Redis 原子操作三剑客:Lua脚本 vs 事务 vs Pipeline 深度解析

2025 年 3 月 4 日 星期二
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摘要
主要讲Redis 的 lua 脚本、事务和 Pipeline 。阐述了它们的基本概念、原子性保证及出错处理方式

Redis 原子操作三剑客:Lua脚本 vs 事务 vs Pipeline 深度解析

📌 前言

当你在Redis中实现分布式锁、限流、库存扣减时,是否真正理解Lua脚本的原子性?是否混淆了Redis事务与传统数据库事务的区别?本文带你穿透迷雾,揭秘Redis三大核心机制的本质差异!

🛠 三剑客核心差异速览

特性Lua脚本事务Pipeline
原子性✅ 全执行/全失败✅ 命令队列原子执行❌ 无原子性保证
错误处理中断不回滚语法错误全失败独立执行互不影响
网络开销单次RTT2次RTT1次RTT
适用场景复杂原子操作简单批量操作批量独立操作

🔥 原子性保证 & 错误处理

1. Lua脚本:优雅的原子刺客

import redis

r = redis.Redis()
script = """
redis.call('set', 'key1', 'value1')
redis.call('incr', 'key1')  # 对字符串执行INCR会报错
redis.call('set', 'key2', 'value2')
"""
try:
    r.eval(script, 0)
except redis.exceptions.ResponseError as e:
    print(f"脚本执行中断!已生效操作:key1={r.get('key1')}")  # 输出:b'value1'

2. 事务:耿直的执行者

pipe = r.pipeline(transaction=True)
try:
    pipe.multi()
    pipe.set('key1', 'value1')
    pipe.incr('key1')  # 语法正确,执行时报错
    pipe.set('key2', 'value2')
    pipe.execute()
except redis.exceptions.ResponseError as e:
    print(f"事务执行异常!当前key1: {r.get('key1')}")  # 输出:b'value1'

3. Pipeline:闪电快递员

pipe = r.pipeline(transaction=False)
pipe.set('p_key1', 'p_value1')
pipe.incr('p_key1')  # 对字符串执行INCR
pipe.get('non_exist_key')
results = pipe.execute()

print(f"批量执行结果:{results}")  
# 输出:[True, ResponseError(...), None]

⚡ 性能三棱镜

机制优势场景性能瓶颈
Lua脚本复杂业务逻辑(如分布式锁续期)脚本复杂度影响执行时间
事务简单原子操作(如批量更新配置)命令队列解析耗时
Pipeline海量独立操作(如日志批量写入)单次传输数据包大小限制

🎯 黄金使用法则

  1. Lua脚本: 需要原子性的复杂操作(库存扣减、限流)
  2. 事务+WATCH: 简单原子操作+乐观锁(账户余额修改)
  3. Pipeline: 海量独立命令(数据预热、日志批量处理)

💣 血泪经验

  • 所有机制都不支持回滚!重要操作务必预验数据类型
  • Lua脚本中避免长时间阻塞操作(会阻塞整个Redis)
  • Pipeline单次打包命令不宜超过1MB(防止网络阻塞)
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