MySQL like运算的性能优化方法

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背景

MySQL作为一种强大的关系型数据库，在实际应用中经常会用到like操作符，但是like操作符在大量数据量的情况下，可能会导致查询效率极低甚至超时的问题。为了解决这个问题，本文将介绍MySQL中like操作符的一些优化方法。

like操作符的基本用法

like操作符是MySQL中用于模糊匹配字符串的操作符，它使用通配符来匹配符合特定模式的字符串。语法如下：

SELECT 列名 FROM 表名 WHERE 列名 LIKE '模式';

其中，模式是一个带通配符的字符串，通配符有%和_两种：

• %代表0个或多个字符
• _代表一个字符

比如，以下的示例是查找所有以”Jav”开头的字符串：

SELECT * FROM mytable WHERE name LIKE 'Jav%';

like操作符的问题

虽然like操作符很方便，但是在大量数据量的情况下，like操作符却可能会导致查询效率极低、超时等问题。这是因为，like操作符在匹配字符串的时候，需要遍历整个表格，而且默认情况下是大小写不敏感的，这就意味着，即使你只是想查找一个开头以”abc”的字符串，MySQL也会将整个表格全部扫描一遍，然后挨个字符进行匹配。这样的处理方式，显然是很浪费时间和资源的。

以下是一个例子：假设有一个表格包含1000万行数据，其中有一列为username，在username中有大量的”A%”的用户名，现在我们要查询所有以”A”开头的用户名，应该怎么写查询语句呢？

SELECT * FROM usertable WHERE username LIKE 'A%';

在这样的数据量下，这样的查询语句的执行时间通常会非常慢，甚至可能会让查询系统超时而失败。

like操作符的性能优化方法

既然like操作符会导致这样的问题，那么怎么才能优化它的性能呢？以下是一些常见的优化方法：

等值查询

首先，如果你只想查询一个确切的字符串，那么建议使用等值查询，因为等值查询的效率通常比like查询高得多。比如，以下查询语句：

SELECT * FROM usertable WHERE username = 'ABC';

将比以下查询语句执行速度更快：

SELECT * FROM usertable WHERE username LIKE 'ABC%';

全文搜索

如果你要查找的字符串比较长，或者你想要模糊查找的范围比较大，那么全文搜索可能会是更好的选择。全文搜索通常比like查询更快，因为它会进行一些预处理，比如建立索引以及将查找的词语拆分成单个单词和链接字等。通过这些处理，可以显著提高查询性能。

分词索引

如果你要查找的字符串包含多个搜索关键字，那么建议使用分词索引。分词索引是将字符串拆分成一个个单词，然后对每个单词分别建立索引。这样，在查询的时候就不需要像like查询那样挨个字符进行搜索，而是可以通过每个单词的索引进行高效的查找。

以下是一个使用分词索引的查询示例：

SET GLOBAL innodb_ft_enable_stopword=1; -- 启用停止词

CREATE TABLE articles (
  id INT(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT,
  title VARCHAR(255) NOT NULL,
  body TEXT NOT NULL,
  FULLTEXT (title,body)
);

INSERT INTO articles (id, title, body)
VALUES (1, '喜迎十九大，建设美丽中国', '党的十九大报告提出了建设美丽中国新的目标，要求以人民为中心，坚持绿色低碳发展，加强生态文明建设，在全社会弘扬尊重自然、保护环境的生态文明理念。'),
       (2, '从传统绘画到数字艺术，探索创新设计的魅力', '随着数字技术的不断发展，数字艺术设计逐渐成为一种新兴的设计领域，数字艺术带来了许多新形式，这些形式不仅受到艺术家的青睐，也吸引了越来越多的观众。'),
       (3, '大数据时代下的人才培养，从同质到差异', '大数据时代下的人才培养，需要我们从同质到差异，从确定性到不确定性，从规则性到非规则性，从标准化到个性化，从优化到创新，构建具备大数据时代特征的人才培养新体系。');

SELECT * FROM articles WHERE MATCH (title, body) AGAINST ('环境 生态' IN BOOLEAN MODE);

查询结果将会是文章1：

前缀索引

前缀索引，顾名思义，就是只给字符串的前缀建立索引。比如，假设你的表格中有一列包含一系列长度为50的字符串，但是你只需要查询其中前10个字符的匹配项，那么你可以给这一列的前10个字符建立索引，这样，在查询的时候，就只需要在前10个字符中进行匹配。这种方法虽然牺牲了精度，但却可以极大地提高效率，特别是在数据量较大的情况下。

以下是一个使用前缀索引的查询示例：

ALTER TABLE usertable ADD INDEX (username(10));

这条语句将会给usertable表格中的username列前10个字符建立索引。

利用缓存

如果你经常需要查询某个模式，那么你可以考虑将查询结果缓存下来，这样，下次查询同一个模式的时候，就可以直接从缓存中读取结果，而不需要再次执行查询语句。这种方式虽然可能会占用一些内存，但是可以显著提高查询性能，特别是在访问频率比较高的情况下。

总结

无论是等值查询、全文搜索、分词索引、前缀索引还是利用缓存，都可以在一定程度上提高like操作符的查询性能。在实际应用中，我们应该根据具体情况选择合适的优化方法，并且在优化前要对表格和数据进行充分理解和分析，以确保优化方法的准确性和有效性。同时，我们还可以通过合理地设计数据结构、建立索引和对查询语句进行优化等方式，来进一步提高like操作符的查询效率。

需要注意的是，在优化性能的同时，我们也要考虑到数据的一致性和完整性。某些优化方法可能会牺牲数据的一致性或完整性，因此，在实际使用中，我们需要权衡利弊，确保数据的质量和完整性不会受到损害。

总之，like操作符是MySQL中非常常用的一个功能，但是在大量数据量的情况下，它可能会导致查询效率低下的问题。通过本文介绍的一些优化方法，我们可以大大提高like操作符的查询性能，让我们的应用程序更加高效、快速地响应用户的需求。