ElasticSearch的使用和介绍

1、概述

功能

Elasticsearch 是一个分布式的 RESTful 搜索和分析引擎，可用来集中存储您的数据，以便您对形形色色、规模不一的数据进行搜索、索引和分析。
例如：

• 在电商网站搜索商品
  
  
• ELK技术栈
  
  

发展历程

elasticsearch底层是基于lucene来实现的。
Lucene是一个Java语言的搜索引擎类库，是Apache公司的顶级项目，由DougCutting于1999年研发。官网地址：https://lucene.apache.org/ 。

elasticsearch的发展历史：

• 2004年Shay Banon基于Lucene开发了Compass
  
• 2010年Shay Banon 重写了Compass，取名为Elasticsearch。
  
  

2、倒排索引

倒排索引的概念是基于MYSQL这样的正向索引而言的
正向索引


如果是根据id查询，那么直接走索引，查询速度非常快。
但如果是基于title做模糊查询，只能是逐行扫描数据，流程如下：
1）用户搜索数据，条件是title符合"%手机%"
2）逐行获取数据，比如id为1的数据
3）判断数据中的title是否符合用户搜索条件
4）如果符合则放入结果集，不符合则丢弃。回到步骤1

逐行扫描，也就是全表扫描，随着数据量增加，其查询效率也会越来越低。当数据量达到数百万时，就是一场灾难。

倒排索引

倒排索引中有两个非常重要的概念：

• 文档（Document）：用来搜索的数据，其中的每一条数据就是一个文档。例如一个网页、一个商品信息
  
• 词条（Term）：对文档数据或用户搜索数据，利用某种算法分词，得到的具备含义的词语就是词条。例如：我是中国人，就可以分为：我、是、中国人、中国、国人这样的几个词条
  

创建倒排索引是对正向索引的一种特殊处理，流程如下：

• 将每一个文档的数据利用算法分词，得到一个个词条
  
• 创建表，每行数据包括词条、词条所在文档id、位置等信息
  
• 因为词条唯一性，可以给词条创建索引，例如hash表结构索引
  

如图：

倒排索引的搜索流程如下（以搜索"华为手机"为例）：
1）用户输入条件"华为手机"进行搜索。
2）对用户输入内容分词，得到词条：华为、手机。
3）拿着词条在倒排索引中查找，可以得到包含词条的文档id：1、2、3。
4）拿着文档id到正向索引中查找具体文档。
如图：

虽然要先查询倒排索引，再查询倒排索引，但是无论是词条、还是文档id都建立了索引，查询速度非常快！无需全表扫描。

总结

那么为什么一个叫做正向索引，一个叫做倒排索引呢？

• 正向索引是最传统的，根据id索引的方式。但根据词条查询时，必须先逐条获取每个文档，然后判断文档中是否包含所需要的词条，是根据文档找词条的过程。
  
• 而倒排索引则相反，是先找到用户要搜索的词条，根据词条得到保护词条的文档的id，然后根据id获取文档。是根据词条找文档的过程。
  

是不是恰好反过来了？那么两者方式的优缺点是什么呢？
正向索引：

• 优点：
  
  
  
  • 可以给多个字段创建索引
    
  • 根据索引字段搜索、排序速度非常快
    
  
  
• 缺点：
  
  
  
  • 根据非索引字段，或者索引字段中的部分词条查找时，只能全表扫描。
    
  
  

倒排索引：

• 优点：
  
  
  
  • 根据词条搜索、模糊搜索时，速度非常快
    
  
  
• 缺点：
  
  
  
  • 只能给词条创建索引，而不是字段
    
  • 无法根据字段做排序
    
  
  

3、ES核心概念

elasticsearch中有很多独有的概念，与mysql中略有差别，但也有相似之处。

文档和字段

elasticsearch是面向文档（Document）存储的，可以是数据库中的一条商品数据，一个订单信息。文档数据会被序列化为json格式后存储在elasticsearch中：

而Json文档中往往包含很多的字段（Field），类似于数据库中的列。
索引和映射

索引（Index），就是相同类型的文档的集合。
例如：

• 所有用户文档，就可以组织在一起，称为用户的索引；
  
• 所有商品的文档，可以组织在一起，称为商品的索引；
  
• 所有订单的文档，可以组织在一起，称为订单的索引；
  
  因此，我们可以把索引当做是数据库中的表。
  

数据库的表会有约束信息，用来定义表的结构、字段的名称、类型等信息。因此，索引库中就有映射（mapping），是索引中文档的字段约束信息，类似表的结构约束。
mysql和ES概念对比

我们统一的把mysql与elasticsearch的概念做一下对比：
MySQLElasticsearch说明TableIndex索引(index)，就是文档的集合，类似数据库的表(table)RowDocument文档（Document），就是一条条的数据，类似数据库中的行（Row），文档都是JSON格式ColumnField字段（Field），就是JSON文档中的字段，类似数据库中的列（Column）SchemaMappingMapping（映射）是索引中文档的约束，例如字段类型约束。类似数据库的表结构（Schema）。对索引字段的描述（类型、分词方式、是否要索引）SQLDSLDSL（ Domain Specific Language）是elasticsearch提供的JSON风格的请求语句，用来操作elasticsearch，实现CRUD是不是说，我们学习了elasticsearch就不再需要mysql了呢？
并不是如此，两者各自有自己的擅长支出：

• Mysql：擅长事务类型操作，可以确保数据的安全和一致性
  
• Elasticsearch：擅长海量数据的搜索、分析、计算
  

因此在企业中，往往是两者结合使用：

• 对安全性要求较高的写操作，使用mysql实现
  
• 对查询性能要求较高的搜索需求，使用elasticsearch实现
  
• 两者再基于某种方式，实现数据的同步，保证一致性
  

供个人复习使用，下期讲解如何安装和使用

免责声明：如果侵犯了您的权益，请联系站长，我们会及时删除侵权内容，谢谢合作！