lua get reused time

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lua get reused time

2023-03-25 09:38| 来源: 网络整理| 查看: 265

前言

Redis当中除了之前介绍的事务,持久化等高级特性之外,还提供了发布与订阅,Lua脚本,事件机制等高级特性,本文会继续介绍Redis的另外两大高级特性:发布与订阅和Lua脚本。

发布与订阅

理论上来说通过双端链表就可以实现发布与订阅功能,但是这种通过链表来实现的发布与订阅功能有两个局限性:

1、如果生产者生产消息的速度远大于消费者消费消息的速度,那么链表中未消费的消息会占用大量的内存。 2、基于链表实现的消息队列,不支持一对多的消息分发。

为了解决这两个局限性,Redis当中选择了通过其他命令来实现发布与订阅模式,主要命令有:subscribe uncubscribe publish等。

在Redis中的发布与订阅也分为两种类型,一种是基于频道来实现,一种是基于模式来实现。

基于频道的实现

基于频道的实现方式主要通过以下三个命令:

subscribe channel-1 channel-2:订阅一个或者多个拼单 unsubscribe channel-1:取消频道的订阅(基于命令操作,界面上无法退订) publish channel-1 message:向频道channel-1发送消息message

下图就是客户端1订阅对应频道之后,最后两个红框内就是客户端2发送消息之后这边同步收到的消息:

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客户端2发布消息

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同时,还有以下2个命令可以查看订阅的频道信息

punsub channels [channel_name] :查看当前服务器被订阅的频道。不带参数则返回所有拼单,后面的参数可以使用通配符?或者* pubsub numsub channel-1 channel-2 //查看指定频道的订阅数 实现原理分析

客户端与其订阅的频道信息被保存在redisServer对象中的pubsub_channels属性中。

struct redisServer {dict *pubsub_channels;//保存了客户端及其订阅的频道信息//省略其他信息};

pubsub_channels属性是一个字典,其key值保存的就是频道名,value是一个链表,链表中保存的就是客户端id。

6574a07b494487d9af39e2bf2274fcfb.png 订阅订阅的时候首先会检查字典内是否存在这个频道:如果不存在,则需要为当前频道创建一个字典,同时创建一个链表作为value,并将当前客户端id放入链表;如果存在,则直接将当前客户端id放入链表即可。 取消订阅取消订阅的时候需要将客户端id从对应的链表中移除,如果移除之后链表为空,则需要同时将该频道从字典内删除。 发送消息发送消息时首先会去pubsub_channels字典内寻找键,如果发现有可以匹配上的键,则 基于模式的实现

基于模式的实现方式主要通过以下三个命令:

psubscribe pattern-1 pattern-2:订阅一个或者多个模式,模式可以通过通配符?和*来表示 punsubscribe pattern-1 pattern-1:取消模式的订阅(基于命令操作,界面上无法退订) publish channel-1 message :向频道channel-1发送消息message。注意,这里和上面基于频道命令是一样的

客户端1订阅了模式m*,客户端2向频道movie发送消息,此时客户端1可以收到消息:

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同样的,其提供了一个查询命令:

pubsub numpat:查询当前服务器被订阅模式的数量 实现原理分析

客户端与其订阅的模式信息被保存在redisServer对象中的pubsub_patterns属性中。

struct redisServer {list pubsub_patterns;//保存了客户端及其订阅的模式信息//省略其他信息};

pubsub_patterns属性是一个列表,其列表内结构(源码serer.h内)定义如下:

typedef struct pubsubPattern {client *client;//订阅模式的客户端robj *pattern;//被订阅的模式} pubsubPattern; 0fb87fc3da66b9e5eabc131b953e0183.png 订阅新建一个pubsubPattern数据结构加入到链表pubsub_patterns的结尾 取消订阅从链表中将当前取消订阅的客户端pubsubPattern从链表pubsub_patterns中移除 -发送消息此时需要遍历整个链表来寻找能匹配的模式。之所以基于模式场景使用链表是因为模式支持通配符,所以没有办法直接用字典实现。

PS:当基于频道和基于模式两种订阅都存在时,Redis会先去寻找频道字典,再去遍历模式链表进行消息发送。

Lua脚本

Redis从2.6版本开始支持Lua脚本,为了支持Lua脚本,Redis在服务器中嵌入了Lua环境。

使用Lua脚本最大的好处是Redis会将整个脚本作为一个整体执行,不会被其他请求打断,可以保持原子性且减少了网络开销。

Lua脚本的调用

Lua脚本的执行语法如下:

eval lua-script numkeys key [key ...] arg [arg ...] eval:执行Lua脚本的命令 lua-script:lua脚本内容 numkeys:表示的是Lua脚本中需要用到多少个key,如果没用到则写0 key [key …]:将key作为参数按顺序传递到Lua脚本,numkeys是0则可省略 arg:Lua脚本中用到的参数,如果没有可省略

下面就是一个不带任何key和参数的简单脚本:

53223a65220b79ea61f57bad6e58a195.png Lua脚本中执行Redis命令

在Lua脚本中执行Redis命令时需要使用以下语法:

redis.call(command, key [key ...] argv [argv…]) command:Redis中的命令,如set、get等。 key:操作Redis中的key值,相当于我们调用方法时的形参。 param:代表参数,相当于我们调用方法时的实参。

下面就是一个简单的在Lua脚本中执行Redis命令的示例:

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需要注意的是:KEYS和ARGV必须要大写,参数的下标从1开始。上面的语句意思等价于在Redis中直接执行命令set name lonely_wolf。

Lua脚本摘要

有时候如果我们执行的一个Lua脚本很长的话,那么直接这么调用Lua脚本的话非常不方便,所以Redis当中提供了一个命令script load来为手动给每一个命令生成摘要,这里之所以要说手动的原因是即使我们不使用这个命令,每次调用完Lua脚本的时候,Redis也会为每个Lua脚本生成一个摘要。

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其他相关命令:

script exists 摘要:判断一个摘要是否存在。0表示不存在,1表示存在。 script flush:清除所有Lua脚本缓存。 Lua脚本文件

当我们的Lua脚本很长时,直接在命令窗口中写脚本是不直观的,也很难发现语法问题,所以Redis当中也支持我们直接把先把脚本写入文件中,然后直接调用文件。比如我们新建一个test.lua脚本:

redis.call('set',KEYS[1],ARGV[1])return redis.call('get',KEYS[1])

执行的时候参数的数量可以省略,但是注意key和arg参数之间要以逗号隔开,且逗号两边的空格不能省略:

45f490c9b1dbfb07b3258da4c2f7a057.png 脚本异常

我们知道,Redis的指令是单线程执行的,而现在Lua脚本可以写一些逻辑,那么如果Lua脚本执行超时或者陷入了死循环,这个时候其他的指令就会被阻塞,导致Redis无法正常使用。这个时候应该如何处理呢?

脚本超时

为了解决超时的问题,Redis提供了一个超时时间的参数lua-time-limit来控制Lua脚本执行的超时时间,默认是5秒。

lua-time-limit 5000 脚本陷入死循环

假如脚本陷入了死循环,这时候超时时间就不起作用了,我们来模拟一下:首先执行一个死循环的lua脚本:

eval 'while(true) do end' 0 0bee0935f40219e3295faa3e6a29a1ce.png

然后打开另一个客户端,执行命令:

set key value

这时候会返回busy,表示当前发执行这个命令

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为了解决脚本死循环问题,Redis提供了一个script kill命令来中止脚本,我们执行一下这个命令之后发现执行lua脚本的客户端就被停下来了

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上面的死循环命令指示一个普通的没有执行任何Redis指令的命令,那么假如我们的lua脚本执行了一些redis命令之后再陷入死循环又会怎么样呢?执行一个死循环的lua脚本:

eval "redis.call('set','gupao','666') while true do end" 0

这时候再去另一个客户端执行script kill命令,会提示无法中止lua脚本。

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这时候我们就只能执行shutdown nosave命令来强行中断redis,并且加了nosave之后不会触发持久化,从而保证了数据的一致性:

a6ffdc146fd49b0f42425e5a168cea2a.png 为什么可以执行script kill命令

Redis当中执行指令是单线程的,那么为什么lua脚本陷入死循环之后还可以执行script kill命令呢?

这是因为lua脚本引擎提供了钩子(hook)函数,它允许在内部虚拟机执行指令时运行钩子代码,所以Redis正是利用了这一原理,在执行Lua脚本之前设置了一个钩子,所以script kill命令正式通过钩子(hook)函数来执行的。

总结

本文主要介绍Redis的另外两大高级特性:发布与订阅和Lua脚本。介绍发布与订阅机制时主要介绍了其执行原理,至于Lua脚本,本文并没有介绍Lua脚本的语法,但是介绍了Redis当中执行Lua脚本的一些特性和原理。



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