在
Lua腳本中可以把多個命令放在同一個腳本中運行。 - 原子操作，
Redis會將整個腳本作爲一個整體執行，中間不會被其他命令插入。換句話說，編寫腳本的過程中無需擔心會出現競態條件。 - 複用性，客戶端發送的腳本會永遠存儲在
Redis中，這意味着其他客戶端可以複用這一腳本來完成同樣的邏輯。
[EVAL] [腳本內容] [key參數的數量] [key …] [arg …]
在 Lua 腳本中使用全局變量 KEYS[i] 來獲取第幾個key。在 Lua 腳本中使用全局變量 ARGV[i] 來獲取第幾個參數。例如：
# 返回結果是一個數組。
> eval "return {KEYS[1],KEYS[2],ARGV[1],ARGV[2]}" 2 key1 key2 first second
1) "key1"
2) "key2"
3) "first"
4) "second"
在 Lua 腳本中可以調用 Redis 命令。使用如下兩個函數來實現：
redis.call()。如果redis.call()調用命令產生error，redis.call()將會引發Lua error並強制EVAL返回1個error 給 命令的調用者。redis.pcall()。與redis.call()相似，不同之處在於，會捕獲error最後返回代表error的Lua table。redis.error_reply(error_string)返回一個error回覆。redis.status_reply(status_string)返回一個status回覆。
> eval "return redis.call('set','foo','bar')" 0
OK
> eval "return redis.call('set',KEYS[1],'bar')" 1 foo
OK
如上所示，使用下邊的 Lua 腳本而不是上面的那個，key 應當通過 KEYS 全局變量來獲取，而不是直接寫死在 Lua 腳本中。爲什麼這樣要求呢？
key 通過 KEYS 全局變量顯示傳遞，方便 Redis 分析傳遞的命令，這在確保 Redis Cluster 可以將請求轉發到適當的羣集節點上很有用。
Lua和Redis數據類型之間的轉換
當 Lua 使用 call() 或 pcall() 調用 Redis 命令時，Redis 返回值將轉換爲 Lua 數據類型。 同樣，在調用 Redis 命令和 Lua 腳本返回值時，Lua 數據類型將轉換爲 Redis 協議，以便腳本可以控制 EVAL 返回給 client 的值。
Lua 和 Redis 類型之間存在一對一的轉換。 下表顯示了所有轉換規則
Redis 到 Lua
- Redis integer reply -> Lua number
- Redis bulk reply -> Lua string
- Redis multi bulk reply -> Lua table (may have other Redis data types nested)
- Redis status reply -> Lua table with a single ok field containing the status
- Redis error reply -> Lua table with a single err field containing the error
- Redis Nil bulk reply and Nil multi bulk reply -> Lua false boolean type
Lua 到 Redis
- Lua number -> Redis integer reply (the number is converted into an integer)
- Lua string -> Redis bulk reply
- Lua table (array) -> Redis multi bulk reply (truncated to the first nil inside the Lua array if any)
- Lua table with a single ok field -> Redis status reply
- Lua table with a single err field -> Redis error reply
- Lua boolean false -> Redis Nil bulk reply.
- Lua boolean true -> Redis integer reply with value of 1
示例：
> eval "return {1,2,3.3333,somekey='somevalue','foo',nil,'bar'}" 0
1) (integer) 1
2) (integer) 2
3) (integer) 3
4) "foo"
Lua 中沒有浮點數，要表示浮點數則用字符串。在 Lua 轉換成 Redis 協議過程中遇到 nil 則停止轉換。
Lua腳本的原子性
Redis 保證Lua 腳本以原子性方式執行：當一個 Lua 腳本執行時，其他 Lua 腳本或者命令不會被執行, 所有的命令必須等待腳本執行完以後才能執行。從語義上來看，這類似於 Redis 事務中的MULTI/EXEC命令。爲了防止某個腳本執行時間過程導致 Redis 無法提供服務。Redis 提供了 lua-time-limit 參數限制腳本的最長運行時間。默認是5秒鐘。
當腳本運行時間超過這個限制後，Redis 將開始接受其他命令但不會執行（以確保腳本的原子性），而是返回 BUSY 的錯誤。
錯誤處理
當調用 redis.call() 導致一個 Redis 命令error時，會停止執行腳本並且返回一個error，表明這個error來自腳本。
> del foo
(integer) 1
> lpush foo a
(integer) 1
> eval "return redis.call('get','foo')" 0
(error) ERR Error running script (call to f_6b1bf486c81ceb7edf3c093f4c48582e38c0e791): ERR Operation against a key holding the wrong kind of value
使用 redis.pcall() 不會引發錯誤，但是會以上面指定的格式（作爲帶有 err 字段的 Lua 表）返回錯誤對象。 該腳本可以通過返回redis.pcall() 返回的錯誤對象，將確切的錯誤傳遞給用戶。
帶寬和EVALSHA
EVAL 命令強制您一次又一次發送腳本內容。 Redis 不需要每次都重新編譯腳本，因爲它使用內部緩存機制，在這種情況下使用EVAL 會佔用不必要的帶寬。爲了解決這些問題 Redis 提供了 EVALSHA 。
EVALSHA 的工作原理與 EVAL 完全相同，但是它沒有腳本作爲第一個參數，而是具有腳本的SHA1摘要 。 該行爲如下：
- 如果服務器仍然記住具有匹配的
SHA1摘要的腳本，則將執行該腳本。 - 如果服務器不記得帶有此
SHA1摘要的腳本，則會返回一個特殊錯誤，告訴客戶端改爲使用EVAL。
> set foo bar
OK
> eval "return redis.call('get','foo')" 0
"bar"
> evalsha 6b1bf486c81ceb7edf3c093f4c48582e38c0e791 0
"bar"
> evalsha ffffffffffffffffffffffffffffffffffffffff 0
(error) `NOSCRIPT` No matching script. Please use [EVAL](/commands/eval).
腳本命令
Redis 有幾個腳本命令。
SCRIPT FLUSH。此命令是強制Redis刷新腳本緩存的唯一方法。 它在可以將同一實例重新分配給其他用戶最有用（因爲緩存的是其他用戶的Lua腳本，所以要flush）。 這對於測試客戶端庫的腳本功能實現也很有用。SCRIPT EXISTS sha1 sha2 ... shaN。SHA1摘要的list作爲參數，返回0或1的數組，表示爲該SHA1摘要的腳本是否存在。SCRIPT LOAD script。此命令在Redis腳本緩存中註冊指定的腳本。 該命令在我們要確保EVALSHA不會失敗，而無需實際執行腳本（因爲之前的EVALSHA的腳本都是執行過EVAL之後緩存在腳本系統中的）。SCRIPT KILL。該命令是中斷長時間運行的腳本（已達到配置的腳本最大執行時間）的唯一方法。SCRIPT KILL命令只能用於在執行期間未修改數據集的腳本（因爲停止只讀腳本不會違反腳本引擎保證的原子性）。
其他 Lua腳本的資料請見 Redis官方文檔 Lua腳本
參看文獻
[1] Redis官方文檔 Lua腳本
[2] Redis使用之Lua腳本