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创建并修改Lua坏境

Redis在服务器内嵌了一个Lua坏境，并进行了一系列的修改，从而确保这个Lua坏境可以满足Redis服务器的需要，通过下列步骤创建并修改Lua坏境：

1. 创建一个基础Lua坏境，通过调用Lua的C API函数lua_open。
2. 载入多个函数库到Lua坏境中，让Lua脚本可以使用这些函数来进行数据操作。包括Lua核心函数（assert、error、pairs、tostring、pcall等）、表格库（比如table.concat、table.insert等）、字符串库（string.x）、数学库（math.x）、调试库（debug.x）、CJSON库、Struct库、cmsgpack库。
3. 创建全局表格redis，该表格包含了对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和redis.pcall函数、用于记录日志的redis.log函数。
4. 使用Redis自制的随机函数替换Lua原有的副作用随机函数，替换后的随机函数对于相同的seed总会产生相同的随机数序列。
5. 创建排序辅助函数，Lua坏境使用这个辅助函数来对一部分Redis命令的结果进行排序，消除命令的不确定性，比如SMEMBERS这种命令多次执行可能会产生不同的结果，通过辅助函数来对结果进行排序让它们每次产生同样的结果。
6. 创建redis.pcall函数的错误报告辅助函数，提供详细的出错信息。
7. 对Lua坏境中的全局变量进行保护，防止用户在执行Lua脚本的过程中，将额外的变量添加到Lua坏境中，不过Redis没有禁止用户修改已存在的全局变量，所以使用Lua脚本的时候需要小心，以免错误的修改了已存在的全局变量。
8. 将完成修改的Lua坏境保存到服务器状态的lua属性（redisServer结构的属性）中，等待执行服务器传来的Lua脚本。

Lua坏境协作组件

伪客户端

1. Lua坏境将redis.call或者redis.pcall函数想要执行的命令传给伪客户端。
2. 伪客户端将脚本想要执行的命令传给命令执行器。
3. 命令执行器执行伪客户端传给它的命令，并将命令的执行结果返回给客户端。
4. 伪客户端接收命令执行器返回的命令结果，并将这个命令结果返回给Lua坏境。
5. Lua坏境在接收到命令结果之后，将该结果返回给redis.call或者redis.pcall。
6. 接收到结果的redis.call或redis.pcall函数将命令结果作为函数返回值返回给脚本的调用者。

lua_scripts字典

EVAL命令

• 将EVAL命令中传入的键名参数和脚本参数分别保存到KEYS数组和ARGV数组，然后将这两个数组作为全局变量传入到Lua坏境里面。
• 为Lua坏境装载超时处理钩子，这个钩子可以在脚本出现超时运行的情况时，让客户端通过SCRIPT KILL命令停止脚本，或者通过SHUTDOWN命令直接关闭服务器。
• 执行脚本函数。
• 移除之前装载的超时钩子。
• 将执行脚本函数所得的结果保存到客户端状态的输出缓冲区中，等待服务器将结果返回给客户端。
• 对Lua坏境执行垃圾回收操作。

EVALSHA命令

每个被EVAL命令成功执行过的Lua脚本都会生成一个SHA1校验和，为了节省带宽资源，在下次执行相同的脚本时可以使用EVALSHA命令，把之前生成的校验和传到服务器就可以了。

脚本管理命令

• SCRIPT FLUSH，用于清除服务器中所有和Lua脚本有关的信息：释放lua_scripts字典，关闭现有的Lua坏境并重新创建一个Lua坏境。
• SCRIPT EXISTS，根据输入的SHA1校验和，检查对应的脚本是否存在，通过检查lua_scripts字典。
• SCRIPT LOAD，将脚本保存到lua_scripts字典中。
• SCRIPT KILL，当服务器设置了lua-time-limit配置选项，每次执行lua脚本之前，服务器都会在Lua坏境中设置一个超时钩子，超时钩子在脚本运行期间检查，一旦脚本的执行时间超过了lua-time-limit，钩子将定期在脚本运行的间隙中查看是否有SCRIPT KILL或者SHUTDOWN命令。如果超时的脚本未执行过任何写入操作，那么客户端可以通过SCRIPT KILL来指示服务器停止执行这个脚本，如果执行过写入操作，客户端只能用SHUTDOWN nosave命令停止服务器，防止不合法的数据写入数据库。

脚本复制

《Redis设计与实现》学习笔记-Lua脚本

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原文地址：http://blog.csdn.net/pentiumchen/article/details/44523069