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一、什么是Elasticsearch

Elasticsearch是一个基于Lucene库的搜索引擎。它提供了一个分布式、支持多租户的全文搜索引擎，使用JSON存储数据，支持REST风格的请求。Elasticsearch是用Java开发的，并在Apache许可证下作为开源软件发布。

Elasticsearch包含两个基本的流程：

• 数据输入：文档与索引
• 信息输出：搜索与分析

二、文档与索引

Elasticsearch中存在文档与索引的概念，用于处理输入的数据。

• 分布式文档存储引擎
  • 会存储为已序列化为 JSON 文档的复杂数据结构。当集群中有多个 Elasticsearch 节点时，存储的文档分布在整个集群中，并且可以从任何节点立即访问。
• 使用倒排索引
  • 支持非常快速的全文搜索；倒排索引会列出在任意文档中出现的唯一单词，并标识出现在文档中的每个单词。
• 动态映射（dynamic mapping）
  • Elasticsearch可以根据待索引数据自动建立索引、自动定义映射类型；支持布尔值、浮点和整数值、日期和字符串等类型的自动映射
  • 在不明确如何处理文档中可能出现数据类型时，可以启动动态映射；
• 支持自定义映射

ES中存在索引概念，表示文档的优化集合；每个文档都是字段集合，包含了数据的键值对。

三、搜索与分析

Elasticsearch构建在 Apache Lucene 搜索引擎库上，可以提供全套搜索功能。Elasticsearch 提供了一个简单一致的 REST API 来管理集群、索引和搜索数据。支持多种语言：

• Java
• JavaScript
• Go
• .NET
• PHP
• Perl
• Python
• Ruby

Elasticsearch REST API 支持多种查询方式：

• 结构化查询：类似于sql查询，支持字段值查询、匹配度查询
• 全文查询：查找与查询字符串匹配的所有文档，并按相关性排序返回
• 复杂查询：结合了结构化查询与全文查询

除了搜索单个术语外，还可以执行短语搜索、相似性搜索和前缀搜索。Elasticsearch 支持高效地在地理和数值查询的优化数据结构中索引非文本数据。

Elasticsearch 聚合使开发者能够构建复杂的数据摘要并深入了解关键指标、模式和趋势。

四、拓展性与弹性搜索

Elasticsearch 旨在始终可用并支持根据需求进行扩展，可以将服务器（节点）添加到集群以增加容量，Elasticsearch 会自动在所有可用节点之间分配您的数据和查询负载。

Elasticsearch 索引实际上只是一个或多个物理分片的逻辑分组，其中每个分片实际上是一个独立的索引。通过将索引中的文档分布在多个分片中，并将这些分片分布在多个节点上，Elasticsearch 可以确保冗余，这既可以防止硬件故障，又可以在将节点添加到集群时增加查询容量。

ES存在主、副两种分片，索引中的每个文档都归属于一个主分片，而副分片是主分片的副本。

• 优点
  • 副本提供数据的冗余副本，以防止硬件故障并增加处理读取请求（如搜索或检索文档）的容量。
• 缺陷
  • 分片越多，维护索引的开销越大；
  • 查询大量小分片会使每个分片的处理速度更快，但更多查询意味着更多开销。
• 设置分片的方法
  • 分片数量与可用空间成正比，需要按实际数据进行测试

索引中的主分片数量在创建索引时是固定的，但副本分片的数量可以随时更改，而不会中断索引或查询操作。值得一提的是，当集群添加新的节点时，分片会进行动态调整，会按照负载转移到其他节点上。

五、参考资料

What is Elasticsearch?