一、引言
Redis學了一段時間了，基本的東西都沒問題了。從今天開始講寫一些redis和lua腳本的相關的東西，lua這個腳本是一個好東西，可以運作在任何平台上，也可以嵌入到大多數語言當中，來擴充其功能。lua腳本是用C語言寫的，體積很小，運作速度很快，并且每次的執行都是作為一個原子事務來執行的，我們可以在其中做很多的事情。由于篇幅很多，一次無法概述全部，這個系列可能要通過多篇文章的形式來寫，好了，今天我們進入正題吧。
二、Lua簡介
Lua 是一個小巧的腳本語言。是巴西裡約熱内盧天主教大學（Pontifical Catholic University of Rio de Janeiro）裡的一個研究小組，由Roberto Ierusalimschy、Waldemar Celes 和 Luiz Henrique de Figueiredo所組成并于1993年開發。 其設計目的是為了嵌入應用程式中，進而為應用程式提供靈活的擴充和定制功能。Lua由标準C編寫而成，幾乎在所有作業系統和平台上都可以編譯，運作。Lua并沒有提供強大的庫，這是由它的定位決定的。是以Lua不适合作為開發獨立應用程式的語言。Lua 有一個同時進行的JIT項目，提供在特定平台上的即時編譯功能。
Lua腳本可以很容易的被C/C++ 代碼調用，也可以反過來調用C/C++的函數，這使得Lua在應用程式中可以被廣泛應用。不僅僅作為擴充腳本，也可以作為普通的配置檔案，代替XML,ini等檔案格式，并且更容易了解和維護。 Lua由标準C編寫而成，代碼簡潔優美，幾乎在所有作業系統和平台上都可以編譯，運作。一個完整的Lua解釋器不過200k，在目前所有腳本引擎中，Lua的速度是最快的。這一切都決定了Lua是作為嵌入式腳本的最佳選擇。
三、使用Lua腳本的好處
1、減少網絡開銷：可以将多個請求通過腳本的形式一次發送，減少網絡時延和請求次數。
2、原子性的操作：Redis會将整個腳本作為一個整體執行，中間不會被其他指令插入。是以在編寫腳本的過程中無需擔心會出現競态條件，無需使用事務。
3、代碼複用：用戶端發送的腳步會永久存在redis中，這樣，其他用戶端可以複用這一腳本來完成相同的邏輯。
4、速度快：見 與其它語言的性能比較, 還有一個 JIT編譯器可以顯著地提高多數任務的性能; 對于那些仍然對性能不滿意的人, 可以把關鍵部分使用C實作, 然後與其內建, 這樣還可以享受其它方面的好處。
5、可以移植：隻要是有ANSI C 編譯器的平台都可以編譯，你可以看到它可以在幾乎所有的平台上運作:從 Windows 到Linux，同樣Mac平台也沒問題, 再到移動平台、遊戲主機，甚至浏覽器也可以完美使用 (翻譯成JavaScript).
6、源碼小巧：20000行C代碼，可以編譯進182K的可執行檔案，加載快，運作快。
四、redis和lua整合詳解
1、調用Lua腳本的文法：
$ redis-cli --eval path/to/redis.lua KEYS[1] KEYS[2] , ARGV[1] ARGV[2] ...
--eval，告訴redis-cli讀取并運作後面的lua腳本
path/to/redis.lua，是lua腳本的位置
KEYS[1] KEYS[2]，是要操作的鍵，可以指定多個，在lua腳本中通過KEYS[1], KEYS[2]擷取
ARGV[1] ARGV[2]，參數，在lua腳本中通過ARGV[1], ARGV[2]擷取。
注意： KEYS和ARGV中間的 ',' 兩邊的空格，不能省略。
redis支援大部分Lua标準庫
庫名
說明
Base
提供一些基礎函數
String
提供用于字元串操作的函數
Table
提供用于表操作的函數
Math
提供數學計算函數
Debug
提供用于調試的函數
2、在腳本中調用redis指令
在腳本中可以使用redis.call函數調用Redis指令
redis.call('set', 'foo', 'bar')
local value=redis.call('get', 'foo') --value的值為bar
redis.call函數的傳回值就是Redis指令的執行結果
Redis指令的傳回值有5種類型，redis.call函數會将這5種類型的回複轉換成對應的Lua的資料類型，具體的對應規則如下（空結果比較特殊，其對應Lua的false）
redis傳回值類型和Lua資料類型轉換規則
redis傳回值類型
Lua資料類型
整數回複
數字類型
字元串回複
字元串類型
多行字元串回複
table類型(數組形式)
狀态回複
table類型(隻有一個ok字段存儲狀态資訊)
錯誤回複
table類型(隻有一個err字段存儲錯誤資訊)
redis還提供了redis.pcall函數，功能與redis.call相同，唯一的差別是當指令執行出錯時，redis.pcall會記錄錯誤并繼續執行，而redis.call會直接傳回錯誤，不會繼續執行。在腳本中可以使用return語句将值傳回給用戶端，如果沒有執行return語句則預設傳回nil
Lua資料類型和redis傳回值類型轉換規則
整數回複(Lua的數字類型會被自動轉換成整數)
3、腳本相關指令
EVAL文法： eval script numkeys key [key ...] arg [arg ...]
通過key和arg這兩類參數向腳本傳遞資料，它們的值在腳本中分别使用KEYS和ARGV兩個表類型的全局變量通路。
script： 是lua腳本
numkeys：表示有幾個key，分别是KEYS[1],KEYS[2]...，如果有值，從第numkeys+1個開始就是參數值，ARGV[1],ARGV[2]...
注意： EVAL指令依據參數numkeys來将其後面的所有參數分别存入腳本中KEYS和ARGV兩個table類型的全局變量。當腳本不需要任何參數時，也不能省略這個參數(設為0)
4、 EVALSHA指令
在腳本比較長的情況下，如果每次調用腳本都需要将整個腳本傳給Redis會占用較多的帶寬。為了解決這個問題，Redis提供了EVALSHA指令，允許開發者通過腳本内容的SHA1摘要來執行腳本，該指令的用法和EVAL一樣，隻不過是将腳本内容替換成腳本内容的SHA1摘要。
Redis在執行EVAL指令時會計算腳本的SHA1摘要并記錄在腳本緩存中，執行EVALSHA指令時Redis會根據提供的摘要從腳本緩存中查找對應的腳本内容，如果找到了則執行腳本，否則會傳回錯誤："NOSCRIPT No matching script. Please use EVAL."
在程式中使用EVALSHA指令的一般流程如下。
1）、先計算腳本的SHA1摘要，并使用EVALSHA指令執行腳本。
2）、獲得傳回值，如果傳回“NOSCRIPT”錯誤則使用EVAL指令重新執行腳本。
雖然這一流程略顯麻煩，但值得慶幸的是很多程式設計語言的Redis用戶端都會代替開發者完成這一流程。執行EVAL指令時，先嘗試執行EVALSHA指令，如果失敗了才會執行EVAL指令。
SCRIPTLOAD "lua-script" 将腳本加入緩存，但不執行， 傳回：腳本的SHA1摘要
SCRIPT EXISTS lua-script-sha1 判斷腳本是否已被緩存
5、 SCRIPT FLUSH（該指令不區分大小寫）
清空腳本緩存，redis将腳本的SHA1摘要加入到腳本緩存後會永久保留，不會删除，但可以手動使用SCRIPT FLUSH指令情況腳本緩存。
6、SCRIPT KILL（該指令不區分大小寫）
強制終止目前腳本的執行。 但是，如果目前執行的腳步對redis的資料進行了寫操作，則SCRIPT KILL指令不會終止腳本的運作，以防止腳本隻執行了一部分。腳本中的所有指令，要麼都執行，要麼都不執行。
7、lua-time-limit 5000（redis.conf配置檔案中）
為了防止某個腳本執行時間過長導緻Redis無法提供服務（比如陷入死循環），Redis提供了lua-time-limit參數限制腳本的最長運作時間，預設為5秒鐘。當腳本運作時間超過這一限制後，Redis将開始接受其他指令但不會執行（以確定腳本的原子性，因為此時腳本并沒有被終止），而是會傳回“BUSY”錯誤。
五、安裝和使用Lua腳本
1、安裝lua類庫環境
1.1、yum install -y readline
1.2、yum install -y readline-devel
2、下載下傳lua最新的版本安裝
2.1、去官網下載下傳lua，可以直接通過wget下載下傳，位址如下：http://www.lua.org/download.html
2.2、通過ssh SSH Secure File Transfer Client工具，把軟體包上傳到Linux伺服器上。目錄是：/root/software/download/lua/
2.3、進入到已經解壓的目錄lua-5.3.4，準備安裝檔案。
2.4、準備安裝環境，使用make linux指令，目前也是需要gcc指令的支援，事先必須安裝，安裝gcc指令：yum install gcc。
2.5、開始安裝lua軟體包，使用make install指令
2. 6、最後進行測試，進到Linux的指令行，然後輸入lua指令，開始測試。
2.7、按Ctrl+C退出lua指令模式。
2.8、lua腳本檔案名必須以.lua字尾名，如果在Linux指令行執行lua腳本，直接lua 腳本名稱。
2.9、redis與lua腳本結合使用，如果在lua腳本裡使用了 redis.call指令來操作Redis，執行lua腳步如下面：
2.10、Redis用戶端執行帶有參數的lua腳本，腳本檔案的名稱是：03.lua。
2.11、Redis用戶端執行有參數lua，并傳回lua的表類型。
六、總結
今天就寫到這裡，還有很多内容要寫，一次也寫不完，慢慢來吧，我也需要消化一下。如果有時間，下一篇文章或者下某一篇文章準備來單獨寫一些關于Lua腳本文法的東西，我也是第一次接觸這個東西，大家一起學習吧。