Redis میں Lua scripting کیسے کام کرتی ہے؟

Question

Accepted Answer

Redis **Lua scripts** کو سرور کی طرف سے چلا سکتا ہے — متعدد commands کو ایک **atomic** آپریشن کے طور پر چلاتے ہوئے۔ Scripts پیچیدہ atomic logic کو ممکن بناتے ہیں، network round-trips کو کم کرتے ہیں، اور Redis میں multi-step atomic operations کرنے کا تجویز کردہ طریقہ ہیں۔

## ایک Lua script چلانا

```bash
# EVAL runs a Lua script; KEYS[] and ARGV[] pass keys and arguments
EVAL "return redis.call('SET', KEYS[1], ARGV[1])" 1 mykey myvalue

# a script can run multiple commands and logic atomically
EVAL "
  local current = redis.call('GET', KEYS[1])
  if current == ARGV[1] then
    return redis.call('DEL', KEYS[1])   -- delete only if value matches (atomic check-and-delete)
  end
  return 0
" 1 lock:resource mytoken
```

Scripts `redis.call()` استعمال کرتے ہوئے commands چلاتے ہیں، جس میں `KEYS[]` (key کے نام) اور `ARGV[]` (arguments) شامل ہوتے ہیں۔ پوری script **atomically** ایک unit کے طور پر چلتی ہے۔

## Scripts atomic کیوں ہیں اور کیوں مفید ہیں

```text
✓ ATOMICITY — the ENTIRE script runs as one unit, no other commands interleave
  → perfect for read-modify-write logic that must be atomic (locks, conditional updates,
    rate limiting, complex counters) — better than MULTI/EXEC for conditional logic
✓ FEWER ROUND-TRIPS — multiple operations in ONE call to Redis (less network latency)
✓ Custom LOGIC server-side — conditionals, loops, computations near the data
```

## EVALSHA — scripts کو cache کرنا

```bash
# load a script once, then call by its SHA hash (avoids resending the script each time)
SCRIPT LOAD "return redis.call('GET', KEYS[1])"   # => returns a SHA1 hash
EVALSHA <sha> 1 mykey                              # run the cached script by hash
```

`EVALSHA` اپنی hash کے ذریعے پہلے سے لوڈ شدہ script کو چلاتا ہے — frequently-used scripts کے لیے موثر ہے (script سرور پر cache ہوتا ہے)۔

## احتیاطیں

```text
⚠️ Scripts BLOCK the server while running (Redis is single-threaded) → keep them FAST
   and simple (no slow loops/operations — they'd stall ALL clients)
⚠️ Scripts should be deterministic; pass keys via KEYS[] (for cluster correctness)
→ Use scripts for short, atomic logic — not heavy computation.
```

## یہ کیوں اہم ہے

Redis میں Lua scripting کو سمجھنا **complex atomic operations کو انجام دینے** کے لیے قابلِ قدر senior-level علم ہے، اس لیے یہ advanced Redis استعمال کے لیے مفید ہے۔

بنیادی قیمت **multi-step logic کے لیے atomicity** ہے: ایک Lua script **بالکل ایک atomic unit کے طور پر** چلتا ہے (کوئی دوسری commands interleave نہیں ہوتی)، جو اسے read-modify-write operations کے لیے تجویز کردہ طریقہ بناتا ہے جو atomic ہونے ہی چاہیں — جیسے conditional updates، محفوظ lock release (صرف اگر token match کرے تو delete کریں)، rate limiting، اور complex counters — اکثر `MULTI`/`EXEC` سے بہتر کیونکہ scripts **conditional logic** سپورٹ کرتے ہیں (transaction intermediate reads کی بنیاد پر فیصلے نہیں کر سکتی، لیکن script کر سکتا ہے)۔

یہ single commands سے زیادہ complex atomic operations کی حقیقی ضرورت کو حل کرتا ہے۔

ایک ثانوی فائدہ **کم network round-trips** ہے (ایک کال میں متعدد operations، latency کو کم کرتے ہوئے) اور **سرور کی طرف سے custom logic چلانا** (ڈیٹا کے قریب)۔

**`EVALSHA`** کو سمجھنا (scripts کو hash سے cache کرنا تاکہ انہیں دوبارہ نہ بھیجنا پڑے) frequently-used scripts کے لیے ایک عملی efficiency تکنیک ہے۔

نقادی طور پر، **احتیاطیوں** کو سمجھنا اہم ہے: scripts **single-threaded سرور کو block** کرتے ہیں جب چلتے ہیں، اس لیے انہیں تیز اور سادہ رکھا جانا چاہیے (ایک سست script تمام clients کو روک دیتا ہے — حقیقی performance خطرہ)، اور scripts deterministic ہونے چاہیں `KEYS[]` کے ذریعے keys شامل کریں (cluster correctness کے لیے)۔

یہ شعور scripts کو heavy computation کے لیے غلط استعمال سے روکتا ہے۔

چونکہ complex atomic operations ایک حقیقی ضرورت ہیں (locks، conditional logic، atomic multi-step updates)، اور چونکہ Lua scripts atomic، single-round-trip، server-side logic فراہم کرتے ہیں جو ان کے لیے تجویز کردہ approach ہے (blocking کے بارے میں اہم احتیاطیوں کے ساتھ)، Lua scripting کو سمجھنا — یہ کیسے کام کرتی ہے، یہ کیوں atomic اور مفید ہے، EVALSHA caching، اور اسے تیز رکھنے کی احتیاطیں — advanced Redis استعمال کے لیے قابلِ قدر senior-level علم ہے، atomic multi-step logic کے لیے صحیح tool اور deeper Redis expertise کو ظاہر کرنے والا موضوع۔