Elasticsearch深入浅出之原理与结构解析

Elasticsearch 是一个分布式搜索引擎和分析引擎，也是一个开放源代码软件。它基于 Apache Lucene 构建，具有高可靠性、高扩展性和高可用的特点。Elasticsearch 可以处理多种数据类型，包括 JSON、XML、文本、图像等。它提供了一系列丰富的功能，包括全文搜索、结构化搜索、地理搜索、聚合查询、实时分析等。

Elasticsearch 的原理主要包括存储原理、索引原理、搜索原理、数据分片和副本原理。

存储原理

Elasticsearch 使用倒排索引来存储数据。倒排索引是一种数据结构，它将词语作为键，将包含该词语的文档作为值。当用户进行搜索时，Elasticsearch 会先在倒排索引中查找与搜索词匹配的词语，然后根据这些词语找到包含这些词语的文档。

索引原理

索引是 Elasticsearch 中的一种数据结构，它将文档中的词语映射到文档的ID。当用户进行搜索时，Elasticsearch 会先在索引中查找与搜索词匹配的词语，然后根据这些词语找到包含这些词语的文档。

搜索原理

搜索是 Elasticsearch 的核心功能之一。当用户进行搜索时，Elasticsearch 会先在索引中查找与搜索词匹配的词语，然后根据这些词语找到包含这些词语的文档。在找到相关文档后，Elasticsearch 会根据这些文档的相关性对它们进行排序，然后将最相关的文档返回给用户。

数据分片和副本原理

Elasticsearch 中的数据可以被分成多个分片，每个分片都包含一部分数据。这样做的目的是为了提高Elasticsearch的查询效率。当用户进行搜索时，Elasticsearch 会将搜索请求发送给所有包含相关数据的分片，然后汇总每个分片的搜索结果并返回给用户。

Elasticsearch 还支持数据副本。副本是数据的分发拷贝。当数据被写入Elasticsearch时，它会被复制到多个副本上。这样做的目的是为了提高Elasticsearch的可靠性和可用性。当一个副本发生故障时，Elasticsearch会自动将数据从另一个副本上恢复过来。

Elasticsearch 的整体结构如下图所示：

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Elasticsearch 的整体结构主要包括以下几个部分：

• 客户端 ：客户端是用户与Elasticsearch交互的接口。用户可以通过客户端向Elasticsearch发送搜索请求、索引请求、更新请求和删除请求等。
• 集群 ：集群是Elasticsearch的核心组件之一。集群由多个节点组成。节点是Elasticsearch的最小运行单位。一个节点可以存储数据、处理搜索请求、索引请求、更新请求和删除请求等。
• 索引 ：索引是Elasticsearch中的数据结构之一。它将文档中的词语映射到文档的ID。
• 分片 ：分片是Elasticsearch中的数据结构之一。它将数据分成多个部分。这样做的目的是为了提高Elasticsearch的查询效率。
• 副本 ：副本是数据的分发拷贝。当数据被写入Elasticsearch时，它会被复制到多个副本上。这样做的目的是为了提高Elasticsearch的可靠性和可用性。