MySQL 实现一个简单版搜索引擎，真是绝了！
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 * FROM information_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
SET GLOBAL sync_binlog=100;
SET GLOBAL innodb_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
CREATE TABLE `article` (
`id` bigint(10) NOT NULL,
`url` varchar(1024) CHARACTER SET latin1 NOT NULL DEFAULT '',
`title` varchar(256) NOT NULL DEFAULT '',
`source` varchar(32) DEFAULT '' COMMENT '真实来源',
`keywords` varchar(32) DEFAULT NULL,
`publish_time` timestamp NULL DEFAULT NULL,
PRIMARY KEY (`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 -zxf mydumper_dump_article.tar.gz
time myloader -u $user -p $passwd -S $socket -t 32 -d /datas/dump_article -v 3
5、导入数据后总数据量和数据文件、索引文件大小
SELECT COUNT(*) FROM `article`;
+----------+
| COUNT(*) |
+----------+
| 10000000 |
+----------+
1 row in set (7.85 sec)
SELECT table_name, CONCAT(FORMAT(SUM(data_length) / 1024 / 1024,2),'M') AS dbdata_size, CONCAT(FORMAT(SUM(index_length) / 1024 / 1024,2),'M') AS dbindex_size, CONCAT(FORMAT(SUM(data_length + index_length) / 1024 / 1024 / 1024,2),'G') AS `db_size(G)`, AVG_ROW_LENGTH,table_rows,update_time FROM information_schema.tables WHERE table_schema = DATABASE() and table_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 | 2019-07-05 15:31:37 |
+------------+-------------+--------------+------------+----------------+------------+---------------------+
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
select keywords from article limit 10;
+-------------------------------------------------+
| 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
select count(*) from article where keywords like '%时尚%';
+----------+
| count(*) |
+----------+
| 163 |
+----------+
1 row in set (7.56 sec)
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）
USE mysql;
CREATE TABLE my_stopwords(VALUE VARCHAR(30)) ENGINE = INNODB;
INSERT INTO my_stopwords(VALUE) VALUE (',');
SET GLOBAL innodb_ft_server_stopword_table = 'mysql/my_stopwords';
SHOW GLOBAL VARIABLES WHERE Variable_name IN('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
alter table article add fulltext index idx_full_keyword(keywords);
* [ ] Query OK, 0 rows affected, 1 warning (1 min 27.92 sec)
* [ ] Records: 0 Duplicates: 0 Warnings: 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 -h
Filesystem Size Used Avail Use% Mounted on
/dev/vda1 7.8G 6.3G 1.2G 85% /
tmpfs 1.9G 0 1.9G 0% /dev/shm
/dev/mapper/vg_opt-lvol0
19G 12G 5.7G 68% /datas
会创建原表大小的临时文件
8.6K Jul 5 16:19 #sql-5250_3533.frm
4.4G Jul 5 16:20 #sql-ib117-1768830977.ibd
alter table article add fulltext index idx_full_keyword(keywords);
ERROR 1114 (HY000): The table 'article' is full
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
select count(*) from article where match(keywords) against('%时尚%');
+----------+
| count(*) |
+----------+
| 163 |
+----------+
1 row in set (0.05 sec)
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：
select count(*) from article where match(keywords) against('+三里屯,北京' in boolean mode);
+----------+
| count(*) |
+----------+
| 1 |
+----------+
1 row in set (0.06 sec)
表示匹配“三里屯” 或者 “北京”的记录数
select count(*) from article where match(keywords) against('三里屯,北京');
+----------+
| count(*) |
+----------+
| 8 |
+----------+
1 row in set (0.06 sec)
3.6 创建全文索引后，会创建一些其它文件
96K Jul 5 16:30 FTS_00000000000000a7_00000000000000c0_INDEX_1.ibd
96K Jul 5 16:30 FTS_00000000000000a7_00000000000000c0_INDEX_2.ibd
96K Jul 5 16:30 FTS_00000000000000a7_00000000000000c0_INDEX_3.ibd
96K Jul 5 16:30 FTS_00000000000000a7_00000000000000c0_INDEX_4.ibd
128K Jul 5 16:30 FTS_00000000000000a7_00000000000000c0_INDEX_5.ibd
256K Jul 5 16:30 FTS_00000000000000a7_00000000000000c0_INDEX_6.ibd
96K Jul 5 16:29 FTS_00000000000000a7_BEING_DELETED_CACHE.ibd
96K Jul 5 16:29 FTS_00000000000000a7_BEING_DELETED.ibd
96K Jul 5 16:30 FTS_00000000000000a7_CONFIG.ibd
96K Jul 5 16:29 FTS_00000000000000a7_DELETED_CACHE.ibd
96K Jul 5 16:29 FTS_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
select title from article limit 10;
+------------------------------------------------------------------------------+
| title |
+------------------------------------------------------------------------------+
| worth IT |
|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
alter table article add fulltext index ft_index_title(title) with parser ngram;
Query OK, 0 rows affected (3 min 29.22 sec)
Records: 0 Duplicates: 0 Warnings: 0
3、会创建倒排索引（title字段越长长，创建的倒排索引越大）
112M Jul 5 21:46 FTS_00000000000000a7_00000000000000cd_INDEX_1.ibd
28M Jul 5 21:46 FTS_00000000000000a7_00000000000000cd_INDEX_2.ibd
20M Jul 5 21:46 FTS_00000000000000a7_00000000000000cd_INDEX_3.ibd
140M Jul 5 21:46 FTS_00000000000000a7_00000000000000cd_INDEX_4.ibd
128M Jul 5 21:46 FTS_00000000000000a7_00000000000000cd_INDEX_5.ibd
668M Jul 5 21:46 FTS_00000000000000a7_00000000000000cd_INDEX_6.ibd
4、不建立全文索引搜索title的某个关键词
select count(*) from article where title like '%户外%';
+----------+
| count(*) |
+----------+
| 22058 |
+----------+
1 row in set (8.60 sec)
select count(*) from article where title like '%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
select count(*) from article where match(title) against('户外');
+----------+
| count(*) |
+----------+
| 22058 |
+----------+
1 row in set (0.07 sec)
select count(*) from article where title like '%后台%';
+----------+
| count(*) |
+----------+
| 1142 |
+----------+
1 row in set (8.31 sec)
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6
select count(*) from article where title like '%公子大%';
+----------+
| count(*) |
+----------+
| 6 |
+----------+
1 row in set (8.40 sec)
全文搜索，出现关键字的记录数为9443
select count(*) from article where match(title) against('公子大');
+----------+
| count(*) |
+----------+
| 9443 |
+----------+
1 row in set (0.06 sec)
实际出现该关键字的记录数为1
select count(*) from article where title like '%花田自助%';
+----------+
| count(*) |
+----------+
| 1 |
+----------+
1 row in set (8.33 sec)
全文搜索出现该关键词的记录数为3202
select count(*) from article where match(title) against('花田自助');
+----------+
| count(*) |
+----------+
| 3202 |
+----------+
1 row in set (0.06 sec)
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
