为什么 Redis 的 Pipeline 不是原子的，而 Lua 脚本却是？——从事件循环讲透原子性本质

Pipeline 批量发命令，Lua 脚本也能批量操作，但只有 Lua 是原子的。
为什么？答案藏在 Redis 的单线程心脏里。

在使用 Redis 时，你可能遇到过这样的困惑：

我用 Pipeline 一口气发了 100 个命令，效率很高；
但我听说 Pipeline 不是原子的，中间可能被其他客户端插队；
而写个 Lua 脚本，哪怕包含 10 条 Redis 命令，却能保证完全原子执行。

这到底是为什么？难道 Redis 对 Lua 有"特殊照顾"？

今天，我们就从 Redis 内部执行模型 出发，彻底讲清楚：Pipeline 和 Lua 脚本在 Redis 眼中，根本就不是一类东西。

一、Pipeline：只是"网络打包"，不是"执行合并"

很多人误以为 Pipeline 是一种"批量命令"，其实它根本不是 Redis 的功能 ，而是客户端的优化技巧。

客户端视角：

dart 复制代码

// 普通方式：3 次网络往返
redis.set("a", "1");
redis.set("b", "2");
redis.set("c", "3");

// Pipeline：1 次网络往返
pipeline.set("a", "1");
pipeline.set("b", "2");
pipeline.set("c", "3");
pipeline.sync();

看起来很高效，对吧？但关键在于：Redis 并不知道你在用 Pipeline。

Redis 服务端视角：

当 Redis 收到 TCP 流中的数据：

css 复制代码

SET a 1\r\nSET b 2\r\nSET c 3\r\n

它会逐行解析 ，然后依次执行三个独立的 SET 命令。

也就是说，在 Redis 内部，这三个命令和你分开三次发送没有任何区别 ------它们会被一个一个放进命令队列，再一个一个执行。

问题来了：命令之间会发生什么？

Redis 的主循环大致如下（简化版）：

scss 复制代码

while (1) {
    // 1. 处理网络 I/O（读取所有客户端数据）
    aeProcessEvents();

    // 2. 执行命令队列中的命令
    while (hasCommand()) {
        executeCommand(dequeueCommand());
        // ← 执行完一条命令后，回到循环顶部！
    }
}

注意：每执行完一条命令，Redis 就会回到事件循环顶部，去处理：

其他客户端的新请求；
定时任务（如 key 过期）；
主从同步等。

所以，你的 SET a 1 和 SET b 2 之间，完全可能插入别人发来的 DEL x！

✅ Pipeline 只省了网络 RTT，没改变命令的执行语义。

二、Lua 脚本：Redis 的"独占模式"

相比之下，Lua 脚本在 Redis 中享有"VIP 待遇"。

当你执行：

less 复制代码

EVAL "redis.call('SET', KEYS[1], '1'); redis.call('SET', KEYS[2], '2')" 2 a b

Redis 不会把它拆成两个 SET 命令。而是：

整个脚本被视为一个不可分割的单元；
执行期间，Redis 会暂停处理任何新命令；
脚本内部的所有 redis.call() 都在当前上下文中直接执行，不经过命令队列。

技术实现：`lua_caller` 标志位

在 Redis 源码中，有一个关键变量：

arduino 复制代码

struct redisServer {
    client *lua_caller;  // 当前正在执行 Lua 脚本的客户端
};

在事件循环的关键位置（如 beforeSleep、processCommand），Redis 会检查：

arduino 复制代码

if (server.lua_caller != NULL) {
    // 正在执行 Lua 脚本，跳过处理新命令！
    return;
}

这意味着：只要 Lua 脚本没跑完，其他客户端的命令一律排队等待。

✅ Lua 脚本 = 占用 Redis 主线程的"临界区"

三、一张图看懂本质区别

css 复制代码

普通命令 / Pipeline 命令：
[SET a 1] → 执行 → 回到事件循环 → [其他客户端命令] → [SET b 2] → 执行

Lua 脚本：
[Lua 开始] → 执行 SET a 1 → 执行 SET b 2 → [Lua 结束] → 其他命令才能进来

Pipeline 的命令是"散装"的，Lua 脚本是"封装好的原子包"。

四、常见误区澄清

误区	正解
"Pipeline 是事务"	❌ Pipeline 没有任何事务语义，只是网络优化
"Lua 脚本快是因为本地执行"	❌ Lua 在 Redis 服务端执行，快是因为原子+无网络开销
"Cluster 下 Pipeline 也能跨节点原子"	❌ Cluster 下 Pipeline 必须同 slot，且仍非原子

五、如何选择？

场景	推荐方案
需要原子性（如扣款、限流）	✅ Lua 脚本
只需提升吞吐（如批量导入）	✅ Pipeline
简单批量读写（同 key）	✅ `MGET` / `MSET`（内置原子命令）

💡 记住：
要速度 → Pipeline；
要一致 → Lua。

结语

Redis 的简洁之美，正体现在它的单线程模型 上。

Pipeline 和 Lua 脚本看似都能"批量操作"，但一个只是网络层的巧思 ，另一个则是执行层的保障。