lua編寫游戲腳本教程，lua游戲腳本實例源碼_Redis Lua腳本中學教程（上）-技術動態-匯編語言學習筆記

lua編寫游戲腳本教程，lua游戲腳本實例源碼_Redis Lua腳本中學教程（上）

2023-11-18 阅读 21 评论 0

摘要：失蹤人口回來啦！有讀者問我為什么這么久都沒有出Redis Lua中學教程，表示村頭廁所已經好久沒有紙了。其實我早就要寫這篇中學教程了，奈何最近太忙了，就一拖再拖，直到今天我終于又開始動筆了。忘記Lua相關概念的同學可以先回顧一下小學教程。

失蹤人口回來啦！

有讀者問我為什么這么久都沒有出Redis Lua中學教程，表示村頭廁所已經好久沒有紙了。其實我早就要寫這篇中學教程了，奈何最近太忙了，就一拖再拖，直到今天我終于又開始動筆了。忘記Lua相關概念的同學可以先回顧一下小學教程。

lua編寫游戲腳本教程。中學教程主要分為兩部分：Redis Lua的相關命令詳解和Lua的語法介紹。

前面我們簡單介紹了EVAL和EVALSHA命令。但是只有那點只是是沒辦法從中學畢業的，因此我們需要進行更深入的學習。

EVAL

最早可用版本：2.6.0

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

lua腳本怎么寫？關于用法我們已經演示過了，其中第一個參數是要執行的Lua腳本，第二個參數是傳入腳本的參數個數。后面則是參數的key數組和value數組。

在Lua中執行Redis命令的方法我們也介紹過，就是使用redis.call()和redis.pcall()兩個函數。它們之間唯一的不同就是當Redis命令執行錯誤時，redis.call()會拋出這個錯誤，使EVAL命令拋出錯誤，而redis.pcall()會捕獲這個錯誤，并返回Lua的錯誤表。

通常我們約定執行命令的key都需要由參數傳入，命令必須在執行之前進行分析，以確定它作用于哪個key。這樣做的目的是為了在一定程度上保證EVAL執行的Lua腳本的正確性。

Lua和Redis之間數據類型的轉換

在Redis執行EVAL命令時，如果腳本中有call()或者pcall()命令，就會涉及到Redis和Lua之間數據類型轉換的問題。轉換規則要求，一個Redis的返回值轉換成Lua數據類型后，再轉換成Redis數據類型，其結果必須和初始值相同。所以每種類型是一一對應的。轉換規則如下：

Redis與Lua互相轉換

andlua輔助源碼？

除此之外，Lua到Redis的轉換還有一些其他的規則：

Lua boolean true -> Redis integer reply with value of 1
Lua只有一種數字類型，不會區分整數和浮點數。而數字類型只能轉換成Redis的integer類型，如果要返回浮點數，那么在Lua中就需要返回一個字符串。
Lua數組在轉換成Redis類型時，遇到nil就停止轉換

來個栗子驗證一下：

EVAL "return {1,2,3.3333,'foo',nil,'bar'}" 0
1) (integer) 1
2) (integer) 2
3) (integer) 3
4) "foo"

可以看到bar沒有返回，并且3.333返回了3。

腳本的原子性

lua編程指南。Redis運行所有的Lua命令都使用相同的Lua解釋器。當一個腳本正在執行時，其他的腳本或Redis命令都不能執行。這很像Redis的事務multi/exec。這意味著我們要盡量避免腳本的執行時間過長。

腳本整體復制

當腳本進行傳播或者寫入AOF文件時，Redis通常會將腳本本身進行傳播或寫入AOF，而不是使用它產生的若干命令。原因很簡單，傳播整個腳本要比傳播一大堆生成的命令的速度要快。

從Redis3.2開始，可以只復制影響腳本執行結果的語句，而不用復制整個腳本。這個復制整個腳本的方法有以下屬性：

如果輸入相同，腳本必須輸出相同的結果。即執行結果不能依賴于隱式的變量，或依賴于I/O輸入
Lua不會導出訪問系統時間或其他外部狀態的命令
如果先執行了“隨機命令”（如RANDOMKEY，SRANDMEMBER，TIME），并改變了數據集，接著執行腳本時會被阻塞。
在Redis4中，Lua腳本調用返回隨機順序的元素的命令時，會在返回之前進行排序，也就是說，調用redis.call("smembers",KEYS[1])，每次返回的順序都相同。從Redis5開始就不需要排序了，因為Redis5復制的是產生影響的命令。
Lua修改了偽隨機函數math.random和math.randomseed，使每次執行腳本時seed都相同，而如果不執行math.randomseed，只執行math.random時，每次的結果也都相同。

復制命令隊列

在這種模式下，Redis在執行腳本時會收集所有影響數據集的命令，當腳本執行完畢時，命令隊列會被放在事務中，發送給AOF文件。

python lua，Lua可以通過執行redis.replicate_commands()函數來檢查復制模式，如果返回true表示當前是復制命令模式，如果返回false，則是復制整個腳本模式。

可選擇的復制命令

腳本復制模式選擇好以后，就可以對復制到副本和AOF的方式進行更多的控制。這是一種高級特性，因為濫用會切斷主從備份，和AOF持久化。如果我們只需要在master上執行某些命令時，這一特性就變得很有用。例如我們需要計算一些中間值時，只需要在master上計算就好，那么這些命令就不必進行復制。

從Redis3.2開始，有一個新的命令叫做redis.set_repl()，它可以用來控制復制方式，有如下選項（默認是REPL_ALL）：

redis.set_repl(redis.REPL_ALL) -- Replicate to AOF and replicas.
redis.set_repl(redis.REPL_AOF) -- Replicate only to AOF.
redis.set_repl(redis.REPL_REPLICA) -- Replicate only to replicas (Redis >= 5)
redis.set_repl(redis.REPL_SLAVE) -- Used for backward compatibility, the same as REPL_REPLICA.
redis.set_repl(redis.REPL_NONE) -- Don't replicate at all.

全局變量

為了避免數據泄露，Redis腳本不允許創建全局變量。如果必須有一個公共變量，可以使用Redis的key來代替。在EVAL命令中創建一個全局變量會引起一個異常。

> eval 'a=10' 0
(error) ERR Error running script (call to f_933044db579a2f8fd45d8065f04a8d0249383e57): user_script:1: Script attempted to create global variable 'a

關于SELECT的使用

lua游戲源碼？在Lua腳本中使用SELECT就像在正常客戶端中使用一樣。值得一提的是，在Redis2.8.12之前，Lua腳本中執行SELECT是會影響到客戶端的，而從2.8.12開始，Lua腳本中的SELECT只會在腳本執行過程中生效。這點在Redis版本升級時需要注意，因為升級前后，命令的語義會改變。

可用的庫

Lua腳本中有許多庫，但并不是都能在Redis中使用，其中可以使用的有：

base lib.
table lib.
string lib.
math lib.
struct lib.
cjson lib.
cmsgpack lib.
bitop lib.
redis.sha1hex function.
redis.breakpoint and redis.debug function in the context of the Redis Lua debugger.

struct, CJSON and cmsgpack是外部庫，其他的都是Lua的標準庫。

在腳本中打印Redis日志

使用redis.log(loglevel,message)函數可以在Lua腳本中打印Redis日志。

Lua腳本？loglevel包括：

redis.LOG_DEBUG
redis.LOG_VERBOSE
redis.LOG_NOTICE
redis.LOG_WARNING

它們與Redis的日志等級是對應的。

沙箱和最大執行時間

腳本不應該訪問外部系統，包括文件系統和其他系統。腳本應該只能操作Redis數據和傳入進來的參數。

腳本默認的最大執行時間是5秒（正常腳本執行時間都是毫秒級，所以5秒已經足夠長了）。可以通過修改lua-time-limit變量來控制最大執行時間。

源碼怎么用？當腳本執行時間超過最大執行時間時，并不會被自動終止，因為這違反了腳本的原子性原則。當一個腳本執行時間過長時，Redis會有如下操作：

Redis記錄下這個腳本執行時間過長
其他客戶端開始接收命令，但是所有的命令都會會返回繁忙，除了SCRIPT KILL 和 SHUTDOWN NOSAVE
如果一個腳本僅執行只讀命令，則可以用SCRIPT KILL命令來停止它。
如果腳本執行了寫入命令，那么只能用SHUTDOWN NOSAVE來終止服務器，當前的所有數據都不會保存到磁盤。

EVALSHA

最早可用版本：2.6.0

用法：EVALSHA sha1 numkeys key [key ...] arg [arg ...]

該命令用來執行緩存在服務器上的腳本，sha1為腳本的唯一標識。

lua，使用EVAL命令必須每次都要把腳本從客戶端傳到服務器，由于Redis的內部緩存機制，它并不會每次都重新編譯腳本，但是傳輸上仍然浪費帶寬。

另一方面，如果使用特殊命令或者通過redis.conf來定義命令會有以下問題：

不同實例有不同的實現方式
發布將會很困難，特別是分布式環境，因為要保證所有實例都包含給定的命令
讀應用程序代碼時，由于它調用了服務端命令，會不清楚代碼的語義

為了避免這些問題，同時避免浪費帶寬，Redis實現了EVALSHA命令。

如果服務器中沒有緩存指定的腳本，會返回給客戶端腳本不存在的錯誤信息。

SCRIPT DEBUG

lua游戲腳本教程，最早可用版本：3.2.0

時間復雜度：O(1)

用法：SCRIPT DEBUG YES|SYNC|NO

該命令用于設置隨后執行的EVAL命令的調試模式。Redis包含一個完整的Lua調試器，代號為LDB，可以使編寫復雜腳本的任務更加簡單，在調試模式下，Redis充當遠程調試服務器，客戶端可以逐步執行腳本，設置斷點，檢查變量等。想了解更多調試器內容的可以查看官方文檔Redis Lua debugger。

lua腳本編寫教程詳細？LDB可以設置成異步或同步模式。異步模式下，服務器會fork出一個調試會話，不會阻塞主會話，，調試會話結束后，所有數據都會回滾。同步模式則會阻塞會話，并保留調試過程中數據的改變。