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「扫盲」Elasticsearch

Java3y 人气:2

前言

只有光头才能变强。

文本已收录至我的GitHub精选文章,欢迎Star:https://github.com/ZhongFuCheng3y/3y

不知道大家的公司用Elasticsearch多不多,反正我公司的是有在用的。平时听同事们聊天肯定避免不了不认识的技术栈,例如说:把数据放在引擎,从引擎取出数据等等。

如果对引擎不了解的同学,就压根听不懂他们在说什么(我就是听不懂的一位,扎心了)。引擎一般指的是搜索引擎,现在用得比较多的就是Elasticsearch。

这篇文章主要是对Elasticsearch一个简单的入门,没有高深的知识和使用。至少我想做到的是:以后同事们聊引擎了,至少知道他们在讲什么。

什么是Elasticsearch?

Elasticsearch is a real-time, distributed storage, search, and analytics engine

Elasticsearch 是一个实时的分布式存储、搜索、分析的引擎。

介绍那儿有几个关键字:

  • 实时
  • 分布式
  • 搜索
  • 分析

于是我们就得知道Elasticsearch是怎么做到实时的,Elasticsearch的架构是怎么样的(分布式)。存储、搜索和分析(得知道Elasticsearch是怎么存储、搜索和分析的)

这些问题在这篇文章中都会有提及。

我已经写了200多篇原创技术文章了,后续会写大数据相关的文章,如果想看我其他文章的同学,不妨关注我吧。公众号:Java3y

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为什么要用Elasticsearch

在学习一项技术之前,必须先要了解为什么要使用这项技术。所以,为什么要使用Elasticsearch呢?我们在日常开发中,数据库也能做到(实时、存储、搜索、分析)。

相对于数据库,Elasticsearch的强大之处就是可以模糊查询。

有的同学可能就会说:我数据库怎么就不能模糊查询了??我反手就给你写一个SQL:

select * from user where name like '%公众号Java3y%'

这不就可以把公众号Java3y相关的内容搜索出来了吗?

的确,这样做的确可以。但是要明白的是:name like %Java3y%这类的查询是不走索引的,不走索引意味着:只要你的数据库的量很大(1亿条),你的查询肯定会是秒级别的

如果对数据库索引还不是很了解的同学,建议复看一下我以前的文章。我觉得我当时写得还不赖(哈哈哈)

GitHub搜关键字:”索引“

而且,即便给你从数据库根据模糊匹配查出相应的记录了,那往往会返回大量的数据给你,往往你需要的数据量并没有这么多,可能50条记录就足够了。

还有一个就是:用户输入的内容往往并没有这么的精确,比如我从Google输入ElastcSeach(打错字),但是Google还是能估算我想输入的是Elasticsearch

而Elasticsearch是专门做搜索的,就是为了解决上面所讲的问题而生的,换句话说:

  • Elasticsearch对模糊搜索非常擅长(搜索速度很快)
  • 从Elasticsearch搜索到的数据可以根据评分过滤掉大部分的,只要返回评分高的给用户就好了(原生就支持排序)
  • 没有那么准确的关键字也能搜出相关的结果(能匹配有相关性的记录)

下面我们就来学学为什么Elasticsearch可以做到上面的几点。

Elasticsearch的数据结构

众所周知,你要在查询的时候花得更少的时间,你就需要知道他的底层数据结构是怎么样的;举个例子:

  • 树型的查找时间复杂度一般是O(logn)
  • 链表的查找时间复杂度一般是O(n)
  • 哈希表的查找时间复杂度一般是O(1)
  • ....不同的数据结构所花的时间往往不一样,你想要查找的时候要快,就需要有底层的数据结构支持

从上面说Elasticsearch的模糊查询速度很快,那Elasticsearch的底层数据结构是什么呢?我们来看看。

我们根据“完整的条件”查找一条记录叫做正向索引;我们一本书的章节目录就是正向索引,通过章节名称就找到对应的页码。

首先我们得知道为什么Elasticsearch为什么可以实现快速的“模糊匹配”/“相关性查询”,实际上是你写入数据到Elasticsearch的时候会进行分词。

还是以上图为例,上图出现了4次“算法”这个词,我们能不能根据这次词为它找他对应的目录?Elasticsearch正是这样干的,如果我们根据上图来做这个事,会得到类似这样的结果:

  • 算法 ->2,13,42,56

这代表着“算法”这个词肯定是在第二页、第十三页、第四十二页、第五十六页出现过。这种根据某个词(不完整的条件)再查找对应记录,叫做倒排索引。

再看下面的图,好好体会一下:

众所周知,世界上有这么多的语言,那Elasticsearch怎么切分这些词呢?,Elasticsearch内置了一些分词器

  • Standard Analyzer 。按词切分,将词小写
  • Simple Analyzer。按非字母过滤(符号被过滤掉),将词小写
  • WhitespaceAnalyzer。按照空格切分,不转小写
  • ....等等等

Elasticsearch分词器主要由三部分组成:

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