别再让 ES 把你拖垮!5 个实战技巧让搜索性能提升 10 倍

"搜索怎么又慢了?"

这是每一个后端工程师在大促期间最不想听到的来自产品经理的"灵魂拷问"。

Elasticsearch(ES)虽然是搜索界的扛把子,但它也是出了名的"资源吞噬者"。如果不懂底层原理,随意建索引、乱写 DSL,你的 ES 集群很快就会变成一个内存黑洞CPU 绞肉机

上一篇我们讲了《搜索原理与 DSL 查询实战》,解决了"怎么查"的问题。今天,我们要解决更致命的问题:怎么查得快?

结合我在生产环境踩过的无数坑,总结出这 5 个立竿见影的实战技巧,照着做,至少能让你的搜索性能提升一个数量级。


技巧一:彻底告别 from + size,拥抱 search_after

场景 :你在做一个无限滚动的商品列表,用户滑到了第 100 页(from=1000, size=10)。
后果:ES 性能断崖式下跌,甚至直接 OOM。

原理

传统的 from + size 是"分散-收集"模式。协调节点需要从每个分片获取 from + size 条数据,然后在内存中进行全局排序,最后截取出你要的那 size 条。

比如 from=10000,协调节点需要从每个分片拉取 10010 条数据,网络开销巨大,且排序是 CPU 密集型操作。

实战方案

使用 search_after 代替分页。它利用上一页的最后一条数据的排序值作为"游标",告诉 ES:"从这个位置之后开始找"。

代码对比

慢查询(深度分页)

json 复制代码
GET /products/_search
{
  "from": 10000,
  "size": 10,
  "query": { "match_all": {} },
  "sort": [
    { "create_time": "desc" },
    { "_id": "asc" } 
  ]
}

快查询(游标分页)

json 复制代码
GET /products/_search
{
  "size": 10,
  "query": { "match_all": {} },
  "search_after": [ "2023-10-27T10:00:00Z", "doc_id_12345" ], 
  "sort": [
    { "create_time": "desc" },
    { "_id": "asc" }
  ]
}

注意:search_after 的参数必须与 sort 顺序一致,且必须包含一个唯一值(如 _id)防止漏数据。

效果:查询耗时从秒级降低到毫秒级,且不随页码加深而变慢。


技巧二:Query 是杀手,Filter 是救星

场景 :查询"标题包含手机"且"状态为在售"的商品。
错误写法 :把所有条件都放在 must 里。

原理

  • Query Context(如 match, bool must :需要计算相关性评分(_score),涉及 TF-IDF 算法,消耗 CPU。
  • Filter Context(如 term, bool filter:只回答"是/否",不计算分数。结果会被缓存(Bitset),后续同样的过滤直接命中缓存,速度极快。

实战方案
黄金法则:能用 Filter 的,绝不用 Query!

低效写法

json 复制代码
"bool": {
  "must": [
    { "match": { "title": "手机" } },
    { "term": { "status": "on_sale" } } 
  ]
}

高效写法

json 复制代码
"bool": {
  "must": [
    { "match": { "title": "手机" } }
  ],
  "filter": [
    { "term": { "status": "on_sale" } }
  ]
}

先用 filter 砍掉 90% 的无关数据,再对剩下的 10% 做全文匹配评分,性能提升不是一点点。


技巧三:字段映射(Mapping)瘦身计划

场景 :索引越来越大,查询越来越慢,磁盘告急。
原因 :ES 默认很"大方"。一个 text 字段,它会自动生成多个子字段(keyword, text, _source 等),还会存储 norms(用于评分)和 _all

实战方案

  1. 禁用不需要的特性 :如果不需要对某字段做全文搜索评分(如 ID、状态码、标签),直接设为 keywordmatch_only_text
  2. 关闭 _source :对于日志类场景,如果原始 JSON 不需要存储(只需搜索),在 Mapping 中关闭 _source,可节省 30%-40% 存储空间。
  3. 使用 match_only_text (ES 7.10+):如果你只需要分词搜索,不需要词频统计(评分),用这个类型代替 text,性能更好,体积更小。

示例

json 复制代码
"mappings": {
  "properties": {
    "log_message": {
      "type": "match_only_text" 
    },
    "host_name": {
      "type": "keyword" 
    }
  }
}

技巧四:索引生命周期管理(ILM)------ 热温冷架构

场景:半年前的订单数据还在占用宝贵的 SSD 资源,导致新数据写入变慢。

实战方案

实施 ILM(Index Lifecycle Management) 策略,让数据"流动"起来:

  • Hot(热)阶段:最近 7 天的数据。使用 SSD 硬盘,副本数设为 1,刷新间隔短(如 1s),保证写入和查询最快。
  • Warm(温)阶段:7-30 天的数据。使用普通 HDD,副本数降为 0(或只读),合并 Segment,减少资源占用。
  • Cold(冷)阶段 :30 天以上的数据。甚至可以冻结索引(Freeze Index),将其从内存中卸载,查询时再加载。查询虽然慢一点,但几乎不耗资源。
  • Delete:超过保留期直接删除。

效果:用最低的成本支撑海量数据,不再为"历史数据拖慢实时业务"而头疼。


技巧五:拒绝"小索引"迷信,合理设置分片

误区 :"分片越多,并行度越高,查询越快?" ------ 大错特错!

原理

每个分片都是一个独立的 Lucene 实例,占用固定的内存和文件句柄。分片过多会导致:

  1. 集群状态频繁更新:主节点忙于维护分片状态,导致集群不稳定。
  2. 查询分散开销:一个查询需要 scatter-gather 到几十个分片,网络延迟叠加。

实战建议

  1. 控制分片大小 :单个分片大小建议在 20GB - 50GB 之间。太小浪费资源,太大难迁移。
  2. 估算公式总分片数 = (预估总数据量 * 1.2) / 50GB
  3. 副本策略:热数据保留 1 个副本(高可用),温/冷数据设为 0 副本(省空间)。

一句话总结与其增加分片数量,不如增加单分片的硬件配置(CPU/IOPS)。


结语:优化是一场修行

Elasticsearch 的性能优化没有银弹,它是对数据结构、硬件资源、业务场景的综合权衡。

  • search_after 解决深度分页;
  • filter 榨干缓存红利;
  • 用 Mapping 瘦身减少 IO;
  • 用 ILM 分层存储降本增效;
  • 用合理的分片策略避免资源碎片化。

把这 5 点做到位,你的 ES 集群至少能从"卡顿"变成"丝滑"。

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