MySQL中怎么实现一个搜索引擎
本篇文章为大家展示了MySQL中怎么实现一个搜索引擎,内容简明扼要并且容易理解,绝对能使你眼前一亮,通过这篇文章的详细介绍希望你能有所收获。
前言
只有Innodb和myisam存储引擎能用全文索引(innodb支持全文索引是从mysql5.6开始的)
char、varchar、text类型字段能创建全文索引(fulltext index type)
全文索引的基于关键词的,如何区分不同的关键词了,就要用到分词(stopword)
英文单词用空格,逗号进行分词;中文分词不方便(一个句子不知道怎样区分不同的关键词)
内置分词解析器ngram支持中文,日文,韩文(将句子分成固定数字的短语)
当对表写入大量数据时,写入数据后再创建全文索引的速度更快(减少了维护索引的开销)
全文索引的原理的倒排索引(一种数据结构),一般利用关联数组,在辅助表中存储单词与文档中所在位置的映射
使用
用MATCH() ... AGAINST 方式来进行搜索
match()表示搜索的是那个列,against表示要搜索的是那个字符串
查看默认的分词(以这些词来区分不同的关键词);也可以自定义分词,以这些词来区分不同的关键词
SELECT*FROMinformation_schema.INNODB_FT_DEFAULT_STOPWORD;
如
+-------+|value|+-------+|a||about||an||are||as||at||be||by||com||de||en||for||from|
三种类型的全文搜索方式
natural language search(自然语言搜索)
通过MATCH AGAINST 传递某个特定的字符串来进行检,默认方式
boolean search(布尔搜索)
为检索的字符串增加操作符,如“+”表示必须包含,"-"不包含,"*" 表示通配符,即使传递的字符串较小或出现在停词中,也不会被过滤掉
query expansion search(查询扩展搜索)
搜索字符串用于执行自然语言搜索,然后,搜索返回的最相关行的单词被添加到搜索字符串,并且再次进行搜索,查询将返回来自第二个搜索的行
相关参数
配置相关参数
innodb_ft_min_token_size
默认3,表示最小3个字符作为一个关键词,增大该值可减少全文索引的大小
innodb_ft_max_token_size
默认84,表示最大84个字符作为一个关键词,限制该值可减少全文索引的大小
ngram_token_size
默认2,表示2个字符作为内置分词解析器的一个关键词,如对“abcd”建立全文索引,关键词为'ab','bc','cd',当使用ngram分词解析器时,innodb_ft_min_token_size和innodb_ft_max_token_size 无效
注意:这三个参数均不可动态修改,修改了这些参数,需重启MySQL服务,并重新建立全文索引。
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测试innodb引擎使用全文索引
准备
1、目标
查询文章中是否含有某个关键词;一系列文章出现某个关键词的次数
查询文章的标题是否含有某个关键词
2、设置以下参数减少磁盘IO压力
SETGLOBALsync_binlog=100;SETGLOBALinnodb_flush_log_at_trx_commit=2;
3、导入1kw 数据进行测试全文索引
该数据来源网上搜索
提取码:60l7
4、某个文章表 的结构
CREATETABLE`article`(`id`bigint(10)NOTNULL,`url`varchar(1024)CHARACTERSETlatin1NOTNULLDEFAULT'',`title`varchar(256)NOTNULLDEFAULT'',`source`varchar(32)DEFAULT''COMMENT'真实来源',`keywords`varchar(32)DEFAULTNULL,`publish_time`timestampNULLDEFAULTNULL,PRIMARYKEY(`id`),KEY`title_idx`(`title`))ENGINE=InnoDB
使用myloader 多线程导入测试数据,先把测试数据进行解压
tar-zxfmydumper_dump_article.tar.gztimemyloader-u$user-p$passwd-S$socket-t32-d/datas/dump_article-v3
5、导入数据后总数据量和数据文件、索引文件大小
SELECTCOUNT(*)FROM`article`;+----------+|COUNT(*)|+----------+|10000000|+----------+1rowinset(7.85sec)SELECTtable_name,CONCAT(FORMAT(SUM(data_length)/1024/1024,2),'M')ASdbdata_size,CONCAT(FORMAT(SUM(index_length)/1024/1024,2),'M')ASdbindex_size,CONCAT(FORMAT(SUM(data_length+index_length)/1024/1024/1024,2),'G')AS`db_size(G)`,AVG_ROW_LENGTH,table_rows,update_timeFROMinformation_schema.tablesWHEREtable_schema=DATABASE()andtable_name='article';+------------+-------------+--------------+------------+----------------+------------+---------------------+|table_name|dbdata_size|dbindex_size|db_size(G)|AVG_ROW_LENGTH|table_rows|update_time|+------------+-------------+--------------+------------+----------------+------------+---------------------+|article|3,710.00M|1,003.00M|4.60G|414|9388739|2019-07-0515:31:37|+------------+-------------+--------------+------------+----------------+------------+---------------------+
使用默认方式创建全文索引
1、该表已有关键词字段(对文章内容的简述),并以“,”作为分词符
selectkeywordsfromarticlelimit10;+-------------------------------------------------+|keywords|+-------------------------------------------------+|NULL||NULL||,婚姻,爱情||发型,偏分,化妆,时尚||小A,||,服装搭配,女性,时尚||漂亮,女性||情人节,东莞,女性||皮肤,护肤,护肤,食品营养,美容,养生||三里屯,北京,时尚|+-------------------------------------------------+
2、不建全文索引时搜索某个关键词
需要进行全表扫描
selectcount(*)fromarticlewherekeywordslike'%时尚%';+----------+|count(*)|+----------+|163|+----------+1rowinset(7.56sec)
3、对关键词字段创建全文索引(以 , 作为分词)
my.cnf配置文件中设置innodb_ft_min_token_size,并重启MySQL服务(最小两个字符作为一个关键词,默认三个字符作为一个关键词)
[mysqld]innodb_ft_min_token_size=2
3.1 设置自定义stopwords(即分词)
USEmysql;CREATETABLEmy_stopwords(VALUEVARCHAR(30))ENGINE=INNODB;INSERTINTOmy_stopwords(VALUE)VALUE(',');SETGLOBALinnodb_ft_server_stopword_table='mysql/my_stopwords';SHOWGLOBALVARIABLESWHEREVariable_nameIN('innodb_ft_min_token_size','innodb_ft_server_stopword_table');+---------------------------------+--------------------+|Variable_name|Value|+---------------------------------+--------------------+|innodb_ft_min_token_size|2||innodb_ft_server_stopword_table|mysql/my_stopwords|+---------------------------------+--------------------+
3.2 创建全文索引
altertablearticleaddfulltextindexidx_full_keyword(keywords);*[]QueryOK,0rowsaffected,1warning(1min27.92sec)*[]Records:0Duplicates:0Warnings:1
3.3 剩余磁盘空间需足够,原表4.6G,剩余5.7G磁盘,添加全文索引也会失败
df-hFilesystemSizeUsedAvailUse%Mountedon/dev/vda17.8G6.3G1.2G85%/tmpfs1.9G01.9G0%/dev/shm/dev/mapper/vg_opt-lvol019G12G5.7G68%/datas会创建原表大小的临时文件8.6KJul516:19#sql-5250_3533.frm4.4GJul516:20#sql-ib117-1768830977.ibdaltertablearticleaddfulltextindexidx_full_keyword(keywords);ERROR1114(HY000):Thetable'article'isfull
3.4 利用创建的全文索引进行查询某个关键词出现的次数
查询响应时间有了很大的提升,只需0.05s;使用where keywords like '%时尚%' 需要7.56s
selectcount(*)fromarticlewherematch(keywords)against('%时尚%');+----------+|count(*)|+----------+|163|+----------+1rowinset(0.05sec)
3.5 如需同时完全匹配多个关键词,用布尔全文搜索
表示完全匹配 "三里屯,北京" 的记录数:
selectcount(*)fromarticlewherematch(keywords)against('+三里屯,北京'inbooleanmode);+----------+|count(*)|+----------+|1|+----------+1rowinset(0.06sec)表示匹配“三里屯”或者“北京”的记录数selectcount(*)fromarticlewherematch(keywords)against('三里屯,北京');+----------+|count(*)|+----------+|8|+----------+1rowinset(0.06sec)
3.6 创建全文索引后,会创建一些其它文件
96KJul516:30FTS_00000000000000a7_00000000000000c0_INDEX_1.ibd96KJul516:30FTS_00000000000000a7_00000000000000c0_INDEX_2.ibd96KJul516:30FTS_00000000000000a7_00000000000000c0_INDEX_3.ibd96KJul516:30FTS_00000000000000a7_00000000000000c0_INDEX_4.ibd128KJul516:30FTS_00000000000000a7_00000000000000c0_INDEX_5.ibd256KJul516:30FTS_00000000000000a7_00000000000000c0_INDEX_6.ibd96KJul516:29FTS_00000000000000a7_BEING_DELETED_CACHE.ibd96KJul516:29FTS_00000000000000a7_BEING_DELETED.ibd96KJul516:30FTS_00000000000000a7_CONFIG.ibd96KJul516:29FTS_00000000000000a7_DELETED_CACHE.ibd96KJul516:29FTS_00000000000000a7_DELETED.ibd
前6个表示倒排索引(辅助索引表)
第7,8个表示包含已删除文档的文档ID(DOC_ID),其数据当前正在从全文索引中删除
第9个表示FULLTEXT索引内部状态的信息
第10,11个表示包含已删除但尚未从全文索引中删除其数据的文档
使用ngram分词解析器创建全文索引
1、对title字段建立全文索引(该字段没有固定的stopwords 分词,使用ngram分词解析器)
需先在my.cnf 配置文件中设置ngram_token_size(默认为2,2个字符作为ngram 的关键词),并重启mysql服务。
这里使用默认的 2
selecttitlefromarticlelimit10;+------------------------------------------------------------------------------+|title|+------------------------------------------------------------------------------+|worthIT||Launchpad江南皮革厂小show||Raw幕后罕见一刻“疯子”被抬回后台||Raw:公子大骂老爸你就是个绿茶公子以一打四||四组30平米精装小户型,海量图片,附户型图||夜店女王性感烟熏猫眼妆||大秀哥重摔“巨石”强森||少女时代崔秀英服饰科普林允儿黄美英金泰妍郑秀晶||德阳户外踏青,花田自助烧烤|+------------------------------------------------------------------------------+
2、对title字段创建全文索引
altertablearticleaddfulltextindexft_index_title(title)withparserngram;QueryOK,0rowsaffected(3min29.22sec)Records:0Duplicates:0Warnings:0
3、会创建倒排索引(title字段越长长,创建的倒排索引越大)
112MJul521:46FTS_00000000000000a7_00000000000000cd_INDEX_1.ibd28MJul521:46FTS_00000000000000a7_00000000000000cd_INDEX_2.ibd20MJul521:46FTS_00000000000000a7_00000000000000cd_INDEX_3.ibd140MJul521:46FTS_00000000000000a7_00000000000000cd_INDEX_4.ibd128MJul521:46FTS_00000000000000a7_00000000000000cd_INDEX_5.ibd668MJul521:46FTS_00000000000000a7_00000000000000cd_INDEX_6.ibd
4、不建立全文索引搜索title的某个关键词
selectcount(*)fromarticlewheretitlelike'%户外%';+----------+|count(*)|+----------+|22058|+----------+1rowinset(8.60sec)selectcount(*)fromarticlewheretitlelike'%后台%';+----------+|count(*)|+----------+|1142|+----------+
5、使用全文索引搜索某个关键词
响应时间有很大的提升
selectcount(*)fromarticlewherematch(title)against('户外');+----------+|count(*)|+----------+|22058|+----------+1rowinset(0.07sec)selectcount(*)fromarticlewheretitlelike'%后台%';+----------+|count(*)|+----------+|1142|+----------+1rowinset(8.31sec)
6、注意当搜索的关键词字符数大于2 (ngram_token_size定义大小)会出现不一致问题
普通搜索,实际中出现该关键词的记录数为6selectcount(*)fromarticlewheretitlelike'%公子大%';+----------+|count(*)|+----------+|6|+----------+1rowinset(8.40sec)全文搜索,出现关键字的记录数为9443selectcount(*)fromarticlewherematch(title)against('公子大');+----------+|count(*)|+----------+|9443|+----------+1rowinset(0.06sec)实际出现该关键字的记录数为1selectcount(*)fromarticlewheretitlelike'%花田自助%';+----------+|count(*)|+----------+|1|+----------+1rowinset(8.33sec)全文搜索出现该关键词的记录数为3202selectcount(*)fromarticlewherematch(title)against('花田自助');+----------+|count(*)|+----------+|3202|+----------+1rowinset(0.06sec)
结论
当mysql 某字段中有固定的stopword 分词(英文的空格符,中文的“,”"-"等),对该字段建立全文索引,能快速搜索出现某个关键词的相关记录信息,实现简单搜索引擎的效果**
当mysql 某字段没有固定的stopword 分词,使用内置解析器ngram 可将字段值分成固定数量(ngram_token_size定义大小)的关键词快速进行搜索;当搜索的关键词的字符数量不等于ngram_token_size定义大小时,会出现与实际情况不一致的问题
全文索引能快速搜索,也存在维护索引的开销;字段长度越大,创建的全文索引也越大,会影响DML语句的吞吐量,可用专门的全文搜索引擎ES来做这件事
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