Redis Lua脚本实战案例

Redis Lua脚本是一种强大的工具，能够确保操作的原子性，避免在分布式系统中出现竞争条件。本文将通过几个实战案例来深入探讨如何使用Redis和Lua脚本来实现复杂的业务逻辑。

1. Redis Lua脚本基础

在Redis中执行Lua脚本时，整个脚本会在服务器端一次性执行完成，这保证了脚本的原子性。脚本可以通过EVAL或EVALSHA命令执行。其中EVALSHA通过缓存已执行过的脚本的SHA1值来优化性能。

示例：基本的Lua脚本执行

local value = redis.call('GET', KEYS[1])
if tonumber(value) > 0 then
    redis.call('DECR', KEYS[1])
end
return value

上述脚本实现了对某个键值的获取与减少操作，并且保证了这一系列操作的原子性。

2. 实战案例解析

案例一：计数器控制

问题描述

在高并发场景下，我们需要限制某一资源的访问次数，比如网站的每日访问量限制。

解决方案

使用Lua脚本实现一个计数器，每次访问都增加计数并检查是否超过设定的阈值。

local current = tonumber(redis.call('GET', KEYS[1]))
if not current then
    current = 0
end
current = current + 1
redis.call('SET', KEYS[1], current)
if current > tonumber(ARGV[1]) then
    return 0
else
    return 1
end

使用步骤

1. 将上述脚本保存为字符串。
2. 在Redis客户端中使用EVAL命令执行该脚本，传入键名（如daily_visits）和最大访问次数作为参数。

案例二：分布式锁

问题描述

在分布式系统中，多个进程可能同时尝试修改同一资源，需要一种机制来协调这些进程。

解决方案

使用Redis Lua脚本实现分布式锁，确保只有一个客户端能获得锁。

local lockKey = KEYS[1]
local identifier = ARGV[1]
local expiration = tonumber(ARGV[2])

if redis.call("SETNX", lockKey, identifier) == 1 then
    redis.call("PEXPIRE", lockKey, expiration)
    return 1
else
    return 0
end

使用步骤

1. 客户端生成唯一标识符。
2. 调用上述脚本，传入锁的键名、唯一标识符以及过期时间。
3. 如果返回1，则表示成功获取锁；如果返回0，则表示锁已被其他客户端持有。

案例三：购物车合并

问题描述

在电商系统中，用户可能会在未登录状态下添加商品到购物车，当用户登录后需要将未登录状态的购物车数据合并到已登录状态的购物车中。

解决方案

使用Lua脚本实现购物车数据的合并。

local guestCart = KEYS[1]
local userCart = KEYS[2]

local items = redis.call('HGETALL', guestCart)
for i = 1, #items, 2 do
    local item = items[i]
    local quantity = tonumber(items[i+1])
    if redis.call('HINCRBY', userCart, item, quantity) == quantity then
        redis.call('HDEL', guestCart, item)
    end
end

使用步骤

1. 获取未登录用户的购物车键名和已登录用户的购物车键名。
2. 执行上述脚本，将未登录用户的购物车项目逐一合并到已登录用户的购物车中。

结论

通过上述案例可以看出，Redis Lua脚本不仅能够提升性能，还能确保操作的原子性和一致性。在实际开发中，合理运用Redis Lua脚本可以有效解决许多复杂场景下的问题。