全局变量是不好的，这会以任何方式提高性能吗？

现在并没有真正的工具来测试这个

你确实有。

local start = os.clock()
for i=1,100000 do -- 调整迭代次数以适应情况
    -- 要测试的内容
end
print(os.clock() - start)

在性能方面，你几乎总是需要进行基准测试。

保留库的实际内容是否会提高性能？

与代码的第一个版本相比？从理论上讲不会。

你的第一个例子（去掉不必要的麻烦）：

foo = {}
foo.print = {}
function foo.print.say(msg)
    print(msg)
end

要调用你的打印函数需要三个表查找：

1. 用 "foo" 索引 _ENV
2. 使用 "print" 索引 foo 表
3. 使用 "say" 索引 foo.print 表。

你的第二个例子：

local libraries = {}
libraries.print = {}
function libraries.print.say(msg)
    print(msg)
end
foo = {}
setmetatable(foo, {
    __index = function(t, key)
        return libraries[key];
    end
});

现在要调用你的打印函数需要五个表查找和其他额外的工作：

1. 使用 "foo" 索引 _ENV
2. 使用 "print" 索引 foo 表
3. Lua 发现结果为 nil，检查 foo 是否有一个元表，发现有一个
4. 使用 "__index" 索引元表
5. 检查结果是否是表或函数，Lua 发现它是一个函数，因此调用它并传递关键字
6. 使用 "libraries" 索引 libraries
7. 使用 "say" 索引print表

其中一些额外的工作是在 C 代码中完成的，因此它比如果所有内容都在 Lua 中实现要快，但肯定需要更多时间。

使用我上面展示的循环进行基准测试，第一个版本在普通的 Lua 中大约是第二个版本的两倍。在 LuaJIT 中，两者的速度完全相同。显然，LuaJIT 在运行时优化了差异（这相当令人印象深刻）。这只是说明了基准测试的重要性。

附注：Lua 允许您提供一个表作为“_ _ index”，这将导致与您的代码等效的查找：

setmetatable(foo, { __index = function(t, key) return libraries[key] end } )

因此，您可以编写：

setmetatable(foo, { __index = libraries })

这也恰巧更快。

以下是我编写模块的方式：

-- foo.lua
local MyLib = {}

function MyLib.foo()
    ...
end

return MyLib

-- bar.lua
local MyLib = require("foo.lua")
MyLib.foo()

请注意，return MyLib 不在一个函数中。require 捕捉这个返回值并将其用作库。这样，就没有全局变量了。