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数据库里那些搜索匹配的事儿,怎么能更快更准点搞定呢?

要搞定数据库里搜索匹配的事儿,让它又快又准,咱们得从根儿上明白它为啥会慢、为啥会不准,这事儿就像在一个超大的图书馆里找书,方法不对,可能跑断腿也找不到;方法对了,直接就能按图索骥。

第一,想快,先得给数据做好“索引”。

这大概是提速最核心、最有效的一招了,索引就像书本最后的那个“索引”页,你想找书中所有提到“恐龙”的地方,不需要一页一页翻完整本书,只需要翻到索引页,找到“恐龙”这个词,它后面会列出所有相关的页码,你直接翻到那些页就行了,数据库索引干的是一模一样的事儿。

(根据《高性能MySQL》等数据库优化相关书籍中的核心思想)数据库索引是一种特殊的数据结构(最常见的是B-Tree,你可以想象成一个排好序的快速查询目录),它保存了表中一列或多列值的指针,当你用带了索引的列作为条件进行搜索时(WHERE name = ‘张三’),数据库就不用傻乎乎地扫描整个表(这叫“全表扫描”,相当于翻遍图书馆每一个书架),而是去查这个“索引目录”,瞬间定位到符合条件的数据所在的位置,速度提升是几百上千倍的。

索引不是越多越好,每建一个索引,就像给书多做了一个目录页,写书(插入数据)的时候就得同时更新多个目录,会慢一点,而且占地方,索引要加在刀刃上,通常是在那些经常被用来做查询条件(WHERE子句)、连接(JOIN)或者排序(ORDER BY)的列上。

第二,想准,关键在怎么写“搜索条件”。

有时候搜索不准,不是数据的问题,是你问问题的方式“误导”了数据库。

  1. 小心模糊匹配的陷阱:我们用 LIKE 做模糊搜索时, 通配符放在哪儿很关键,比如搜 LIKE ‘%苹果’,意思是找以“苹果”结尾的词,这会导致数据库即使有索引也用不上,因为它不知道开头是啥,只能进行全表扫描,逐个比较,速度极慢,而 LIKE ‘苹果%’(找以“苹果”开头的)有时候还能利用上索引,尽量避免在搜索词的开头使用 。

  2. 避免在索引列上“动手脚”:不要在索引列上进行计算或者函数操作,你有一个日期索引,但你的查询条件是 WHERE YEAR(create_time) = 2023,数据库没办法直接利用 create_time 的索引了,因为它必须先把每条记录的 create_time 都拿出来用 YEAR() 函数计算一下,变成2022、2023这样的年份,再去和2023比较,这又成了变相的全表扫描,正确的写法应该是 WHERE create_time >= ‘2023-01-01’ AND create_time < ‘2024-01-01’,这样索引就能派上用场。

(这一原则在Oracle、SQL Server等主流数据库的官方优化建议中都被反复强调)

第三,光快还不行,结果得是你要的——“匹配规则”得弄清。

“准”还有一层意思是搜索结果的相关性,比如搜“苹果”,你是想找水果苹果,还是苹果公司?这就涉及到更智能的匹配了,基础的精确匹配(=)和简单模糊匹配(LIKE)可能不够用了。

  1. 全文索引:对于大段的文本(如文章内容、产品描述),专门的全文索引(如Elasticsearch这类搜索引擎的核心功能)比数据库自带的 LIKE 强大得多,它能帮你做分词(把“我今天吃了一个苹果”拆成“我”““吃”“了”“一个”“苹果”等词),然后根据词条来搜索,还能根据相关性打分排序,这样搜“苹果”时,既可能找到水果,也可能找到科技公司,但相关度更高的会排在最前面。

  2. 理解匹配模式的细微差别:在MySQL中,LIKE 匹配是区分大小写的吗?这取决于你的数据库、表或列的字符集和排序规则(Collation)。utf8mb4_general_ci 这个排序规则尾缀里的 LIKE ‘%苹果%’ 可能会找到“苹果梨”这种不想要的结果,而全文索引可以设置更复杂的逻辑。

  3. 理解排序规则:有时候你觉得不准,是因为排序问题,数据库默认排序可能不是按相关性来的,你可以用 ORDER BY 子句,配合一些计算字段来排序,比如搜索商品,你可以按“关键词匹配度 + 销量 + 评分”的一个综合分数来排序,这样最相关、最受欢迎的商品就排前面了,更高级的,可以了解一下“BM25”等相关性评分算法(这是Elasticsearch等搜索引擎的标准算法),它们能更科学地计算查询词与文档的相关性。

第四,架构和硬件层面的“大招”。

当数据量真的变得非常巨大,单台数据库服务器顶不住的时候,就得考虑“分布式”了。

  1. 读写分离:把读操作(SELECT)和写操作(INSERT, UPDATE, DELETE)频繁的表,索引会带来额外的维护开销,可以把读操作(SELECT)和写操作分离开,写操作在主数据库上执行,读操作在多个副数据库(从库)上执行,这样,复杂的搜索查询就不会影响主库处理订单、支付这类重要事务的速度。

  2. 缓存:对于一些不经常变化但被频繁查询的热点数据(比如商品分类列表、热门文章),可以引入缓存层(如Redis),第一次查询从数据库取,然后把它放在缓存里一段时间,后续同样的查询就直接从速度极快的内存缓存中返回,根本不用打扰数据库,这能极大减轻数据库的压力。

想让数据库搜索又快又准,是一个系统工程:

  • 基础:合理创建和使用索引,避免导致索引失效的写法。
  • 进阶:根据需求选择合适的匹配方式(精确、模糊、全文),并善用排序。
  • 升华:在数据量大、并发高的时候,考虑读写分离、引入缓存甚至专用搜索引擎。

把这些招数结合起来,你就能更好地驾驭数据库,让它乖乖地为你提供快速又精准的搜索结果。

数据库里那些搜索匹配的事儿,怎么能更快更准点搞定呢?