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第29期：索引设计（监测全文索引）
2021-06-18发布
12,917浏览
接着讲 MySQL 全文索引，这篇主要探讨 MySQL 全文索引的监测。
MySQL 有很完整的元数据表来监测全文索引表的插入，更新，删除；甚至全文索引表以及辅助表的数据追踪。
这里分为三个部分：
第一部分，介绍监测相关参数；
第二部分，介绍监测相关元数据表；
第三部分，实例演示如何进行监测。
第一部分， 全文索引监测相关参数：
innodb_ft_aux_table ：动态设置被监测的全文索引表名。这个参数必须显式设置，才能对全文索引正常监测。值一般为：数据库名/表名，比如 ytt/ft_sample.
innodb_ft_cache_size : 用来缓存对单个全文索引表的INSERT/UPDATE数据，当缓存被填满后开始刷盘。默认8M，范围1.6M-80M.
innodb_ft_total_cache_size ：不同于参数innodb_ft_cache_size，范围扩展到单个实例，而不是单张表。默认640M，范围32M-1600M.
innodb_ft_result_cache_limit ：设置全文索引检索结果集缓存，超过这个值报错。默认2G，最小1M，最大为2的32次方-1个字节.
innodb_ft_enable_diag_print ：打印额外的全文索引诊断信息，输出到错误日志，默认关闭。
innodb_optimize_fulltext_only ：默认关闭，不整理全文索引，设置为 ON ，则只整理全文索引。
innodb_ft_num_word_optimize ：对全文索引表进行 optimize table 时，需要操作的最小分词个数。
innodb_ft_sort_pll_degree ：创建全文索引、分词时线程的数量，默认为2，范围1-32.
第二部分，全文索引数据监测元数据表：
MySQL 目前提供以下字典表，用来监测全文索引信息
INNODB_FT_CONFIG ：存放全文索引元数据以及相关内部处理数据。只有两个字段，分别为 KEY 和 VALUE 。前两行记录解释下：
optimize_checkpoint_limit 规定 optimize table 语句执行的最长时间。
synced_doc_id ：下一个即将被处理的 DOC_ID 。
mysql> select * from information_schema.innodb_ft_config;
+---------------------------+-------+
| KEY | VALUE |
+---------------------------+-------+
| optimize_checkpoint_limit | 180 |
| synced_doc_id | 10 |
| stopword_table_name | |
| use_stopword | 1 |
+---------------------------+-------+
4 rows in set (0.00 sec)
INNODB_FT_INDEX_TABLE : 存放倒排索引数据表。
INNODB_FT_INDEX_CACHE : 存放新插入的关键词信息。为了避免频繁 DML 操作对全文索引进行重建，MySQL 把最新插入的关键词存放在这张表，当新插入的关键词填满缓存（单表缓存：innodb_ft_cache_size/实例共享缓存：innodb_ft_total_cache_size ）后，与磁盘上的辅助表进行合并。或者在 MySQL 实例关闭、手动执行语句 optimize table 后，与磁盘上的辅助表进行合并。
INNODB_FT_DELETED/INNODB_FT_BEING_DELETED ：
这两张表用来保存已经从全文索引中删除的 DOC_ID 。只有进行 optimize table 后，DOC_ID 才会从辅助表中彻底删除。其中表 INNODB_FT_BEING_DELETED 是表 INNODB_FT_DELETED 的快照。在对全文索引表进行 optimize table 时，表 INNODB_FT_DELETED 数据被打快照，当这条语句执行完后，快照表被清空。快照表数据停留时间非常短，要想观测这张表数据，得准备一张非常大的全文索引表。
第三部分，全文索引监测演示：
1、建立一张示例表ft1.
mysql> create table ft1(id int not null auto_increment primary key, s1 text,fulltext ft_s1 (s1));
Query OK, 0 rows affected (0.39 sec)
mysql> insert into ft1 values (1,'mysql oracle'),(2,'xfs ext3'),(3,'dml ddl dql others'),(4,'oltp olap'),(5,'sqlserver oracle'),(6,'ntfs gfs'),(7,'insert delete update select alter'),(8,'windows linux unix solaris');
Query OK, 8 rows affected (0.01 sec)
Records: 8 Duplicates: 0 Warnings: 0
设置参数 innodb_ft_aux_table2、把目标表纳入监测
mysql> set global innodb_ft_aux_table ='ytt/ft1';
Query OK, 0 rows affected (0.01 sec)
可以看到这张表包含了关键词在文档中的文档 ID ，文档位置等信息。3、查询刚才插入的那8条记录，此时如果不进行 optimize table 、关闭 MySQL 实例、缓冲池也没被写满，这张表的数据会一直存在。
mysql> select * from information_schema.innodb_ft_index_cache;
+-----------+--------------+-------------+-----------+--------+----------+
| WORD | FIRST_DOC_ID | LAST_DOC_ID | DOC_COUNT | DOC_ID | POSITION |
+-----------+--------------+-------------+-----------+--------+----------+
| alter | 8 | 8 | 1 | 8 | 28 |
| ddl | 4 | 4 | 1 | 4 | 4 |
| delete | 8 | 8 | 1 | 8 | 7 |
| dml | 4 | 4 | 1 | 4 | 0 |
| dql | 4 | 4 | 1 | 4 | 8 |
| ext3 | 3 | 3 | 1 | 3 | 4 |
| gfs | 7 | 7 | 1 | 7 | 5 |
| insert | 8 | 8 | 1 | 8 | 0 |
| linux | 9 | 9 | 1 | 9 | 8 |
| mysql | 2 | 2 | 1 | 2 | 0 |
| ntfs | 7 | 7 | 1 | 7 | 0 |
| olap | 5 | 5 | 1 | 5 | 5 |
| oltp | 5 | 5 | 1 | 5 | 0 |
| oracle | 2 | 6 | 2 | 2 | 6 |
| oracle | 2 | 6 | 2 | 6 | 10 |
| others | 4 | 4 | 1 | 4 | 12 |
| select | 8 | 8 | 1 | 8 | 21 |
| solaris | 9 | 9 | 1 | 9 | 19 |
| sqlserver | 6 | 6 | 1 | 6 | 0 |
| unix | 9 | 9 | 1 | 9 | 14 |
| update | 8 | 8 | 1 | 8 | 14 |
| windows | 9 | 9 | 1 | 9 | 0 |
| xfs | 3 | 3 | 1 | 3 | 0 |
+-----------+--------------+-------------+-----------+--------+----------+
23 rows in set (0.00 sec)
4、现在进行上面的任何一个条件来触发刷盘，新插入的数据被合并到索引文件里，此时缓存表数据被清空。
mysql> SET GLOBAL innodb_optimize_fulltext_only=ON;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
mysql> optimize table ft1;
+---------+----------+----------+----------+
| Table | Op | Msg_type | Msg_text |
+---------+----------+----------+----------+
| ytt.ft1 | optimize | status | OK |
+---------+----------+----------+----------+
1 row in set (0.02 sec)
mysql> select * from information_schema.innodb_ft_index_cache;
Empty set (0.00 sec)
mysql> SET GLOBAL innodb_optimize_fulltext_only=Off;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
5、现在查看全文索引关键词表数据，发现数据已经被合并到索引文件里了。
mysql> SELECT * FROM INFORMATION_SCHEMA.INNODB_FT_INDEX_TABLE limit 4;
+--------+--------------+-------------+-----------+--------+----------+
| WORD | FIRST_DOC_ID | LAST_DOC_ID | DOC_COUNT | DOC_ID | POSITION |
+--------+--------------+-------------+-----------+--------+----------+
| alter | 8 | 8 | 1 | 8 | 28 |
| ddl | 4 | 4 | 1 | 4 | 4 |
| delete | 8 | 8 | 1 | 8 | 7 |
| dml | 4 | 4 | 1 | 4 | 0 |
+--------+--------------+-------------+-----------+--------+----------+
4 rows in set (0.00 sec)
6、尝试删除几条记录
mysql> delete from ft1 where id in (2,3,4);
Query OK, 3 rows affected (0.02 sec)
再查看删除的表，记录了已经删除掉的文档 ID 。
mysql> SELECT * FROM INFORMATION_SCHEMA.INNODB_FT_DELETED;
+--------+
| DOC_ID |
+--------+
| 3 |
| 4 |
| 5 |
+--------+
3 rows in set (0.00 sec)
7、再次触发删除记录刷盘，执行 optimize table ， 表 INNODB_FT_DELETED 被清空。
mysql> SET GLOBAL innodb_optimize_fulltext_only=ON;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
mysql> optimize table ft1;
+---------+----------+----------+----------+
| Table | Op | Msg_type | Msg_text |
+---------+----------+----------+----------+
| ytt.ft1 | optimize | status | OK |
+---------+----------+----------+----------+
1 row in set (0.02 sec)
mysql> SELECT * FROM INFORMATION_SCHEMA.INNODB_FT_DELETED;
Empty set (0.00 sec)
mysql> SET GLOBAL innodb_optimize_fulltext_only=Off;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
8、现在开启参数 innodb_ft_enable_diag_print 打印更多的诊断数据：
必要先决条件：把参数 innodb_ft_cache_size= 设置为最小，开启参数 innodb_ft_enable_diag_print ，并且把日志级别开到最大
mysql> select @@innodb_ft_cache_size;
+------------------------+
| @@innodb_ft_cache_size |
+------------------------+
| 1600000 |
+------------------------+
1 row in set (0.00 sec)
mysql> set global innodb_ft_enable_diag_print=on;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
mysql> set global log_error_verbosity=3;
Query OK, 0 rows affected (0.01 sec)
1）当 innodb_ft_cache_size 被填满后，清空缓存，数据刷盘：
mysql> insert into ft1(s1) select replace(uuid(),'-',' ') from ft1 ;
Query OK, 256 rows affected (0.07 sec)
Records: 256 Duplicates: 0 Warnings: 0
观测日志数据，表 ytt.ft1 ，向辅助表同步了两次数据，第一次371个关键词，第二次516个关键词。
[Note] [MY-012299] [InnoDB] FTS SYNC for table `ytt`.`ft1`, deleted count: 0 size: 160010 bytes
[Note] [MY-012300] [InnoDB] SYNC words: 371
[Note] [MY-012300] [InnoDB] SYNC words: 516
2）重建全文索引
mysql> SET GLOBAL innodb_optimize_fulltext_only=On;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
mysql> optimize table ft1;
+---------+----------+----------+----------+
| Table | Op | Msg_type | Msg_text |
+---------+----------+----------+----------+
| ytt.ft1 | optimize | status | OK |
+---------+----------+----------+----------+
1 row in set (0.01 sec)
mysql> SET GLOBAL innodb_optimize_fulltext_only=Off;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
观测日志数据，数据显示 optimize table 语句开始时间以及完成时间，同步的关键词个数。
[Note] [MY-012299] [InnoDB] FTS SYNC for table `ytt`.`ft1`, deleted count: 0 size: 0 bytes
[Note] [MY-012300] [InnoDB] SYNC words: 0
[Note] [MY-012323] [InnoDB] FTS start optimize `ytt`.`ft1`
[Note] [MY-012325] [InnoDB] FTS end optimize `ytt`.`ft1
3）清空表ft1
mysql> truncate ft1;
Query OK, 0 rows affected (0.59 sec)
观测日志数据，表 ID 对应的表被移除。
[Note] [MY-012329] [InnoDB] FTS Optimize Removing table 1363
4） 进行一次查询
mysql> select count(*) from ft1 where match(s1) against('806d');
+----------+
| count(*) |
+----------+
| 512 |
+----------+
1 row in set (0.01 sec)
观测日志数据，输出查询耗时，行数，需要分配的内存大小等信息。
[Note] [MY-013045] [InnoDB] keynr=1, '806d
[Note] [MY-012388] [InnoDB] NL search
[Note] [MY-012340] [InnoDB] '806d' -> 512/512 4.3427e-05
[Note] [MY-012341] [InnoDB] FTS Search Processing time: 0 secs: 6 millisec: row(s) 512
[Note] [MY-012342] [InnoDB] Full Search Memory: 66196 (bytes), Row: 512.
5） 重建聚簇索引。
mysql> alter table ft1 engine innodb;
Query OK, 512 rows affected (0.78 sec)
Records: 512 Duplicates: 0 Warnings: 0
观测日志数据，输出重建聚簇索引需要的并发数，数据页拆分个数，以及 B+ 树深度，记录数。
[Note] [MY-011825] [InnoDB] Parallel scan: 4
[Note] [MY-011825] [InnoDB] ranges: 3 max_threads: 4 split: 4 depth: 1
[Note] [MY-011825] [InnoDB] n: 512
相信了解观测全文索引的方法后，对 MySQL 如何处理全文索引的理解会更加透彻。
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