原文:【SQL Server性能优化】运用SQL Server的全文检索来提高模糊匹配的效率
今天去面试,这个公司的业务需要模糊查询数据,之前他们通过mongodb来存储数据,但他们说会有丢数据的问题,我从业务上了解到,显然对他们公司而言,丢数是绝对不能允许的。
另外,他们说之前也用过SQL Server的全文检索,但速度不够快,不如用mongodb快,当然我不太清楚他们所谓快的具体定义,比如查询只需要1秒,还是1分钟。他们的系统现在采用的是SQL Server,通过复制来实现高可用性,因为他们说备份数据库需要很长时间。我在想,这确实解决了可用性问题,但没解决性能问题,可以考虑分表,把大的表拆分到多个数据库,每个数据库可以通过复制来实现可用性。
我觉得他们可能更需要一个架构师,来决定采用何种技术解决他们现在的技术问题,因为这种技术问题,显然不是靠DBA的优化就能解决的;其次才是需要DBA,让DBA来管理、维护、优化系统。
当时在面试的时候,我表示虽然在博客里也写了一篇关于SQL Server全文索引的文章,但在实际工作中确实也没有用到。回去以后,我想了想,觉得这个问题还是可以通过SQL Server的全文索引来尝试一下。
引用自己之前写的一篇全文检索的文章: http://blog.csdn.net/yupeigu/article/details/7792955
上面的文章是去年写的,当时在看《SQL Server 2008 实战》这本书,看完后,觉得不能只是看书,不然很快就会忘记,于是在空闲的时候,把书上的东西实践了一下,算是装模做样的把书上的代码抄写了一遍,就算是实践过了,放心了。但其实很快就忘记了,就算抄写10遍,也会忘记,学了不用等于不学。不过这也没办法,因为学了这个全文检索,公司里也用不到。
现在回想一下,这种实践有点像以前小学和初中时抄写错别字一下,字写错了,老师会说:“你把这个句子抄写100遍”,一开始抄写的时候,还挺认真的,但写了一会,手就开始酸了。
于是手上握着5支笔,开始抄写,这样就能一次抄写5遍,效率提高了好多倍,现在想想这个是偷工减料,但也包含了优化的思想,那就是同时用更多的资源(这里是5支笔)来做事。
但再想想,其实这种学习效率其实是很差的,本质上就是做了不少的无用功,没必要抄写那么多遍,所以就有另一种优化,那就是少做无用之事,少做无用功。
言归正传,现在有这样一个问题,有个字段,文本型的,可能会有上万个文字,现在要从表中,通过这个字段的文本,找到复合要求的记录,那么从SQL Server数据库的角度,有什么方法呢?
我觉得通过使用全文检索,能少做不少的无用功。下面是例子。
一、首先是普通的方法:
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set statistics io on
-
set statistics time on
-
-
create database wc
-
go
-
-
use wc
-
go
-
-
-
create table tbl_word
-
(
-
i int not null primary key identity(1,1),
-
v nvarchar(max) --存储大量文字
-
)
-
go
-
--delete from tbl_word
-
-
insert into tbl_word
-
values('我的一个兴趣是看电影。'),
-
('我的一个爱好是看电影和电视剧')
-
-
insert into tbl_word
-
values(replicate('我的一个爱好是看电影和电视剧',1000) + '兴趣' +
-
replicate('我的爱好是看电视剧和film和动漫',1500))
-
-
go 1000
-
-
insert into tbl_word
-
values('我的一个兴趣是看电影。'),
-
('我的一个爱好是看电影和电视剧')
-
-
go 100
-
-
insert into tbl_word
-
values(replicate('我的一个爱好是看电影和电视剧',1000) + 'haha' +
-
replicate('我的爱好是看电视剧和film和动漫',1500))
-
-
go
-
-
-
/*
-
SQL Server 分析和编译时间:
-
CPU 时间 = 0 毫秒,占用时间 = 3 毫秒。
-
-
(1 行受影响)
-
表 'tbl_word'。扫描计数 1,逻辑读取 1509 次,物理读取 0 次,预读 0 次,lob 逻辑读取 5 次,lob 物理读取 0 次,lob 预读 0 次。
-
-
SQL Server 执行时间:
-
CPU 时间 = 484 毫秒,占用时间 = 490 毫秒。
-
*/
-
select *
-
from tbl_word
-
where v like '%haha%'
二、全文检索的方法:
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create fulltext catalog cat_production_document
-
go
-
-
-
--从系统干扰词表,来创建自定义的干扰词表,因为系统干扰词表是无法修改的
-
CREATE FULLTEXT STOPLIST WCX
-
from system stoplist;
-
go
-
-
-
create fulltext index on dbo.tbl_word --在这个表上建全文索引
-
(
-
v
-
)
-
key index PK__tbl_word__3BD019960BC6C43E --键索引,一般是表的主键,这里需要修改为具体的名称
-
on cat_production_document --全文目录
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with (CHANGE_TRACKING AUTO, --全文索引会随着表数据的修改而自动更新
-
StopList=wcx); --是用自定义的干扰字表
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go
-
-
-
ALTER FULLTEXT INDEX ON dbo.tbl_word
-
enable
-
go
-
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set statistics io on
-
set statistics time on
-
-
--查询基于变形的,字面的,同义的匹配方式搜索全文列
-
--会返回要搜索文本中包含的单词以及单词的同义词,变形词(复数)的记录
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/*
-
SQL Server 分析和编译时间:
-
CPU 时间 = 0 毫秒,占用时间 = 0 毫秒。
-
-
SQL Server 执行时间:
-
CPU 时间 = 0 毫秒,占用时间 = 0 毫秒。
-
SQL Server 分析和编译时间:
-
CPU 时间 = 0 毫秒,占用时间 = 5 毫秒。
-
-
(1 行受影响)
-
表 'tbl_word'。扫描计数 0,逻辑读取 3 次,物理读取 0 次,预读 0 次,lob 逻辑读取 3 次,lob 物理读取 0 次,lob 预读 0 次。
-
-
(1 行受影响)
-
-
SQL Server 执行时间:
-
CPU 时间 = 0 毫秒,占用时间 = 10 毫秒。
-
SQL Server 分析和编译时间:
-
CPU 时间 = 0 毫秒,占用时间 = 0 毫秒。
-
-
SQL Server 执行时间:
-
CPU 时间 = 0 毫秒,占用时间 = 0 毫秒。
-
-
*/
-
SELECT *
-
from dbo.tbl_word
-
WHERE FREETEXT (v, --带全文索引的列名
-
'haha'); --要搜索的文本
从上面的2段代码在执行时所消耗的时间,就可以清楚的看出2种方法的效率差异,全文索引的效率提高了50倍左右。
其实采用合适的技术(比如,这里的全文检索技术,就很适合模糊查询),就能提高不少性能。
3、全文检索的问题
有时候,我们发现有些词是找不到的,这个主要是因为干扰词的影响,比如我们查询"是",那么就没有记录返回。
通过dm_fts_parser,我们可以知道sql server 的全文服务,是如何来断词分词的。
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--1. 但是如果我们查询"是",会发现没有返回记录
-
SELECT *
-
from dbo.tbl_word
-
WHERE FREETEXT (v, --带全文索引的列名
-
'是'); --要搜索的文本
-
-
-
-
--2.查询地区标识
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select name,
-
alias,
-
lcid --地区标识符
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from sys.syslanguages
-
where name = '简体中文'
-
/*
-
name alias lcid
-
简体中文 Simplified Chinese 2052
-
*/
-
-
-
--3.干扰词列表id
-
select *
-
from sys.fulltext_stoplists
-
/*
-
stoplist_id name
-
5 WCX
-
*/
-
-
-
--4.是否可以被全文引擎识别,也就是对内容,断词后的结果
-
--"是"是一个Noise Word ,也就是干扰词
-
select special_term,
-
display_term,
-
source_term
-
from sys.dm_fts_parser
-
('我的一个兴趣是看电影。', --要搜索的字符串
-
2052, --地区标识符
-
5, --干扰词列表id
-
0) --是否区分重音
-
/*
-
special_term display_term source_term
-
Noise Word 我 我的一个兴趣是看电影。
-
Noise Word 的 我的一个兴趣是看电影。
-
Noise Word 一 我的一个兴趣是看电影。
-
Noise Word 个 我的一个兴趣是看电影。
-
Exact Match 兴趣 我的一个兴趣是看电影。
-
Noise Word 是 我的一个兴趣是看电影。
-
Exact Match 看 我的一个兴趣是看电影。
-
Exact Match 电影 我的一个兴趣是看电影。
-
*/
-
-
-
-
--5.1 我们可以查询一下干扰词列表,发现 "是" 是一个干扰词
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SELECT stopword
-
FROM sys.fulltext_stopwords
-
WHERE language_id = 2052 and stopword = '是'
-
/*
-
stopword
-
是
-
*/
-
-
-
--5.2把干扰词"是"去掉
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ALTER FULLTEXT STOPLIST wcx
-
DROP '是' language 'Simplified Chinese';
-
-
-
-
--5.3再次查询,没有结果返回,发现已去掉这个干扰词
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SELECT stopword
-
FROM sys.fulltext_stopwords
-
WHERE language_id = 2052 and stopword = '是'
-
-
-
-
--5.4 会返回3000多条记录
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SELECT *
-
from dbo.tbl_word
-
WHERE FREETEXT (v, --带全文索引的列名
-
'是'); --要搜索的文本
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-
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--5.5 但考虑到这个"是"没什么意义,所以还是需要加到干扰词列表中
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ALTER FULLTEXT STOPLIST wcx
-
add '是' language 'Simplified Chinese';
-
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--5.6 再次查询,没有返回任何记录,说明干扰词起作用了
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SELECT *
-
from dbo.tbl_word
-
WHERE FREETEXT (v, --带全文索引的列名
-
'是'); --要搜索的文本
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-
-
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--6.1 改成使用系统干扰词列表
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ALTER FULLTEXT INDEX on tbl_word --表名
-
SET STOPLIST=system ;--指定使用的全文非索引字表为系统干扰词列表
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--6.2 启动填充,如果CHANGE_TRACKING != AUTO,则需要启动一次填充才使新设定的全文非索引字表生效;
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ALTER FULLTEXT INDEX on tbl_word --表名
-
START FULL POPULATION
有的时候,我们要查询的单词,虽然不是Noise Word,但还是会查询不到,这个就是全文检索的分词的问题了
对于每种断字符语言,断词结果是无法改变的。如果实在想要改变,只能通过微软公布的接口,自行编程修改相应的组件。
不过我们可以通过修改 分词所使用的语言来尝试一下,比如一般是用2052,也就是简体中文,如果用1028,也就是繁体中文,那么就有可能达到合理分词的目的。