Redis 实用小技巧——批量删除指定的 key

快乐的皮拉夫的个人博客 / 514 / 6 / 创建于 11个月前 / 更新于 11个月前

日常工作当中经常会遇到删除 Redis key 的问题，如果是删除某个 key ，使用 DEL {keyname} 或者 EXPIRE {keyname} {ttl} 都可以实现。但如果想要一次性删除多个 key 应该怎么处理呢？你可能会想到直接使用 DEL key [key ...] 的方式来处理，但是当要删除的 key 有很多呢？或者我们事先并不能确认要删除的是哪些 key 呢？（比如通过搜索条件匹配出来的 key ）

下面我们就来看看如何巧妙地处理这类问题。

场景一：删除所有的 key

如果需要执行初始化的操作，清理掉数据库所有的键，可以使用 FLUSHDB 或者 FLUSHALL 命令操作。

FLUSHDB：删除当前数据库中的所有 key 。
FLUSHALL：删除当前连接所有数据库的所有 key 。

场景二：删除所有满足匹配条件的 key（ key 数量较少或者测试环境）

可以在命令行环境下使用 redis-cli 命令在外部执行 KEYS {pattern} 命令，拿到结果以后通过 xargs 命令传递给 DEL 作为输入参数，进而删除匹配的 key 。具体命令如下：

redis-cli -h {hostname} -p {port} -a {password} -n {database} --raw keys "{pattern}" | xargs -I {} redis-cli -h {hostname} -p {port} -a {password} -n {database} DEL "{}"

说明：

redis-cli 是访问 Redis 的客户端命令，用法是：redis-cli [OPTIONS] [cmd [arg [arg ...]]]。
hostname：服务器主机，port：服务器端口，a：密码（无密码可缺省），n：数据库编号。
低版本的 Redis 会在返回结果中加上数字编号，使用 --raw 参数可以去掉结果编号。
xargs -I {} 参数可以避免 key 中存在空格导致的参数拆分异常问题

但是这种操作是有限制的，主要受限于 KEYS 命令。因为 Redis 6 版本以下都是采用单线程处理请求，如果在 key 数量较大的情况下使用 KEYS 命令，会阻塞线程，导致其他客户端无法正常访问，这在生产环境是不可接受的（基于此原因，很多公司生产环境 KEYS 都是禁用的）。这就是接下来要说的第三种场景。

场景三：删除所有满足匹配条件的 key（ key 数量较多或者生产环境）

为了解决场景二中的 KEYS 命令造成的线程阻塞问题，我们可以使用 SCAN 命令来解决。

让我们先来了解一下 SCAN 命令的使用。

SCAN 用于迭代当前数据库中的数据库键，用法如下：

SCAN cursor [MATCH pattern] [COUNT count]

简单概括一下： SCAN 命令就是通过游标的方式分步从数据库获取数据，每次以游标方式进行遍历（游标从上一次遍历结果中返回，初始游标为 0 ），结果会返回一个新游标和匹配的键集合（返回键的数量不不确定，小于等于 COUNT ），如果返回游标为 0 则视为遍历结束（不以遍历结果为空作为结束标识）。可以使用 MATCH 参数匹配模式，COUNT 参数限制返回的键的个数。

与 KEYS 命令相比，SCAN 命令虽然复杂度也是 O(n)，但是它是通过游标分步进行的，不会阻塞线程。同时 redis-cli 命令本身支持 --scan 和 --pattern 的参数，可以直接在命令行获取到匹配的结果。

修改后的命令如下：

redis-cli -h {hostname} -p {port} -a {password} -n {database} --raw --scan --pattern "{pattern}" | xargs -I {} redis-cli -h {hostname} -p {port} -a {password} -n {database} -L 100 DEL "{}"

注意这里并没有直接在 redis-cli 中使用 SCAN 命令，而是用 --scan 参数的方式调用，这是因为 SCAN 命令会返回两个参数（游标和结果），这不利于作为 xargs 的输入参数，而 --scan 参数只返回匹配的键，可以和 xargs 命令完美结合。而且可以给 xargs 指定输入参数的条数（-L），进一步限制每一次删除的键的个数（在没有指定 COUNT 参数情况下，默认值是 10 ，SCAN 每次会返回最多 10 个左右的数据，并非严格相等）。

到这里看似问题已经得到了解决，但是在实际场景中这种处理方式还是存在一些问题。

SCAN 命令虽然解决了线程阻塞的问题，但是也带来了效率的问题。假设数据库 key 的数量级在 10w+ 左右，需要删除的 key 数量级在 100+ 左右，这时候如果使用上述命令手动操作的话无疑是十分痛苦的，需要不断地重复执行（ SCAN 命令并不是每次都可以返回匹配到的结果集，只要没有返回 0 游标，就需要继续遍历）。另外一次给 DEL 传递过多的参数也不是一种很好的选择，因为如果 key 比较大时，使用 DEL 删除本身也会造成线程阻塞，这样整个命令的阻塞时间就取决于 key 的数量和大小。

综上所述，主要有两个影响因素需要考虑：一个是如何在不阻塞线程的情况下，高效查询匹配的 key ；另一个是如何避免在执行删除操作的时候造成线程阻塞。

针对第一种情况，可以考虑通过脚本程序执行 SCAN 命令，这样就不必担心重复执行的效率问题了。针对 DEL 命令可能造成的阻塞问题，可以使用 EXPIRE 命令替换。以 PHP 语言为例，可以使用以下脚本进行处理：

use Predis\Client;

$client = new Client();
while (1) {
    list($iterator, $result) = $client->scan(0, ['MATCH' => 'PHP*', 'COUNT' => 50]);
    foreach ($result as $key) {
        $client->expire($key, mt_rand(0, 600));
    }
    if ($iterator == "0") {
        break;
    }
}

说明：

这里使用的是 predis/predis composer 包，安装方式：composer require predis/predis。
不使用遍历返回的结果集作为 while 的判断条件是因为 SCAN 命令结束的标志是返回值为 0 的游标。
使用 EXPIRE 设置过期的时候，过期时间采用了随机数的方式，是为了防止在删除 key 的数量过多时，同一时间集中过期引起雪崩现象。

当然，如果需要删除的 key 和 key 的总数数量级相差太大的话，使用 SCAN 命令遍历的效率还是差了些。这时可以借助 BGSAVE 生成 rdb 文件，然后再通过 rdb分析工具（rdbtools） 获取需要操作的 key ，借助程序进行过期处理。这个小技巧我们会在介绍「rdb文件」的应用场景的时候单独介绍。

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