lua脚本为什么能保证原子性

Redis 处理客户端请求是基于单线程模型的( Redis 6.0 开始引入了多线程处理网络 IO,但命令执行仍然是单线程的)。这意味着,在任意时刻 Redis 只会执行一个命令或脚本。这种单线程特性确保了当 Redis 在执行一个 Lua 脚本时,不会有其他命令或脚本同时执行。

2. Lua 脚本被视为一个整体命令

当使用 EVALEVALSHA 命令执行 Lua 脚本时,Redis 将整个 Lua 脚本视为一个不可分割的命令。这意味着从开始执行 Lua 脚本直到脚本执行完毕这段时间内,Redis 不会处理任何其他命令。所有在 Lua 脚本中调用的 Redis 命令都会按照它们出现的顺序依次执行,且不会被其他客户端的命令中断。

3. 原子性和隔离性

由于上述原因,Lua 脚本在执行期间提供了类似于数据库事务中的原子性和隔离性:

  • 原子性:要么整个脚本全部执行成功,要么完全不执行,不存在部分执行的情况。
  • 隔离性:脚本执行过程中,其他客户端的操作不能影响到当前脚本的执行结果,反之亦然。

举例说明:

if redis.call('get', KEYS[1]) == ARGV[1] thenreturn redis.call('del', KEYS[1])
elsereturn 0
end为了确保只有锁的持有者才能删除锁(即比较传入的 requestId 和存储在 Redis 中的值是否匹配),我们需要连续执行两个操作:GET 和 DEL。如果这两个操作不是原子性的,那么在这两者之间可能会有其他客户端修改了数据,导致竞态条件的发生。但是,通过将这两个操作封装在一个 Lua 脚本中,Redis 确保这两个操作作为一个不可分割的整体来执行,从而避免了竞态条件的发生。

总结

Lua 脚本之所以能够在 Redis 中保证原子性,主要是因为 Redis 的单线程模型以及它对待 Lua 脚本的方式——即将 Lua 脚本作为单一、不可分割的命令来执行。这使得 Lua 脚本不仅可以在分布式环境中安全地执行复杂的逻辑,而且还可以保证这些逻辑以原子方式执行,不受并发操作的影响。

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