面试题：缓存设计之Redis Lua脚本基础应用

Question

请阐述在Redis中使用Lua脚本的好处。假设我们有一个场景，需要对一个计数器进行原子性的增加操作，并且在增加后判断其值是否超过100，如果超过则执行另外一组Redis命令（例如删除某个键），请用Lua脚本实现该逻辑，并解释脚本中每条命令的作用。

Answer 1

在Redis中使用Lua脚本的好处：

1. 原子性：Lua脚本在Redis中以原子方式执行，确保整个脚本作为一个不可分割的操作运行，避免并发操作带来的数据不一致问题。
2. 减少网络开销：将多个Redis命令打包成一个Lua脚本发送到服务器，减少了客户端与服务器之间的网络往返次数，提高执行效率。
3. 复用性：可以将复杂的业务逻辑封装在Lua脚本中，方便在不同场景下复用。
4. 简化代码：把原本需要在客户端实现的复杂逻辑转移到Redis服务器端，使客户端代码更加简洁。

Lua脚本实现计数器逻辑：

-- 获取计数器的键名
local counter_key = KEYS[1]
-- 获取增加的数值
local increment = ARGV[1]

-- 对计数器进行原子性增加操作
local new_value = redis.call('INCRBY', counter_key, increment)

-- 判断增加后的值是否超过100
if new_value > 100 then
    -- 如果超过100，删除某个键（假设键名为 target_key）
    redis.call('DEL', 'target_key')
end

-- 返回增加后的计数器值
return new_value

脚本命令解释：

1. local counter_key = KEYS[1]：定义变量counter_key，并从脚本的KEYS数组中获取第一个元素作为计数器的键名。
2. local increment = ARGV[1]：定义变量increment，并从脚本的ARGV数组中获取第一个元素作为要增加的数值。
3. local new_value = redis.call('INCRBY', counter_key, increment)：调用Redis的INCRBY命令，对counter_key对应的计数器原子性增加increment的值，并将结果赋值给new_value。
4. if new_value > 100 then：判断增加后的计数器值new_value是否大于100。
5. redis.call('DEL', 'target_key')：如果计数器值超过100，调用Redis的DEL命令删除键名为target_key的键。
6. return new_value：返回增加后的计数器值new_value。