发布订阅与Lua脚本
Pub/Sub 和 Lua 脚本提供了 Redis 的实时通知和原子组合能力。它们都很有用，但都可能因为可靠性或阻塞问题带来线上风险。
# 1. 学习定位
| 维度 | 内容 |
|---|---|
| 难度层级 | 可编程基础 |
| 核心目标 | 先会用，再理解机制，最后能做工程取舍和故障分析 |
| 学习方法 | 带着业务场景看命令、SQL、数据结构、日志和运行时指标 |
# 2. 核心地图
发布订阅与Lua脚本
├─ PUBLISH
├─ SUBSCRIBE
├─ PSUBSCRIBE
├─ Lua
├─ EVAL
├─ EVALSHA
├─ 原子执行
└─ 脚本缓存
# 3. 小章节深度讲解
下面把核心地图中的每个点拆开讲。每个小节都同时面向开发和运维：开发侧关注怎么设计、怎么写代码、怎么避免错误；运维侧关注怎么监控、怎么定位、怎么恢复。
# 3.1. PUBLISH
# 是什么
PUBLISH 属于 Redis 命令执行与可编程能力。Redis 命令通常在主执行路径中串行完成，单个慢命令会影响后续所有请求。
# 开发人员怎么用
开发人员要控制命令复杂度、返回大小和批量规模。Lua 与 Functions 只适合短小原子逻辑，不适合承载复杂业务流程。
# 运维人员怎么看
运维人员要看 SLOWLOG、commandstats、latency monitor 和客户端缓冲区。危险命令要通过 ACL、代理或规范禁止进入主链路。
# 常见风险
常见风险是为了减少网络往返，把过多操作塞进一次 Pipeline 或脚本，结果主线程长时间不可服务。
# 3.2. SUBSCRIBE
# 是什么
SUBSCRIBE 属于 Redis 命令执行与可编程能力。Redis 命令通常在主执行路径中串行完成，单个慢命令会影响后续所有请求。
# 开发人员怎么用
开发人员要控制命令复杂度、返回大小和批量规模。Lua 与 Functions 只适合短小原子逻辑，不适合承载复杂业务流程。
# 运维人员怎么看
运维人员要看 SLOWLOG、commandstats、latency monitor 和客户端缓冲区。危险命令要通过 ACL、代理或规范禁止进入主链路。
# 常见风险
常见风险是为了减少网络往返，把过多操作塞进一次 Pipeline 或脚本，结果主线程长时间不可服务。
# 3.3. PSUBSCRIBE
# 是什么
PSUBSCRIBE 属于 Redis 命令执行与可编程能力。Redis 命令通常在主执行路径中串行完成，单个慢命令会影响后续所有请求。
# 开发人员怎么用
开发人员要控制命令复杂度、返回大小和批量规模。Lua 与 Functions 只适合短小原子逻辑，不适合承载复杂业务流程。
# 运维人员怎么看
运维人员要看 SLOWLOG、commandstats、latency monitor 和客户端缓冲区。危险命令要通过 ACL、代理或规范禁止进入主链路。
# 常见风险
常见风险是为了减少网络往返，把过多操作塞进一次 Pipeline 或脚本，结果主线程长时间不可服务。
# 3.4. Lua
# 是什么
Lua 属于 Redis 命令执行与可编程能力。Redis 命令通常在主执行路径中串行完成，单个慢命令会影响后续所有请求。
# 开发人员怎么用
开发人员要控制命令复杂度、返回大小和批量规模。Lua 与 Functions 只适合短小原子逻辑，不适合承载复杂业务流程。
# 运维人员怎么看
运维人员要看 SLOWLOG、commandstats、latency monitor 和客户端缓冲区。危险命令要通过 ACL、代理或规范禁止进入主链路。
# 常见风险
常见风险是为了减少网络往返，把过多操作塞进一次 Pipeline 或脚本，结果主线程长时间不可服务。
# 3.5. EVAL
# 是什么
EVAL 属于 Redis 命令执行与可编程能力。Redis 命令通常在主执行路径中串行完成，单个慢命令会影响后续所有请求。
# 开发人员怎么用
开发人员要控制命令复杂度、返回大小和批量规模。Lua 与 Functions 只适合短小原子逻辑，不适合承载复杂业务流程。
# 运维人员怎么看
运维人员要看 SLOWLOG、commandstats、latency monitor 和客户端缓冲区。危险命令要通过 ACL、代理或规范禁止进入主链路。
# 常见风险
常见风险是为了减少网络往返，把过多操作塞进一次 Pipeline 或脚本，结果主线程长时间不可服务。
# 3.6. EVALSHA
# 是什么
EVALSHA 属于 Redis 命令执行与可编程能力。Redis 命令通常在主执行路径中串行完成，单个慢命令会影响后续所有请求。
# 开发人员怎么用
开发人员要控制命令复杂度、返回大小和批量规模。Lua 与 Functions 只适合短小原子逻辑，不适合承载复杂业务流程。
# 运维人员怎么看
运维人员要看 SLOWLOG、commandstats、latency monitor 和客户端缓冲区。危险命令要通过 ACL、代理或规范禁止进入主链路。
# 常见风险
常见风险是为了减少网络往返，把过多操作塞进一次 Pipeline 或脚本，结果主线程长时间不可服务。
# 3.7. 原子执行
# 是什么
原子执行 属于 Redis 事务语义。Redis 事务强调命令排队和顺序执行，但不提供 MySQL 那种自动回滚和隔离级别。
# 开发人员怎么用
开发人员要把事务用于短小、确定的命令组合。需要条件判断时可使用 WATCH 或 Lua，但必须处理失败重试和幂等。
# 运维人员怎么看
运维人员要观察事务中是否包含慢命令、大 key 或跨槽 key。事务本身不会让慢操作变快，反而会让主线程连续执行一组命令。
# 常见风险
常见风险是以为 Redis 事务会在中途命令失败时整体回滚，实际已经执行的命令不会自动撤销。
# 3.8. 脚本缓存
# 是什么
脚本缓存 属于缓存稳定性问题。缓存不是简单加速层，它决定数据库回源压力、数据新鲜度、热点保护和故障降级。
# 开发人员怎么用
开发人员要为不同数据定义 TTL、随机抖动、空值缓存、热点重建和一致性策略。写库删缓存、延迟双删、binlog 订阅都要配合失败补偿。
# 运维人员怎么看
运维人员要监控命中率、过期速率、淘汰数量、热点 key、大 key、回源量和数据库压力。Redis 故障时要看数据库是否被缓存失效放大。
# 常见风险
常见风险是大量 key 同时过期或热点 key 硬过期，瞬间把所有请求打回数据库。缓存系统必须有保护数据库的设计。
# 3.9. 本篇学习实验
建议准备一个独立 Redis 实例，构造小 key、大 key、热点 key、过期 key 和慢命令，观察 INFO、SLOWLOG、LATENCY、内存变化和客户端超时。每个实验都要记录命令复杂度和返回数据量。
开发侧实验重点是理解数据结构和命令边界，运维侧实验重点是理解延迟、内存和复制如何变化。真正掌握本篇内容，应该能从延迟尖刺反推大 key、慢命令、持久化或网络问题。
# 4. 核心机制
- Pub/Sub 是即时消息广播，订阅者在线才能收到消息，消息不会像 Stream 那样持久保存。
- Lua 脚本在 Redis 中原子执行，执行期间不会穿插其他命令。
- 脚本原子性适合库存校验、限流和分布式锁释放，但长脚本会阻塞主线程。
- 脚本应通过 SHA 缓存调用，减少重复传输脚本文本。
# 5. 工程实践
- 临时通知和低可靠广播可用 Pub/Sub，可靠消息用 Stream 或 MQ。
- Lua 脚本保持短小，避免循环扫描大量 key。
- 脚本参数化，不要动态拼接 key 和逻辑。
- 所有脚本上线前压测最坏数据规模。
# 6. 常见坑
- 用 Pub/Sub 发送关键订单消息，订阅者断线导致丢失。
- Lua 脚本处理大集合，Redis 主线程长时间阻塞。
- 脚本中访问跨槽 key，在 Cluster 下失败。
- 脚本错误没有降级方案，业务请求全部失败。
# 7. 专家视角
- Lua 是原子组合工具，不是把业务逻辑全部搬进 Redis 的理由。
- 专家会严格限制脚本执行时间，并监控脚本相关慢日志。
- 消息语义要先定义可靠性，再选 Pub/Sub、Stream 或专业 MQ。
# 8. Tips 快问快答
Q：Pub/Sub 消息会保存吗？
A：不会。订阅者不在线通常收不到历史消息。
Q：Lua 脚本为什么原子？
A：Redis 执行脚本期间不会插入其他命令。
Q：Lua 脚本越复杂越好吗？
A：不是。复杂脚本会阻塞主线程且难维护。
# 9. 阶段小结
发布订阅与Lua脚本 的学习重点不是记住零散概念，而是把它放回真实系统：数据如何进入、如何存储、如何被查询、如何在并发下保持正确、如何在故障后恢复。掌握这些连接关系，才能从“会用”走向“能设计、能优化、能排障”。