Elasticsearch（ES）简介

2024-11-12 18:08:48

Elasticsearch（ES）简介
- 定义与功能
  - Elasticsearch 是一个分布式、RESTful 风格的搜索和数据分析引擎。它基于 Lucene 库构建，用于存储、搜索和分析大量数据。其主要功能包括全文搜索、结构化搜索、数据分析等。例如，在一个电商网站中，可以使用 ES 来搜索商品名称、描述等文本信息（全文搜索），也可以根据价格、库存等数值或类别字段进行筛选（结构化搜索），同时还能进行一些数据分析，如统计热门商品、用户搜索行为分析等。
- 核心概念
  - 索引（Index）：类似于传统数据库中的数据库概念，是文档的集合。例如，一个电商网站可能有一个名为 “products” 的索引，用于存储所有商品信息相关的文档。
  - 文档（Document）：是可以被索引的基本信息单元，以 JSON 格式存储。在 “products” 索引中，每个商品的详细信息（如名称、价格、描述等）就是一个文档。
  - 类型（Type）：在较新版本的 ES 中，类型的概念被弱化。它曾经用于在一个索引中区分不同类别的文档。例如，在 “products” 索引中，可以有 “electronics” 类型和 “clothes” 类型的文档，分别代表电子产品和服装产品，但现在更推荐为不同类型的文档创建不同的索引。
  - 字段（Field）：文档由多个字段组成，每个字段存储文档的一个属性。如商品文档中的 “name”、“price” 等就是字段。
ES 的使用
- 安装与配置
  - 下载与安装：可以从 Elasticsearch 官方网站下载适合操作系统的安装包。安装完成后，通过命令行启动 ES 服务。例如，在 Linux 系统中，进入 ES 安装目录的bin文件夹，执行./elasticsearch命令来启动服务。
  - 配置文件修改：ES 的配置文件（elasticsearch.yml）可以用于修改一些重要的配置参数，如集群名称、节点名称、监听地址等。例如，可以修改cluster.name参数来设置集群名称，不同的 ES 节点只有在集群名称相同的情况下才能组成一个集群。
- 数据操作
  - 索引创建：通过 RESTful API 或相关的客户端库（如 Java High - Level REST Client）来创建索引。例如，使用curl -X PUT "http://localhost:9200/my_index"命令可以创建一个名为 “my_index” 的索引。
  - 文档插入：向索引中插入文档，格式为 JSON。例如，使用curl -X POST "http://localhost:9200/my_index/_doc" -H 'Content - Type: application/json' -d '{"name": "product1", "price": 10.0}'可以向 “my_index” 索引中插入一个包含 “name” 和 “price” 字段的文档。
  - 查询操作：
    - 简单查询：可以进行简单的匹配查询，如查询 “my_index” 索引中 “name” 字段包含 “product” 的文档。使用curl -X GET "http://localhost:9200/my_index/_search?q=name:product"命令。
    - 复杂查询（DSL - Query Domain Specific Language）：使用 DSL 可以构建更复杂的查询。例如，查询价格大于 10 且小于 20 的商品文档，使用以下 JSON 格式的查询：
```
{
  "query": {
    "range": {
      "price": {
        "gt": 10,
        "lt": 20
      }
    }
  }
}
```
      通过curl -X GET "http://localhost:9200/my_index/_search" -H 'Content - Type: application/json' -d '上述JSON查询内容'来执行查询。
    - 数据更新与删除：
      - 更新：可以部分更新文档的字段。例如，使用curl -X POST "http://localhost:9200/my_index/_update/文档ID" -H 'Content - Type: application/json' -d '{"doc": {"price": 15.0}}来更新指定文档的价格字段。
      - 删除：删除索引或文档。使用curl -X DELETE "http://localhost:9200/my_index/_doc/文档ID"可以删除指定文档，使用curl -X DELETE "http://localhost:9200/my_index"可以删除整个索引。
- ES 源码分析（以简单的角度）
  - 启动流程分析
    - 在 ES 启动时，org.elasticsearch.bootstrap.Elasticsearch类是入口点。它会加载配置文件，解析命令行参数，然后启动节点。主要的步骤包括初始化安全模块、插件服务、节点环境等。例如，在Node类的构造函数中，会创建各种服务（如索引服务、集群服务等），这些服务的创建涉及到一系列的初始化操作，如加载索引元数据、建立集群通信等。
  - 索引操作源码分析
    - 索引创建：在org.elasticsearch.indices.IndicesService类中，createIndex方法负责创建索引。它会进行一系列的验证和初始化操作，包括检查索引名称的合法性、创建索引的元数据（如映射信息）等。在创建过程中，会涉及到与存储模块（如磁盘存储）的交互，将索引的元数据持久化到磁盘上。
    - 文档插入：文档插入操作主要涉及到org.elasticsearch.action.index.IndexRequest和org.elasticsearch.action.index.IndexResponse类。当执行文档插入请求时，请求会经过一系列的处理器，如TransportIndexAction类会处理索引操作在节点间的传输。在存储层，文档会被写入到 Lucene 索引中，这个过程涉及到对文档进行分词（如果是文本字段）、构建倒排索引等操作，这些操作主要在 Lucene 的相关类中实现，ES 通过封装 Lucene 来提供更高级的功能。
  - 查询操作源码分析
    - 简单查询：对于简单查询（如通过q参数的查询），org.elasticsearch.rest.action.search.RestSearchAction类会解析查询参数，然后构建一个基本的查询请求。这个请求会被传递到查询执行引擎，在引擎内部，会根据查询类型（如全文查询或结构化查询）进行不同的处理。
    - 复杂查询（DSL）：当使用 DSL 进行查询时，org.elasticsearch.search.SearchRequest和org.elasticsearch.search.SearchResponse类参与其中。SearchRequest用于构建复杂的查询请求，它包含了查询条件、排序方式、分页信息等。在查询执行过程中，会根据请求中的查询条件（如range查询中的范围条件），通过解析器将其转换为 Lucene 能够理解的查询形式，然后在索引中进行查找。在结果返回阶段，会对查询结果进行封装和处理，如根据排序和分页要求返回相应的结果集。

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