lua 语法介绍与 NGINX lua 高级用法实战操作
liebian365 2024-11-14 18:02 18 浏览 0 评论
一、概述
lua是一种轻量小巧的脚本语言,用标准C语言编写并以源代码形式开放,其设计目的是为了嵌入应用程序中,从而为应用程序提供灵活的扩展和定制功能。
官网:https://www.lua.org/
二、lua 安装
curl -L -R -O https://www.lua.org/ftp/lua-5.4.6.tar.gz
tar zxf lua-5.4.6.tar.gz
cd lua-5.4.6
make all test
测试
vim hello.lua
# 添加打印
print("Hello World!")
# 运行
lua hello.lua
命令模式
lua
三、lua 语法
1)lua 数据类型
Lua 是一种轻量级的脚本语言,具有简洁、灵活的数据类型。以下是 Lua 中的一些基本数据类型:
类型 | 描述 | 示例 |
nil | 表示没有值或者一个无效的值。在 Lua 中,变量默认初始化为 nil。 | local myVar = nil |
布尔类型(boolean) | 有两个值,true 和 false。 | local isTrue = true |
数字类型(number) | 表示整数或浮点数。 | local integerNumber = 42 |
字符串类型(string) | 由字符组成的序列。 | local myString = "Hello, Lua!" |
表(table) | 类似于字典或关联数组,是 Lua 中唯一的复杂数据结构。 | local myTable = {key1 = "value1", key2 = "value2"} |
函数(function) | 表示一个可执行的代码块。 | local function add(a, b) |
这些基本数据类型的组合和使用,以及 Lua 提供的灵活的表达式和控制结构,使得 Lua 成为编写脚本、配置文件、嵌入式系统等场景的理想语言。在使用 Lua 进行编程时,熟悉这些数据类型的特性和用法是很重要的。
2)lua 变量
在 Lua 中,变量是用来存储数据值的标识符。Lua 是一种动态类型的脚本语言,因此不需要显式声明变量的类型。以下是一些关于 Lua 变量的基本规则和示例:
- 变量命名规则: 变量名是由字母、数字和下划线组成的字符串,不能以数字开头。Lua 是大小写敏感的,因此 myVariable 和 MyVariable 被视为不同的变量。
- 变量声明和赋值: 变量可以直接赋值,不需要事先声明。如果尝试访问一个尚未赋值的变量,其值将为 nil。
myVariable = 42
anotherVariable = "Hello, Lua!"
- 多重赋值: Lua 支持多重赋值,可以在一行中给多个变量赋值。
a, b, c = 1, 2, 3
此时,a 的值为 1,b 的值为 2,c 的值为 3。
- 全局变量和局部变量: 默认情况下,所有变量都是全局的。如果需要创建一个局部变量,可以使用关键字 local。
local localVar = "I am local"
局部变量的作用范围限定在声明它的代码块内,而全局变量在整个程序中可见。
- nil 值: 在 Lua 中,未初始化的变量的值为 nil,表示没有值或无效值。
local uninitializedVar
print(uninitializedVar) -- 输出: nil
- 删除变量: Lua 没有提供直接删除变量的语法,但可以将变量赋值为 nil,以释放其内存。
myVariable = nil
这些是 Lua 中使用变量的基本规则。在实际编程中,注意作用域、避免全局变量滥用、使用有意义的变量名等是良好的编程习惯。
3)lua 拼接字符串
在 Lua 中,可以使用不同的方法来拼接字符串。以下是一些常见的字符串拼接方法:
- 使用 .. 运算符: Lua 中的字符串拼接可以使用 .. 运算符。这个运算符将两个字符串连接在一起。
local str1 = "Hello, "
local str2 = "Lua!"
local result = str1 .. str2
print(result) -- 输出: Hello, Lua!
- 使用 string.format 函数: string.format 函数可以用于格式化字符串,也可以用来拼接字符串。
local name = "John"
local age = 25
local result = string.format("My name is %s and I am %d years old.", name, age)
print(result) -- 输出: My name is John and I am 25 years old.
- 使用 .. 运算符连接多个字符串: 可以使用 .. 运算符连接多个字符串,形成更复杂的拼接。
local part1 = "Hello, "
local part2 = "how are "
local part3 = "you?"
local result = part1 .. part2 .. part3
print(result) -- 输出: Hello, how are you?
- 使用表连接字符串: 将字符串存储在表中,然后使用 table.concat 函数进行连接。
local strings = {"Hello, ", "Lua!"}
local result = table.concat(strings)
print(result) -- 输出: Hello, Lua!
- 使用迭代连接字符串: 可以使用迭代器将多个字符串连接起来。
local strings = {"Hello, ", "how ", "are ", "you?"}
local result = ""
for _, str in ipairs(strings) do
result = result .. str
end
print(result) -- 输出: Hello, how are you?
这些方法中,选择适合你需求的方式来拼接字符串。通常来说,.. 运算符是最简单和直观的方法,而 table.concat 在处理大量字符串时可能更高效。
4)lua 循环
Lua 提供了多种循环结构,可以根据不同的需求选择合适的循环类型。以下是 Lua 中常用的循环结构:
- while 循环: 当给定的条件为真时,while 循环会一直执行。
local i = 1
while i <= 5 do
print(i)
i = i + 1
end
- repeat ... until 循环: 与 while 循环类似,但条件在循环结束时进行检查。即使条件一开始就为真,循环至少会执行一次。
local i = 1
repeat
print(i)
i = i + 1
until i > 5
- for 数值型循环: 遍历数值范围内的值。
for i = 1, 5 do
print(i)
end
这个例子会输出 1 到 5 的数字。
- for 泛型循环: 遍历表中的元素。
local fruits = {"apple", "banana", "orange"}
for index, value in ipairs(fruits) do
print(index, value)
end
这个例子会输出表中的索引和对应的值。
- for 迭代器循环: 使用自定义迭代器遍历元素。
function squares(n)
return function()
n = n + 1
return n, n * n
end
end
for i, square in squares(3) do
print(i, square)
end
这个例子会输出从 4 开始的平方数。
- 循环控制语句: Lua 提供了 break 和 goto 语句,用于在循环中进行控制流程。
for i = 1, 10 do
if i == 5 then
break -- 跳出循环
end
print(i)
end
local i = 1
::mylabel:: -- 定义标签
if i <= 5 then
print(i)
i = i + 1
goto mylabel -- 跳转到标签
end
请注意,goto 在许多编程环境中被认为是不良实践,因为它可能导致代码不易理解和维护。尽量使用其他循环结构和控制语句来实现代码逻辑。
5)lua 函数
在 Lua 中,函数是一等公民,可以用来组织和结构化代码。以下是 Lua 中定义和使用函数的基本方法:
- 定义函数: 使用 function 关键字来定义函数,后跟函数名和参数列表。函数体包含在 end 关键字之前。
function greet(name)
print("Hello, " .. name .. "!")
end
- 调用函数: 使用函数名和适当的参数列表来调用函数。
greet("John")
这会输出 "Hello, John!"。
- 返回值: 函数可以返回一个或多个值。使用 return 语句返回值。
function add(a, b)
return a + b
end
local result = add(3, 4)
print(result) -- 输出: 7
- 多返回值: Lua 支持多返回值。函数可以返回多个值,用逗号分隔。
function multipleValues()
return 1, 2, 3
end
local a, b, c = multipleValues()
print(a, b, c) -- 输出: 1 2 3
- 匿名函数: 可以使用匿名函数(也称为 lambda 函数)。
local square = function(x)
return x * x
end
print(square(5)) -- 输出: 25
或者使用箭头函数(Lua 5.2 及以上版本):
local square = (x) => x * x
print(square(5)) -- 输出: 25
- 函数作为参数: 可以将函数作为参数传递给其他函数。
function apply(func, value)
return func(value)
end
local result = apply(square, 5)
print(result) -- 输出: 25
- 可变参数: 使用 ... 表示可变参数。可以在函数内部通过 arg 表来访问这些参数。
function sum(...)
local total = 0
for _, value in ipairs{...} do
total = total + value
end
return total
end
print(sum(1, 2, 3, 4, 5)) -- 输出: 15
- 闭包(Closure): Lua 支持闭包,即在函数内部定义的函数可以访问外部函数的局部变量。
function outer()
local x = 10
function inner()
return x
end
return inner
end
local closure = outer()
print(closure()) -- 输出: 10
- 尾调用优化: Lua 支持尾调用优化,即在函数的最后一个动作是调用另一个函数时,不会增加堆栈深度。这有助于避免堆栈溢出。
function factorial_tail_recursive(n, acc)
acc = acc or 1
if n <= 1 then
return acc
else
return factorial_tail_recursive(n - 1, n * acc)
end
end
print(factorial_tail_recursive(5)) -- 输出: 120
这些是 Lua 中函数的基本用法。函数在 Lua 中是非常灵活和强大的工具,它们支持多种编程模式,包括面向对象编程和函数式编程。
6)lua 条件控制
Lua 中的条件控制主要通过if、elseif 和 else 语句来实现。以下是 Lua 中条件控制的基本语法和示例:
- if 语句: 用于执行一个条件表达式,如果条件为真,则执行相应的代码块。
local x = 10
if x > 0 then
print("x is positive")
end
- if-else 语句: 用于执行两个代码块中的一个,取决于条件表达式的结果。
local x = -5
if x > 0 then
print("x is positive")
else
print("x is non-positive")
end
- if-elseif-else 语句: 用于执行多个条件表达式,选择第一个为真的代码块。
local x = 0
if x > 0 then
print("x is positive")
elseif x < 0 then
print("x is negative")
else
print("x is zero")
end
- 嵌套的 if 语句: 可以在一个 if 语句的代码块中嵌套另一个 if 语句。
local x = 10
local y = 5
if x > 0 then
print("x is positive")
if y > 0 then
print("y is also positive")
end
end
- 条件表达式: 条件表达式的结果可以是任何能转换为布尔值的表达式。通常,任何非 nil 和 false 的值都被认为是真。
local x = 42
if x then
print("x is truthy")
else
print("x is falsy")
end
- 短路运算: Lua 支持短路运算,即在逻辑表达式中使用 and 和 or 运算符时,如果确定结果的话就不再继续计算。
local x = 5
local y = 10
local result = (x > 0) and (y / x) or 0
print(result) -- 输出: 2
这些是 Lua 中条件控制的基本用法。条件控制语句允许根据不同的条件执行不同的代码块,使得程序能够根据不同情况做出不同的决策。
7)lua 库模块
Lua 提供了一些核心的库模块,这些模块包含了一些常用的功能,以及用于处理字符串、文件、网络等任务的工具。以下是 Lua 中一些常见的库模块:
- string 模块: 提供了字符串处理的函数,包括拼接、查找、替换等操作。
local str1 = "Hello"
local str2 = "Lua"
local result = string.format("%s, %s!", str1, str2)
print(result) -- 输出: Hello, Lua!
- table 模块: 提供了对 Lua 表(table)进行操作的函数,包括排序、连接、查找等操作。
local fruits = {"banana", "apple", "orange"}
table.sort(fruits)
print(table.concat(fruits, ", ")) -- 输出: apple, banana, orange
- math 模块: 提供了数学函数,如三角函数、指数函数、对数函数等。
local x = 5
local y = math.sqrt(x)
print(y) -- 输出: 2.2360679774998
- io 模块: 提供了输入和输出的函数,用于读写文件、控制台等。
local file = io.open("example.txt", "w")
file:write("Hello, Lua!")
file:close()
local file = io.open("example.txt", "r")
local content = file:read("*a")
file:close()
print(content) -- 输出: Hello, Lua!
- os 模块: 提供了一些与操作系统相关的函数,如执行系统命令、获取当前时间等。
local currentTime = os.time()
print(currentTime)
- debug 模块: 提供了一些用于调试的函数,如获取栈信息、设置断点等。
function foo()
print(debug.traceback("Stack trace:"))
end
foo()
- coroutine 模块: 提供了协程(coroutine)的支持,允许非抢占式的多任务编程。
local co = coroutine.create(function()
print("Coroutine 1")
coroutine.yield()
print("Coroutine 2")
end)
coroutine.resume(co) -- 输出: Coroutine 1
coroutine.resume(co) -- 输出: Coroutine 2
- package 模块: 提供了 Lua 的模块管理功能,用于加载其他 Lua 文件或库。
local myModule = require("mymodule")
myModule.myFunction()
- cjson 模块: cjson有两个模块:cjson和cjson.safe,前者在解析失败后会抛出异常,而后者则返回nil。
文档地址:https://github.com/openresty/lua-cjson
# 解析失败不会抛异常
local cjson = require "cjson.safe"
# 解析失败会抛异常
local cjson = require "cjson"
序列化
local obj = {
code = 0,
msg = "请求成功"
}
local json = cjson.encode(obj)
反序列化
local json = '{{"id":10001,"name":"SALSA AIR"}'
-- 反序列化
local obj = cjson.decode(json)
cjson.decode([[{"code":0,"msg":"请求成功"}]])
- redis 模块:openResty提供了操作Redis的模块,我们只需要引入该模块就能直接使用:
-- 引入redis模块
local redis = require('resty.redis')
-- 初始化Redis对象
local red = redis:new()
-- 设置redis超时时间
red:set_timeout(1000, 1000, 1000)
封装连接池函数:用来释放Redis连接,其实是释放连接池
-- 关闭redis连接的工具方法,其实是放入连接池
local function close_redis(red)
local pool_max_idle_time = 10000 -- 连接的空闲时间,单位是毫秒
local pool_size = 100 --连接池大小
local ok, err = red:set_keepalive(pool_max_idle_time, pool_size)
if not ok then
ngx.log(ngx.ERR, "放入redis连接池失败: ", err)
end
end
封装获取数据的函数
-- 查询redis的方法 ip和port是redis地址,key是查询的key
local function read_redis(ip, port, key)
-- 获取一个连接
local ok, err = red:connect(ip, port)
if not ok then
ngx.log(ngx.ERR, "连接redis失败 : ", err)
return nil
end
-- 查询redis
local resp, err = red:get(key)
-- 查询失败处理
if not resp then
ngx.log(ngx.ERR, "查询Redis失败: ", err, ", key = " , key)
end
--得到的数据为空处理
if resp == ngx.null then
resp = nil
ngx.log(ngx.ERR, "查询Redis数据为空, key = ", key)
end
close_redis(red)
return resp
end
封装需要密码和db索引的函数
local function read_redis(ip, port, password, db_index, key)
-- 获取一个连接
local ok, err = red:connect(ip, port)
if not ok then
ngx.log(ngx.ERR, "连接redis失败 : ", err)
return nil
end
-- 密码和选择的库
red:auth(password)
red:select(db_index)
-- 查询redis
local resp, err = red:get(key)
-- 查询失败处理
if not resp then
ngx.log(ngx.ERR, "查询Redis失败: ", err, ", key = " , key)
end
--得到的数据为空处理
if resp == ngx.null then
resp = nil
ngx.log(ngx.ERR, "查询Redis数据为空, key = ", key)
end
close_redis(red)
return resp
end
四、NGINX lua 高级用法
NGINX with Lua 是指在 NGINX 服务器上使用 Lua 编程语言进行定制化开发和扩展功能。Lua 是一种轻量级、高效的脚本语言,可以嵌入到各种应用程序和服务中。通过将 Lua 引擎集成到 NGINX 中,可以实现更灵活的配置、请求处理、身份验证等功能。
nginx 部署与介绍可以参考我以下几篇文章:
- NGINX - 高级负载均衡器、Web服务器、反向代理
- NGINX 路由配置与参数详解(https配置、跨域配置、socket配置)
- NGINX sub_filter 和 subs_filter 指令讲解
以下是一些 NGINX with Lua 的常见应用场景:
- 请求处理和重写: 使用 Lua 可以编写自定义的请求处理逻辑,例如 URL 重写、参数处理、请求头修改等。通过在 NGINX 配置中嵌入 Lua 脚本,可以实现更高级的请求处理。
location /example {
content_by_lua_block {
ngx.say("Hello from NGINX with Lua!")
}
}
- 访问控制和身份验证: Lua 可以用于实现自定义的访问控制逻辑,例如基于用户、IP 地址、请求内容等的身份验证和授权。这使得可以根据具体需求定制灵活的访问策略。
location /admin {
access_by_lua_block {
local user = ngx.var.remote_user
if user ~= "admin" then
ngx.exit(ngx.HTTP_FORBIDDEN)
end
}
}
- 响应处理和过滤: Lua 可以用于在 NGINX 接收到后端服务的响应后进行进一步的处理,例如过滤响应内容、修改响应头等。
location /backend {
proxy_pass http://backend_server;
body_filter_by_lua_block {
ngx.arg[1] = string.gsub(ngx.arg[1], "foo", "bar")
}
}
- 动态内容生成: 使用 Lua 可以动态生成内容,例如基于后端服务的响应数据或其他外部数据源。
location /dynamic {
content_by_lua_block {
local args = ngx.req.get_uri_args()
if args["enable_feature"] == "true" then
ngx.say("Feature is enabled!")
else
ngx.say("Feature is disabled.")
end
}
}
- 调用外部服务: Lua 可以通过 ngx.location.capture 等方式调用外部服务,实现与其他服务的集成。
location /api {
content_by_lua_block {
local res = ngx.location.capture("/external-api")
ngx.say("Response from External API: ", res.body)
}
}
- 高级请求处理: Lua 可以用于更灵活的请求处理,例如在请求处理流程中进行动态的重定向、缓存控制等。
location /dynamic_redirect {
content_by_lua_block {
local args = ngx.req.get_uri_args()
if args["redirect"] == "true" then
ngx.redirect("/new_location", ngx.HTTP_MOVED_TEMPORARILY)
else
ngx.say("No redirection.")
end
}
}
- 自定义日志: Lua 可以用于自定义 NGINX 的日志记录,以便记录特定信息或格式化日志输出。
http {
log_by_lua_block {
ngx.log(ngx.NOTICE, "Custom log message")
}
# 其他配置...
}
- 反向代理和负载均衡: 使用 Lua 可以对请求进行更复杂的负载均衡策略,例如基于请求参数、cookie 等条件进行动态的反向代理选择。
http {
upstream backend {
server backend1;
server backend2;
}
server {
location / {
proxy_pass http://backend;
proxy_next_upstream error timeout http_500 http_502 http_503 http_504;
}
}
}
- WebSocket 支持: Lua 可以用于处理 WebSocket 连接,实现更高级的 WebSocket 功能。
location /websocket {
proxy_pass http://backend;
proxy_http_version 1.1;
proxy_set_header Upgrade $http_upgrade;
proxy_set_header Connection "upgrade";
proxy_set_header Host $host;
proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;
proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;
proxy_set_header X-Forwarded-Proto $scheme;
content_by_lua_block {
-- Lua WebSocket处理逻辑
}
}
- 使用 Lua 第三方库: Lua 可以使用第三方库来扩展功能,例如使用 LuaRocks 安装和使用第三方模块。
http {
lua_package_path "/path/to/lua/?.lua;;";
init_by_lua_block {
require("my_custom_module")
}
# 其他配置...
}
这些是 NGINX Lua 模块的一些高级用法。通过结合 Lua 的强大脚本能力和 NGINX 的高性能特性,可以实现各种复杂的定制化需求。注意在使用 Lua 模块时要确保版本兼容性和安全性。
【温馨提示】默认情况下 Nginx 不支持 Lua 模块,需要安装 LuaJIT 解释器,并且重新编译Nginx,或者可使用国人开发的Openrestry
lua 语法介绍与 NGINX lua 高级用法实战操作讲解就先到这里了,有任何疑问也可关注我公众号:大数据与云原生技术分享,进行技术交流,如本篇文章对您有所帮助,麻烦帮忙一键三连(点赞、转发、收藏)~
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- fopen参数 (53)
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- 速递查询 (52)