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script 压缩复杂请求

从 pipeline 章节，我们知道对于多个简单的 Redis 命令可以汇聚到一个请求中，提升服务端的并发能力。然而，在有些场景下，我们每次命令的输入需要引用上个命令的输出，甚至可能还要对第一个命令的输出做一些加工，再把加工结果当成第二个命令的输入。pipeline 难以处理这样的场景。庆幸的是，我们可以用 Redis 里的 script 来压缩这些复杂命令（要求 Redis 2.6.0 版本及以上）。

script 的核心思想 是在 Redis 命令里嵌入 Lua 脚本，来实现一些复杂操作。Redis 中和脚本相关的命令有：

- EVAL            -- 使用内置的 Lua 解释器，可以对 Lua 脚本进行求值。
- EVALSHA         -- 根据给定的 SHA1 校验码，对缓存在服务器中的脚本进行求值。
- SCRIPT DEBUG    -- 开启对脚本的调试 （Redis 3.2.0 版本及以上）。
- SCRIPT EXISTS   -- 检查脚本是否存在于脚本缓存里面。
- SCRIPT FLUSH    -- 清空 Lua 脚本缓存。
- SCRIPT KILL     -- 杀死当前正在运行的 Lua 脚本，当且仅当这个脚本没有执行过任何写操作时，这个命令才生效。
- SCRIPT LOAD     -- 将脚本 script 添加到脚本缓存中，但并不立即执行该脚本。

官网上给出了这些命令的基本语法，感兴趣的同学可以到 这里 查阅。其中 EVAL 的基本语法如下：

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

参数解析：

  • 第一个参数 script：是一段 Lua 脚本程序。 这段 Lua 脚本不需要（也不应该）定义函数。它运行在 Redis 服务器中。
  • 第二个参数 numkeys：是参数的个数。
  • 第三个参数 key [key ...]：表示在脚本中所用到的那些 Redis 键（key）。 这些键名参数可以在 Lua 中通过全局变量 KEYS 数组，用 1 为基址的形式访问（ KEYS[1]，KEYS[2]，以此类推）。
  • 第四个参数 arg [arg ...]：表示附加参数。 可以在 Lua 中通过全局变量 ARGV 数组访问，访问的形式和 KEYS 变量类似（ ARGV[1]、ARGV[2]，诸如此类）。

下面是执行 eval 命令的简单例子：

eval "return {KEYS[1],KEYS[2],ARGV[1],ARGV[2]}" 2 key1 key2 first second
1) "key1"
2) "key2"
3) "first"
4) "second"

OpenResty 中已经对 Redis 的 所有原语操作 进行了封装。下面我们以 EVAL 为例，来看一下如何利用 script 来压缩请求：

# you do not need the following line if you are using
# the ngx_openresty bundle:
lua_package_path "/path/to/lua-resty-redis/lib/?.lua;;";

server {
    location /usescript {
        content_by_lua_block {
            local redis = require("resty.redis")
            local red   = redis:new()

            red:set_timeout(1000) -- 1 sec

            -- or connect to a unix domain socket file listened
            -- by a redis server:
            -- local ok, err = red:connect("unix:/path/to/redis.sock")

            local ok, err = red:connect("127.0.0.1", 6379)
            if not ok then
                ngx.say("failed to connect: ", err)
                return
            end

            -- use scripts in eval cmd
            local id = 1
            local res, err = red:eval([[
                -- 注意在 Redis 执行脚本的时候，从 KEYS/ARGV 取出来的值类型为 string
                local info   = redis.call('get', KEYS[1])
                info         = cjson.decode(info)
                local g_id   = info.gid
                local g_info = redis.call('get', g_id)
                return g_info
            ]], 1, id)

            if not res then
                ngx.say("failed to get the group info: ", err)
                return
            end

            ngx.say(res)

            -- put it into the connection pool of size 100,
            -- with 10 seconds max idle time
            local ok, err = red:set_keepalive(10000, 100)
            if not ok then
                ngx.say("failed to set keepalive: ", err)
                return
            end

            -- or just close the connection right away:
            -- local ok, err = red:close()
            -- if not ok then
            --     ngx.say("failed to close: ", err)
            --     return
            -- end
        }
    }
}

从上面的例子可以看到，我们要根据一个对象的 id 来查询其对应的 gourp 信息，流程如下：

  • 首先，第一个 call 命令从 Redis 中读取 id 为 1（id 的值可以通过参数的方式传递到 script 中）的对象信息，结果一般是 JSON 串；
  • 接着，做一个解码操作，将上面获取到的 JSON 串转换成 Lua 对象；
  • 然后，提取信息中的 groupid 字段；
  • 最后，第二个 call 命令以 groupid 作为 key 查询 groupinfo。

这样我们就可以把两个 get 放到一个 TCP 请求中，做到减少 TCP 请求数量，减少网络延时的效果啦。