ElasticSearch分布式搜索引擎入门

一、ElasticSearch

Elasticsearch是一个基于 Lucene的搜索服务器。它提供了一个分布式多用户能力的全文搜索引擎,基于RESTful web接口。Elasticsearch是用Java语言开发的,并作为Apache许可条款下的开放源码发布, 是一种流行的企业级搜索引擎。Elasticsearch用于云计算中,能够达到实时搜索,稳定,可靠,快速, 安装使用方便。官方客户端在Java、.NET(C#)、PHP、Python、Apache Groovy、Ruby和许多其他语言中都是可用的。根据DB-Engines的排名显示,Elasticsearch是最受欢迎的企业搜索引擎,其次是 Apache Solr,也是基于Lucene

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/

重要特性:

1、分布式的实时文件存储,每个字段都被索引并可被搜索

2、实时分析的分布式搜索引擎

3、可以扩展到上百台服务器,处理PB级结构化或非结构化数据

二、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。

那么什么是正向索引呢?例如给下表(tb_goods)中的id创建索引:

如果是根据id查询,那么直接走索引,查询速度非常快。

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,再查询正向索引,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。

三、正向和倒排

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。

四、mysql与elasticsearch

我们统一的把mysql与elasticsearch的概念做一下对比:

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

五、环境安装

Windows版ES下载

https://www.elastic.co/cn/downloads/elasticsearch

Windows版ES安装与启动

解压 在bin目录下运行 elasticsearch.bat

访问localhost:9200能看到json代表启动成功

六、IK分词器

分词器的作用是什么?

  • 创建倒排索引时对文档分词
  • 用户搜索时,对输入的内容分词

IK分词器有几种模式?

  • ik_smart:智能切分,粗粒度
  • ik_max_word:最细切分,细粒度

安装 下载:

https://github.com/medcl/elasticsearch-analysis-ik/releases

在ES安装目录下找到plugins目录创建ik文件夹

将ik分词器解压缩在此目录并重启ES即可

下章学习索引库操作~

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