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分类: NOSQL

2019-10-27 21:53:29

通过在服务器中嵌入Lua环境,redis客户端可以使用Lua脚本,直接在服务器端原子的执行多个redis命令,其中,EVAL命令可以直接对输入的脚本进行求值

创建并修改Lua环境

为了在redis服务器中执行Lua脚本,redis在服务器内嵌了一个Lua环境,并对这个Lua环境进行了一系列修改,从而确保这个Lua环境可以满足redis服务器的需要
1. 创建一个基础Lua环境,通过调用Lua的C API函数lua_open()
2. 载入多个函数库到Lua环境里面
3. 创建全局表格redis,这个表格包含了对redis进行操作的函数,比如用于在Lua脚本中执行redis命令的redis.call函数
4. 使用redis自制的随机函数来替换Lua原有的带有副作用的随机函数
5. 创建排序辅助函数,Lua环境使用这个辅助函数来对一部分redis命令的结果进行排序
6. 创建redis.pcall函数的错误报告辅助函数,提供更详细的出错信息
7. 对Lua环境中的全局环境进行保护,防护用户在执行Lua脚本的过程中,将额外的全局变量添加到Lua环境中(确保传入服务器的脚本不会因为忘记使用local关键字而将额外的全局变量添加到Lua环境里面)
8. 将完成修改的Lua环境保存到服务器状态的lua属性中,等待执行服务器传来的Lua脚本

Lua环境协作组件

除了创建并修改Lua环境之外,redis服务器还创建了两个用于和Lua环境进行协作的组件,它们分别是负责执行Lua脚本中的redis命令的伪客户端,以及用于保存Lua脚本的lua_scripts字典,这个字典的键为某个Lua脚本的SHA1校验和,而字典的值则是SHA1校验和对应的Lua脚本

点击(此处)折叠或打开

  1. struct redisServer{
  2.     //...
  3.     dict *lua_scripts;
  4.     //...
  5. };
EVAL命令的实现可以分为以下三个步骤
1. 根据客户端给定的Lua脚本,在Lua环境中定义一个Lua函数(名称为"f_sha1()"),用于后续的EVALSHA命令
2. 将客户端给定的脚本保存到lua_scripts字典
3. 执行刚刚在Lua环境中定义的函数,一次来执行客户端给定的Lua脚本

当服务器在复制模式下运行时,相同的EVALSHA命令在主服务器执行成功可能在从服务器报“未找到”错误。为了防止此类错误出现,redis要求主服务器在传播EVALSHA命令的时候,必须确保EVALSHA命令要执行的脚本已经被所有从服务器载入过,主服务器使用服务器状态的repl_scriptcache_dict记录自己已经将哪些脚本传播给了所有从服务器


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  1. struct redisServer{
  2.     //...
  3.     dict *repl_scriptcache_dict;
  4.     //...
  5. };

它的键是脚本的sha1值,值全是NULL。这样如果一个脚本的sha1值存在于lua_scripts字典而不存在于repl_scriptcache_dict中,则说明至少有一个从服务器会出现“脚本未找到”错误。
当主服务器新接入一台从服务器时,它就会清空repl_scriptcache_dict,强制自己重新传播脚本。然后使用EVALSHA命令指定的sha1校验和,以及lua_scripts字典保存的Lua脚本,使用等价的EVAL传播,之后将sha1添加到repl_scriptcache_dict当中
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