背景

因为更换IDC的原因，我们需要迁移缓存到新的机房，开发同学提出老的缓存有1.2亿无效(未设置过期时间)的key和正常在用的业务key，在迁移之前可以先指定前缀将key删除。那么问题来了,如何快速删除1.2亿的key呢？

如何获取指定的 key

大家都知道由于Redis的单线程服务模式，命令 keys * 会阻塞正常的业务请求，所以肯定不行。

在这里我们利用Redis 提供的 SCAN 功能。SCAN 命令是一个基于游标的迭代器（cursor based iterator）： SCAN 命令每次被调用之后， 都会向用户返回一个新的游标， 用户在下次迭代时需要使用这个新游标作为 SCAN 命令的游标参数， 以此来延续之前的迭代过程。

当 SCAN 命令的游标参数被设置为 0 时， 服务器将开始一次新的迭代， 而当服务器向用户返回值为 0 的游标时， 表示迭代已结束。 SCAN的语法如下 

SCAN cursor [MATCH pattern] [COUNT count]

其中 cousor 是游标，MATCH 则支持正则匹配，我们正好可以利用此功能，比如匹配 前缀为"dba_"的key， COUNT 是每次获取多少个key。

redis 127.0.0.1:6379> scan 0
1) "17"
2)  1) "key:12"
    2) "key:8"
    3) "key:4"
    4) "key:14"
    5) "key:16"
    6) "key:17"
    7) "key:15"
    8) "key:10"
    9) "key:3"
    10) "key:7"
    11) "key:1"
redis 127.0.0.1:6379> scan 17
1) "0"
2) 1) "key:5"
   2) "key:18"
   3) "key:0"
   4) "key:2"
   5) "key:19"
   6) "key:13"
   7) "key:6"
   8) "key:9"
   9) "key:11"

在上面这个例子中， 第一次迭代使用 0 作为游标， 表示开始一次新的迭代。第二次迭代使用的是第一次迭代时返回的游标， 也即是命令回复第一个元素的值 —— 17 。 在第二次调用 SCAN 命令时， 命令返回了游标 0 ， 这表示迭代已经结束， 整个数据集（collection）已经被完整遍历过了。

从上面的示例可以看到， SCAN 命令的回复是一个包含两个元素的数组， 第一个数组元素是用于进行下一次迭代的新游标， 而第二个数组元素则是一个数组， 这个数组中包含了所有被迭代的元素。

注意:以 0 作为游标开始一次新的迭代， 一直调用 SCAN 命令， 直到命令返回游标 0 ， 我们称这个过程为一次完整遍历（full iteration）。 我们会在后面的代码实现中利用此特点。

Python的redis 模块提供 scan_iter 迭代器来遍历key，其返回的结果迭代器对象。

In [53]: ret=r.scan_iter('dba_*',20)
In [54]: print ret

至此，我们解决了如何获取数据的问题，下面思考第二个问题。

如何执行删除

这个相对比较简单，Redis 提供DEL 命令

127.0.0.1:6379[2]> get "dba_7"
"r06cVX9"
127.0.0.1:6379[2]> get "dba_1"
"ETX57PA"
127.0.0.1:6379[2]> del "dba_7" "dba_1"
(integer) 2
127.0.0.1:6379[2]>

在redis-py 中，提供了delete(key)，delete(*key)的函数, 其中参数 *key 是多个值的列表。 到这里，我们大致可以想到获取key，然后批量删除

(mytest)?  test git:(master) ? python delete_key.py
initial keys successfully,use time: 90.2497739792
normal ways end at: 68.685477972
normal ways delete numbers: 1000000

常规方式的删除10W个key耗时68.7秒，如果是1.2亿个key 要多少时间呢？68*1000/3600=18.8小时。能不能更快呢？ 

如何提高执行速度

Redis本身是基于Request/Response协议的，客户端发送一个命令，等待Redis应答，Redis在接收到命令，处理后应答。其中发送命令加上返回结果的时间称为(Round Time Trip)RRT-往返时间。如果客户端发送大量的命令给Redis，那就是等待上一条命令应答后再执行再执行下一条命令，这中间不仅仅多了RTT，而且还频繁的调用系统IO，发送网络请求。

Pipeline(流水线)功能极大的改善了上面的缺点。Pipeline能将一组Redis命令进行组装，然后一次性传输给Redis，再将Redis执行这组命令的结果按照顺序返回给客户端。

需要注意的是Pipeline 虽然好用，但是Pipline组装的命令个数不能没有限制，否则一次组装数据量过大，一方面增加客户端的等待时间，另一方面会造成网络阻塞，需要批量组装。使用Pepline 和常规方式的性能对比如下:

代码

1. # encoding: utf-8
   
2. """
   
3. author: yangyi@youzan.com
   
4. time: 2018/3/9 下午8:35
   
5. func:
   
6. """
   
7. import redis
   
8. import random
   
9. import string
   
10. import time
    
11. pool = redis.ConnectionPool(host='127.0.0.1', port=6379, db=2)
    
12. r = redis.Redis(connection_pool=pool)
    
13. 
    
14. 
    
15. def random_str():
    
16.     return ''.join(random.choice(string.ascii_letters + string.digits) for _ in range(7))
    
17. 
    
18. 
    
19. def init_keys():
    
20.     start_time = time.time()
    
21.     for i in xrange(0, 20):
    
22.         key_name = 'dba_'+str(i)
    
23.         value_name = random_str()
    
24.         r.set(key_name, value_name)
    
25.     print 'initial keys successfully,use time:', time.time() - start_time
    
26. 
    
27. 
    
28. def del_keys_without_pipe():
    
29.     start_time = time.time()
    
30.     result_length = 0
    
31.     for key in r.scan_iter(match='dba_*', count=2000):
    
32.         r.delete(key)
    
33.         result_length += 1
    
34.     print "normal ways end at:", time.time() - start_time
    
35.     print "normal ways delete numbers:", result_length
    
36. 
    
37. 
    
38. def del_keys_with_pipe():
    
39.     start_time = time.time()
    
40.     result_length = 0
    
41.     pipe = r.pipeline()
    
42.     for key in r.scan_iter(match='dba_*', count=5000):
    
43.         pipe.delete(key)
    
44.         result_length += 1
    
45.         if result_length % 5000 == 0:
    
46.             pipe.execute()
    
47.     pip_time = time.time()
    
48.     print "use pipeline scan time ", time.time() - start_time
    
49.     pipe.execute()
    
50. 
    
51.     print "use pipeline end at:", time.time() - pip_time
    
52.     print "use pipeline ways delete numbers:", result_length
    
53. 
    
54. 
    
55. def main():
    
56.     init_keys()
    
57.     del_keys_without_pipe()
    
58.     init_keys()
    
59.     del_keys_with_pipe()
    
60. 
    
61. 
    
62. if __name__ == '__main__':
    
63.     main()

如果读者朋友有其他更好的方式的，欢迎交流。

资料

https://pypi.python.org/pypi/redis

本文同步发布于个人公众号 ，欢迎关注 ，交流技术。