Lua脚本在Redis事务中的应用实践

使用过Redis事务的应该清楚，Redis事务实现是通过打包多条命令，单独的隔离操作，事务中的所有命令都会按顺序地执行。事务在执行的过程中，不会被其他客户端发送来的命令请求所打断。事务中的命令要么全部被执行，要么全部都不执行（原子操作）。但其中有命令因业务原因执行失败并不会阻断后续命令的执行，且也无法回滚已经执行过的命令。如果想要实现和MySQL一样的事务处理可以使用Lua脚本来实现，Lua脚本中可实现简单的逻辑判断，执行中止等操作。
1 初始Lua脚本

Lua是一个小巧的脚本语言，Redis 脚本使用 Lua 解释器来执行脚本。 Reids 2.6 版本通过内嵌支持 Lua 环境。执行脚本的常用命令为 EVAL。编写Lua脚本就和编写shell脚本一样的简单。Lua语言详细教程参见
示例：

1. --[[
2.     version:1.0
3.     检测key是否存在，如果存在并设置过期时间
4.     入参列表：
5.         参数个数量：1
6.         KEYS[1]:goodsKey 商品Key
8.     返回列表code:
9.         +0：不存在
10.         +1：存在
11. --]]
12. local usableKey = KEYS[1]
14. --[ 判断usableKey在Redis中是否存在 存在将过期时间延长1分钟 并返回是否存在结果--]
15. local usableExists = redis.call('EXISTS', usableKey)
16. if (1 == usableExists) then
17.     redis.call('PEXPIRE', usableKey, 60000)
18. end
19. return { usableExists }

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• 示例代码中redis.call(), 是Redis内置方法，用与执行redis命令
  
• if () then end 是Lua语言基本分支语法
  
• KEYS 为Redis环境执行Lua脚本时Redis Key 参数，如果使用变量入参使用ARGV接收
  
• “—”代表单行注释 “—[[ 多行注释 —]]”
  

2 实践应用

2.1 需求分析

经典案例需求：库存量扣减并检测库存量是否充足。

基础需求分析：商品当前库存量>=扣减数量时，执行扣减。商品当前库存量 connection.scriptLoad(script.getBytes()));}[/code]脚本执行

1. //利用Watch 命令乐观乐特性，减少锁竞争所损耗的性能
2. public boolean init(InitStockCallback initStockCallback, InitOperationData initOperationData) {
3. //SessionCallback 会话级Rdis事务回调接口 针对于operations所有操作将在同一个Redis tcp连接上完成
4. List<Object> result = stringRedisTemplate.execute(new SessionCallback<List<Object>>() {
5.             public List<Object> execute(RedisOperations operations) {
6.                 Assert.notNull(operations, "operations must not be null");
7. //Watch 命令用于监视一个(或多个) key ，如果在事务执行之前这个(或这些) key 被其他命令所改动，那么事务将被打断
8. //当出前并发初始化同一个商品库存量时，只有一个能成功
9.                 operations.watch(initOperationData.getWatchKeys());
10.                 int initQuantity;
11.                 try {
12. //查询DB商品库存量
13.                     initQuantity = initStockCallback.getInitQuantity(initOperationData);
14.                 } catch (Exception e) {
15.                     //异常后释放watch
16.                     operations.unwatch();
17.                     throw e;
18.                 }
19. //开启Reids事务
20.                 operations.multi();
21. //setNx设置商品库存量
22.                 operations.opsForValue().setIfAbsent(initOperationData.getGoodsKey(), String.valueOf(initQuantity));
23. //设置商品库存量 key 过期时间
24.                 operations.expire(initOperationData.getGoodsKey(), Duration.ofMinutes(60000L));
25. ///执行事事务
26.                 return operations.exec();
27.             }
28.         });
29. //判断事务执行结果
30.         if (!CollectionUtils.isEmpty(result) && result.get(0) instanceof Boolean) {
31.             return (Boolean) result.get(0);
32.         }
33.         return false;
34.     }

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3 总结

Redis在小数据操作并发可达到10W,针对与业务中对资源强校验且高并发场景下使用Redis配合Lua脚本完成简单逻辑处理抗并发量是个不错的选择。
注：Lua脚本逻辑尽量简单，Lua脚本实用于耗时短且原子操作。耗时长影响Redis服务器性能，非原子操作或逻辑复杂会增加于脚本调试与维度难度。理想状态是将业务用Lua脚本包装成一个如Redis命令一样的操作。
作者：王纯

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