elasticsearch 是一个兼有搜索引擎和NoSQL数据库功能的开源系统,基于Java/Lucene构建,可以用于全文搜索,结构化搜索以及近实时分析。可以说Lucene是当今最先进,最高效的全功能开源搜索引擎框架。 说明: Lucene:只是一个框架,要充分利用它的功能,需要使用JAVA,并且在程序中集成Lucene,学习成本高,Lucene确实非常复杂。 Elasticsearch 是 面向文档型数据库,这意味着它存储的是整个对象或者 文档,它不但会存储它们,还会为他们建立索引,这样你就可以搜索他们了
Elasticsearch工作原理
著名的开源程序Lucene是为索引组件,它提供了搜索程序的核心索引和搜索模块,例如图中的“Index”及下面的部分;而ElasticSearch则更像一款搜索组件,它利用Lucene进行文档索引,并向用户提供搜索组件,例如“Index”上面的部分。二者结合起来组成了一个完整的搜索引擎。
我们先说索引组件。
索引是一种数据结构,它允许对存储在其中的单词进行快速随机访问。
当需要从大量文本中快速检索文本目标时,必须首先将文本内容转换成能够进行快速搜索的格式,以建立针对文本的索引数据结构,此即为索引过程。
它通常由逻辑上互不相关的几个步骤组成
二、ElasticSearch工作原理、查询及常用插件
ElasticSearch(简称ES)是一个基于Lucene构建的开源、分布式、RESTful的全文本搜索引擎。
不过,ElasticSearch却也不仅只是一个全文本搜索引擎,它还是一个分布式实时文档存储,其中每个field均是被索引的数据且可被搜索;也是一个带实时分析功能的分布式搜索引擎,并且能够扩展至数以百计的服务器存储及处理PB级的数据。
如前所述,ElasticSearch在底层利用Lucene完成其索引功能,因此其许多基本概念源于Lucene。
我们先说说ES的基本概念。
索引(Index)
ES将数据存储于一个或多个索引中,索引是具有类似特性的文档的集合。类比传统的关系型数据库领域来说,索引相当于SQL中的一个数据库,或者一个数据存储方案(schema)。
索引由其名称(必须为全小写字符)进行标识,并通过引用此名称完成文档的创建、搜索、更新及删除操作。一个ES集群中可以按需创建任意数目的索引。
类型(Type)
类型是索引内部的逻辑分区(category/partition),然而其意义完全取决于用户需求。因此,一个索引内部可定义一个或多个类型(type)。一般来说,类型就是为那些拥有相同的域的文档做的预定义。
例如,在索引中,可以定义一个用于存储用户数据的类型,一个存储日志数据的类型,以及一个存储评论数据的类型。类比传统的关系型数据库领域来说,类型相当于“表”。
文档(Document)
文档是Lucene索引和搜索的原子单位,它是包含了一个或多个域的容器,基于JSON格式进行表示。
文档由一个或多个域组成,每个域拥有一个名字及一个或多个值,有多个值的域通常称为“多值域”。每个文档可以存储不同的域集,但同一类型下的文档至应该有某种程度上的相似之处。
映射(Mapping)
ES中,所有的文档在存储之前都要首先进行分析。用户可根据需要定义如何将文本分割成token、哪些token应该被过滤掉,以及哪些文本需要进行额外处理等等。
另外,ES还提供了额外功能,例如将域中的内容按需排序。事实上,ES也能自动根据其值确定域的类型。
接下去再说说ES Cluster相关的一些概念。
集群(Cluster)
ES集群是一个或多个节点的集合,它们共同存储了整个数据集,并提供了联合索引以及可跨所有节点的搜索能力。
多节点组成的集群拥有冗余能力,它可以在一个或几个节点出现故障时保证服务的整体可用性。
集群靠其独有的名称进行标识,默认名称为“elasticsearch”。节点靠其集群名称来决定加入哪个ES集群,一个节点只能属一个集群。
如果不考虑冗余能力等特性,仅有一个节点的ES集群一样可以实现所有的存储及搜索功能。
节点(Node)
运行了单个实例的ES主机称为节点,它是集群的一个成员,可以存储数据、参与集群索引及搜索操作。
类似于集群,节点靠其名称进行标识,默认为启动时自动生成的随机Marvel字符名称。
用户可以按需要自定义任何希望使用的名称,但出于管理的目的,此名称应该尽可能有较好的识别性。
节点通过为其配置的ES集群名称确定其所要加入的集群。
底层 lucene
简单来说,lucene 就是一个 jar 包,里面包含了封装好的各种建立倒排索引的算法代码。我们用 Java 开发的时候,引入 lucene jar,然后基于 lucene 的 api 去开发就可以了。
通过 lucene,我们可以将已有的数据建立索引,lucene 会在本地磁盘上面,给我们组织索引的数据结构。
倒排索引
在搜索引擎中,每个文档都有一个对应的文档 ID,文档内容被表示为一系列关键词的集合。例如,文档 1 经过分词,提取了 20 个关键词,每个关键词都会记录它在文档中出现的次数和出现位置。
那么,倒排索引就是关键词到文档 ID 的映射,每个关键词都对应着一系列的文件,这些文件中都出现了关键词。
如下图:
同步mysql数据到ElasticSearch的最佳实践
为了使海量数据能够提供实时快速的查询,mysql很显然力不从心,于是我们需要利用es提供大数据搜索服务,典型的场景就是:产品或者商品搜索。
首先是数据同步,将mysql数据同步到es的方式很多,经过测试,稳定且易用的是 logstash-input-jdbc
如何安装logstash-input-jdbc插件?
参考:http://blog.csdn.net/yeyuma/article/details/50240595#quote
全量同步与增量同步
全量同步是指全部将数据同步到es,通常是刚建立es,第一次同步时使用。增量同步是指将后续的更新、插入记录同步到es。(删除记录没有办法同步,只能两边执行自己的删除命令)
根据公司内部实践,logstash-input-jdbc增量同步的原理很简单。我们做增量同步是需要知道插入和更新记录的,因此,进入ES提供搜索服务的表(要同步的标),都要加上update_time,每次插入和更新的时候更新这个字段,让logstash-input-jdbc知道即可。
详见:https://www.elastic.co/guide/en/logstash/current/plugins-inputs-jdbc.html#_predefined_parameters
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