技术标签: 频道模式 Redis 发布订阅 script kill redis Lua脚本
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
。
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:
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。
基于频道的实现方式主要通过以下三个命令:
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:
客户端2发布消息
同时,还有以下2个命令可以查看订阅的频道信息
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。
pubsub_channels
字典内寻找键,如果发现有可以匹配上的键,则会找到对应的链表,进行遍历发送消息。基于模式的实现方式主要通过以下三个命令:
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:
同样的,其提供了一个查询命令:
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;
pubsubPattern
数据结构加入到链表pubsub_patterns
的结尾pubsubPattern
从链表pubsub_patterns
中移除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。
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脚本的执行语法如下:
eval lua-script numkeys key [key ...] arg [arg ...]
下面就是一个不带任何key和参数的简单脚本:
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…])
下面就是一个简单的在Lua脚本中执行Redis命令的示例:
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
。
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。
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。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:
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?
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
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
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
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
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','age','18') 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。
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:
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。
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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