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Redis用Lua脚本怎么跟数据库连起来，过程和技巧分享一点想法

符海莹
问答
2026-01-11 11:18:03
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关于Redis用Lua脚本怎么跟数据库连起来,首先需要明确一个核心概念：Redis本身是一个内存数据库，它通常不作为数据的最终持久化存储（除非你的业务允许数据丢失），我们说的“数据库”，一般指的是像MySQL、PostgreSQL这类的关系型数据库，或者是MongoDB这类非关系型数据库，它们是数据的“源头”和“归宿”，Redis在这里扮演的角色是缓存，目的是减轻后端数据库的压力，提升读写速度。

Lua脚本在这个架构里,并不直接去“连接”MySQL这样的数据库，你不能在Redis的Lua脚本里写一句conn = mysql.connect(...)，这是做不到的，Redis的Lua环境是沙盒化的，它被严格限制，只能访问Redis自身的数据和执行Redis的命令，这个过程不是“连接”，而是“协作”和“数据同步”。

整个过程可以这样理解：

想象一下,你有一个应用程序（比如一个网站的后端服务），它夹在用户请求和你的数据库之间，当用户想要读取数据时，应用程序的逻辑是这样的：

先问Redis（缓存）：应用程序接收到请求后，首先会生成一个Key（比如user:1001:info），然后向Redis询问：“你有这个Key的数据吗？”
如果Redis有（缓存命中）：太好了！Redis直接把数据返回给应用程序，应用程序再返回给用户，这个过程非常快，完全不需要打扰后端的数据库。
如果Redis没有（缓存未命中）：应用程序就得辛苦一趟，自己去连接真正的数据库（MySQL等），执行SQL查询，把数据从数据库里取出来。
回填Redis：取到数据后，应用程序做两件事：一是把数据返回给用户，二是把这个数据按照之前那个Key，设置到Redis里，并且通常会设置一个过期时间（比如TTL为30分钟），这样，下一个请求再来问同样的问题，在接下来的30分钟内，就可以直接从Redis里拿到了。

写数据的过程也类似：

应用程序接收到更新数据的请求。
应用程序首先会去连接主数据库（MySQL），执行UPDATE或INSERT操作，确保数据已经安全地落盘了。
数据库操作成功后,应用程序再去操作Redis，这里有几种策略：
- 写穿：同时更新数据库和Redis缓存。
- 写删：更新数据库，然后直接删除Redis里对应的Key，这是更常见的做法，因为它更简单，能避免数据不一致的复杂问题，删除后，下一个读请求自然会触发上面的“缓存未命中”流程，从数据库拉取最新数据并回填到Redis。

Lua脚本的技巧和用武之地在哪里呢？

Lua脚本的强项在于处理“多个Redis命令的原子性执行”，在上述的读写流程中，应用程序需要执行多个Redis命令，而Lua脚本可以让你把这些命令打包成一个原子操作，这能解决一些精妙的技巧性问题。

举几个具体的想法和技巧：

解决缓存击穿下的“惊群效应”：
- 场景：一个热点Key（比如秒杀商品信息）突然过期了，此时有成千上万个请求同时涌来，发现缓存失效，它们会全部冲向数据库，导致数据库瞬间压力巨大，甚至崩溃。
- Lua技巧：我们可以用Lua脚本实现一个“互斥锁”的逻辑，脚本的逻辑可以是：
  - if redis.call('exists', 'my_key') == 0 then -- 检查Key是否存在
  - if redis.call('setnx', 'lock_key', 1) == 1 then -- 尝试设置一个锁Key，只有一个请求能设置成功
  - redis.call('expire', 'lock_key', 5) -- 给锁设置一个短的过期时间，防止死锁
  - -- 这里代表获取锁成功的请求，它应该去数据库加载数据，然后调用 setex 命令将数据存入 'my_key'
  - redis.call('del', 'lock_key') -- 最后删除锁
  - else -- 其他没抢到锁的请求
  - -- 可以短暂睡眠后重试，或者直接返回一个默认值（如“加载中”），避免无谓等待
  - end
  - end
  - return redis.call('get', 'my_key') -- 最后所有请求都从这里拿到数据（要么是刚加载的，要么是其他请求加载好的）
- 这个复杂的判断和设置过程,通过一个Lua脚本原子性地完成，确保了在高并发下，只有一个请求会去访问数据库，这比在应用层用代码实现同样的逻辑要可靠和高效得多。
实现复杂的原子计数或库存扣减：
- 场景：秒杀扣库存，需要先检查库存是否大于0，然后再进行扣减，这两个操作必须是原子的，否则会出现超卖。
- Lua技巧：
```
local stock = tonumber(redis.call('get', 'item_stock'))
if stock <= 0 then
    return 0 -- 库存不足
else
    redis.call('decr', 'item_stock')
    return 1 -- 扣减成功
end
```
  应用程序调用这个脚本,脚本会原子性地完成“查”和“减”，完美解决并发问题，如果不用Lua，在应用层写代码，很容易出现判断库存时还有，但扣减时已经被别人扣光的情况。
保证数据回填时的原子性和一致性：
- 场景：在缓存未命中，从数据库拉取数据后，回填到Redis时，我们可能需要执行SETEX key ttl value，这个操作本身是原子的，但如果你回填的数据需要经过复杂的计算或组合（比如需要先HGETALL一些字段，再组合新字段，最后HMSET），那么这个组合操作就需要Lua脚本来保证原子性，防止在组合过程中，数据被其他请求修改。