Как работают скрипты в Redis и обеспечивают ли они атомарность операций

Что проверяют

Понимаете ли вы, что именно гарантирует атомарность скрипта и чего она не даёт: отката при ошибке нет. Следом обычно просят сравнить скрипты с MULTI/EXEC и WATCH или спрашивают, что будет с сервером при медленном скрипте.

Как отвечать

Скрипт пишется на Lua и отправляется командой EVAL script numkeys key... arg..., внутри команды вызываются через redis.call(). Команды Redis выполняются одним потоком, и на время скрипта сервер не обслуживает других клиентов. Никто не увидит промежуточного состояния и не вклинится между чтением и записью, в этом смысле скрипт атомарен.

Важные детали:

• нет отката: при ошибке посреди скрипта уже выполненные записи остаются. redis.call() прерывает скрипт, redis.pcall() возвращает ошибку значением;
• блокировка сервера: долгий скрипт останавливает всех. После порога busy-reply-threshold (раньше lua-time-limit, по умолчанию 5 секунд) остальные получают BUSY, а скрипт можно снять SCRIPT KILL, если он ещё ничего не записал;
• ключи через KEYS: все ключи передаются аргументами. В Redis Cluster они должны лежать в одном слоте, для этого есть hash tags вида {user:42}:balance;
• кеш скриптов: SCRIPT LOAD возвращает SHA1, дальше вызов идёт через EVALSHA. Кеш не переживает перезапуск, поэтому на ошибку NOSCRIPT клиент повторяет через EVAL. С Redis 7 есть функции (FUNCTION LOAD, FCALL), которые сохраняются и реплицируются вместе с данными.

В Node.js это берут на себя клиенты. В ioredis redis.defineCommand('incrBy', { numberOfKeys: 1, lua }) создаёт метод, который вызывает EVALSHA и сам откатывается на EVAL. В node-redis аналог это defineScript в опциях createClient.

Где спотыкаются

Забывают, что GET по отсутствующему ключу возвращает в Lua false, а не nil. Арифметика с ним роняет скрипт, нужен tonumber() с проверкой.

Пишут if not redis.call('EXISTS', key). EXISTS возвращает число, а в Lua 0 считается истиной, поэтому условие не выполнится никогда.

Путают атомарность с транзакционностью и ждут, что при ошибке на третьей команде первые две откатятся, как в SQL. Не откатятся, поэтому все проверки делают до первой записи.