Redis进阶实践之八Lua的Cjson在Linux下安装、使用和用C#调用Lua脚本

一、引言

         学习Redis也有一段时间了，感触还是颇多的，但是自己很清楚，路还很长，还要继续。上一篇文章简要的介绍了如何在Linux环境下安装Lua，并介绍了在Linux环境下如何编写Lua脚本和运行。由于我们这个系列是以Redis为主，所以也介绍了Redis和Lua如何进行整合、运行。

        在Lua脚本中有一个很重要的数据类型，那就是table类型，大家可以把Lua的table类型暂时理解为数组，只是Lua的table类型的下标可以是数字，可以是字符，除了（nil）类型，其他类型都可以做为table类型的下标。我们在使用Redis和Lua的过程中，比较多的会用到这个table类型，今天的主要任务就是介绍table类型的使用、CJSON的解析和如何通过C#语言来对Redis和Lua的进行整合操作。后续我还会推出针对Lua脚本语法的文章来扩充这个系列。

二、Lua简介
    
         Lua 是一个小巧的脚本语言。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。Lua由标准C编写而成，几乎在所有操作系统和平台上都可以编译，运行。Lua并没有提供强大的库，这是由它的定位决定的。所以Lua不适合作为开发独立应用程序的语言。

        在Redis中使用Lua有很多好处，它可以减少网络开销，把多个操作一次性打包执行。Lua脚本天生支持原子性的操作，避免开启第三方事务，提高了性能。代码重用也是一个重要的好处，写好的代码会被加载到Redis内存中，可以供其他客户端使用，减少重复劳动。Lua脚本使用C语言写成的，执行速度很快，并天然具有可移植性，也是代码重用的很好体现。一个完整的Lua解释器，不过200k，在目前所有脚本引擎中，Lua的速度是最快的。这一切都决定了Lua是作为嵌入式脚本的最佳选择。

三、基本操作

    1、在Linux环境下安装CJSON和简单使用

        cjson是一个类型转换工具类，可以把一个字符串转换为Lua的类型，如果类型嵌套多层，还可以转换为Lua的table类型，所以这个工具很重要，在编写Lua脚本的过程中经常使用，所以我们先来介绍cjson这个工具类的安装和使用。

        1.1、下载CJSON软件包，官网地址：https://www.kyne.com.au/~mark/software/lua-cjson.php。

             [root@linux cjson]# pwd
             /root/software/download/cjson

             [root@linux cjson]# wget https://www.kyne.com.au/~mark/software/download/lua-cjson-2.1.0.tar.gz

              
                      

        1.2、解压到当前目录，当然也可以解压到其他目录，解压到其他目录，比如：/usr/local，命令如下：tar zxvf lua-cjson-2.1.0.tar.gz -C(大写的) /usr/local

             //当前目录
             [root@linux cjson]# pwd
             /root/software/download/cjson

             //显示当前目录下的文件和目录
             [root@linux cjson]# ls
             lua-cjson-2.1.0.tar.gz

             //解压到当前目录
             [root@linux cjson]# tar zxvf lua-cjson-2.1.0.tar.gz [-C /usr/local]
             //...
             complete!

                    

                     解压成功后的目录结构：

                     

         1.3、进入到解压目录的根目录，准备修改Makefile文件，用vim打开的修改文件的时候，注意名称大小写拼写正确。

              //当前目录
              [root@linux cjson]# pwd
              /root/software/download/cjson

              //进入到CJSON的解压根目录
              [root@linux cjson]# cd lua-cjson-2.1.0
             
              //进入到根目录，修改Makefile文件
              [root@linux lua-cjson-2.1.0]# vim Makefile

              
                       

         1,4、vim 进入Makefile文件，修改PREFIX选项，修改完毕，按ESC按钮，再按：,最后按wq，保存退出。

             //当前目录
             [root@linux lua-cjson-2.1.0]# pwd
             /root/software/download/cjson/lua-cjson-2.1.0

                    
                       

         1.5、使用make命令在解压文件的根目录下进行编译。

             //当前目录
             [root@linux lua-cjson-2.1.0]# pwd
             /root/software/download/cjson/lua-cjson-2.1.0

             [root@linux lua-cjson-2.1.0]# make
             //开始编译

 

                       

         1.6、最后使用 make install 安装cjson软件包。

             //当前目录
             [root@linux lua-cjson-2.1.0]# pwd
             /root/software/download/cjson/lua-cjson-2.1.0

             [root@linux lua-cjson-2.1.0]# make install
             //开始安装

                     

         1.7、cjson.so文件很重要，是核心运行文件，如果出现错误，在某某目录没有找到cjson这个文件，就在其他目录找到，并拷贝到目标目录，可以解决所出现的错误。

              [root@linux program]# pwd
              /root/application/program

              //拷贝sjson.so文件到指定目录
              [root@linux program]# sudo cp -r cjson/lib/lua/5.1/cjson.so  /usr/local/lib/lua/5.3

                     错误如图：

                      

                         只需要把cjson.so文件拷贝到【/usr/local/lib/lua/5.3（这个版本具体情况要看具体情况）/】目录下就可以了

            1.8、安装完成，开始测试cjson安装是否成功，此步骤有两步，必须全部都完成。

             //1、从Linux命令行模式进入lua命令行测试安装是否正确
             [root@linux lua-cjson-2.1.0]# lua
             Lua 5.3.4 Copyright (C) 1994-2017 Lua.org PUC-Rio
             >local cjson=require("cjson")
             >local cjson2=require "cjson.safe"
             //以上所有操作没有提示任何错误

             //2、我们在Linux命令行下在执行lua命令，执行lua脚本，测试是否安装成功

             //05.lua脚本文件的源码
             local cjson=require "cjson"
             local smapleJson=[[{"age":"23","testArray":{"array":[8,9,1,14,15]},"baidu":"www.baidu.com"}]];
             local data=cjson.decode(sampleJson)
             print(data["age"]);
             print(data["testArray"]["array"][1])
             //没有提示任何错误，安装成功

             //在Linux环境下执行刚才的Lua脚本
             [root@linux lua-cjson-2.1.0]# lua /root/application/program/luascript/05.lua
             23
             8.0

             //安装成功

 

                       
 

    2、在Linux环境下，在Lua脚本里面使用cjson来解析类型。

          //cjsonDemo.lua的源代码如下：

          local cjson = require "cjson"
          local retTable = {};    --最终产生json的表

          --顺序数值

          local intDatas = {};
          intDatas[1] = 100;
          intDatas[2] = "100";

          --数组

          local aryDatas = {};
          aryDatas[1] = {};
          aryDatas[1]["键11"] = "值11";
          aryDatas[1]["键12"] = "值12";
          aryDatas[2] = {};
          aryDatas[2]["键21"] = "值21";
          aryDatas[2]["键22"] = "值22";

          --对Table赋值

          retTable["键1"] = "值1";
          retTable[2] = 123;
          retTable["int_datas"] = intDatas;
          retTable["aryDatas"] = aryDatas;
 
          --将表数据编码成json字符串

          local jsonStr = cjson.encode(retTable);
          print(jsonStr);

          return retTable;

          //以上为Lua源码

 

          //开始执行命令
          [root@linux luascript]# pwd
          /root/application/program/luascript  //lua脚本存放的位置

          [root@linux luascript]# lua cjsonDemo.lua
          {"int_datas":[100,"100"],"2":123,"键1":"值1","aryDatas":[{"键12":"值12","键11":"值11"},{"键21":"值21","键22":"值22"}]}

          执行效果如图：
         
                 

    3、在Windows环境下，用C#执行lua脚本

            3.1、在VS2015中建一个C#控制台应用程序，并添加LuaInterface.dll的引用

                       LuaInterface下载地址：http://luaforge.net/projects/luainterface/ （下载luainterface-1.5.3，这里面的资源比较多）

　　               LuaInterface.Lua类是CLR访问Lua解释器的主要接口，一个LuaInterface.Lua类对象就代表了一个Lua解释器（或Lua执行环境），Lua解释器可以同时存在多个，并且它们之间是完全相互独立的。
                   

           3.2、在Windows环境下，Lua脚本文件使用上面提到的源文件 cjsonDemo.lua。

                        文件所在地址如下：C:\Users\Administrator\Desktop\Redis\LuaScript\cjsonDemo.lua

                //源码如下：

                local retTable = {};    --最终产生json的表

                --顺序数值
                local intDatas = {};
                intDatas[1] = 100;
                intDatas[2] = "100";

                --数组
                local aryDatas = {};
                aryDatas[1] = {};
                aryDatas[1]["键11"] = "值11";
                aryDatas[1]["键12"] = "值12";
                aryDatas[2] = {};
                aryDatas[2]["键21"] = "值21";
                aryDatas[2]["键22"] = "值22";

                --对Table赋值
                retTable["键1"] = "值1";
                retTable[2] = 123;
                retTable["int_datas"] = intDatas;
                retTable["aryDatas"] = aryDatas;

                return retTable;

         3.3、测试代码如下：

           using LuaInterface;  // 引入的dll
           using System;
           using System.Collections.Generic;
           using System.Linq;
           using System.Text;
           using System.Threading.Tasks;

           namespace CSharpPinvokeLuaDemo
           {
               class Program
               {
                   static void Main(string[] args)
                   {
                        // 新建一个Lua解释器，每一个Lua实例都相互独立, 一个global全局域
                        Lua lua = new Lua();
                        //---------------------------------------------------
                        // Lua的索引操作[]可以创建、访问、修改global域
                        lua["age"] = 20;
                        lua["name"] = "Mr.huang";

                        string luaCode = "print(\"This is Lua code\")";
                        lua.DoString(luaCode);//执行lua脚本代码
                        object[] result=lua.DoFile(@"C:\Users\Administrator\Desktop\Redis\LuaScript\cjsonDemo.lua");//执行lua脚本文件，这里我直接用了绝对定位

                        double age = (double)lua["age"];

                        Console.WriteLine("age = {0}", age);
                        Console.WriteLine("width = {0}", lua["width"]);
                        Console.ReadKey();
                   }
              }
         }

         3.4、有可能抛出的异常：FileLoadException，异常内容：其他信息: 混合模式程序集是针对“v2.0.50727”版的运行时生成的，在没有配置其他信息的情况下，无法在 4.0 运行时中加载该程序集。

                 该问题解决不是很难，只要在配置文件里增加一点配置就能解决。配置代码如下：

                <startup useLegacyV2RuntimeActivationPolicy="true">
                    <supportedRuntime version="v4.0" sku=".NETFramework,Version=v4.5.2" />
                    <supportedRuntime version="v2.0.50727"/>
                </startup>

              在原来.NET2.0，.NET3.5的时候，由于程序运行环境本质还是.NET2.0，而到了.NET4.0由于整个程序集的版本更新，以前使用.NET2.0所编写的程序集与.NET4.0的程序集继续互操作的时候就会出现上面所说的兼容性问题。通过MSDN，我们可以知道，startup配置节中的useLegacyV2RuntimeActivationPolicy属性是在.NET4.0中新增的，默认是false，表示：使用默认的 .NET Framework 4 激活策略，该激活策略将加载 .NET Framework 4 通过使用公共语言运行时 (CLR) 版本 4 所创建的程序集，以及 CLR 早期版本通过使用受支持的低于版本 4 的最高 CLR 版本所创建的程序集。

             现在如果当程序在.NET4.0环境下要使用.NET2.0及.NET3.5的程序时就必须将useLegacyV2RuntimeActivationPolicy设置为true，同时还要注意，需要在startup配置节的字节中添加supportedRuntime配置节，并指定为“v4.0”，表示使用.NET4.0运行时来运行程序。


四、结束

       今天就写到这里了，就给今天做一个总结吧。今天主要完成了lua-cjson在Linux下的安装和使用，当然也有出现问题的解决。同时也测试了在Linux环境下，在Lua脚本中使用cjson工具类完成table类型的解析。最后也测试了一下如何使用C#来调用lua脚本，并执行。但是有一个事情，还没做，就是在Windows环境下，如何在Lua脚本里使用lua-cjson来解析类型，里面涉及到的内容很多，一篇文章无法写完，只好把相关的东西放到下一片文章吧。