Elasticsearch-7.8.0 创建索引底层源码分析(1)

 1、前言

本专栏系列基于  elasticsearch-7.8.0  版本分析
陆续打算推出的博文列表如下：

1、创建索引底层源码分析
2、更新索引底层源码分析
3、删除索引底层源码分析
4、elasticsearch中的线程池实现
5、elasticsearch启动过程源码流程分析
6、high level rest client请求流程分析
7、elastic search数据副本模型、读写模型
8、lucene学习总结系列

• 全文检索的基本原理
• lucene的总体结构
• lucene的索引文件格式
• lucene的打分机制
• lucene的搜索过程解析

2、Start

本文记录ElasticSearch-7.8.0创建索引源码执行流程，从源码角度看一下创建索引的底层实现和涉及到的服务，比如AllocationService、MasterService、IndexService等，以及这些服务的相关操作，若有不合理的地方，希望各位看官能够不吝赐教。

• 场景1：创建索引，没有写入文档。

curl -X PUT "localhost:9200/cool3" -d '{
  "settings": {
      "number_of_shards": 3,
      "number_of_replicas": 2
    }
}'

总体流程图

总述：客户端提交创建索引的基本信息（索引名称、分区数、副本数等），提交到服务端，服务端将CreateIndexRequest封装成CreateIndexClusterStateUpdateRequest。根据actionName获得具体响应的action，具体入口是

org.elasticsearch.action.admin.indices.create.TransportCreateIndexAction

拿到响应action后调用实例属性MetadataCreateIndexService#createIndex()进入到onlyCreateIndex()，该实例属性的作用是：负责提交创建索引请求的服务；所以创建索引大致可以分为以下几个主要流程：

1）master节点发起集群状态更新任务

        创建索引会改变 当前集群状态——ClusterState，集群状态只能在主节点上更新，所以onlyCreateIndex方法进来后，就会由ClusterService调起MasterService，并在master节点上发起：提交一批集群状态更新任务——MasterService#submitStateUpdateTasks；经过一系列调用，在master节点运行创建索引任务MasterService#runTasks，再进入到具体的创建索引逻辑，具体调用栈如下

1、MetadataCreateIndexService#onlyCreateIndex
    clusterService.submitStateUpdateTask({...}) // 发起提交集群状态更新任务
2、ClusterService#submitStateUpdateTask
    submitStateUpdateTask(source, updateTask, ...);
3、ClusterService#submitStateUpdateTask
    submitStateUpdateTasks(source, ...);
4、ClusterService#submitStateUpdateTask
    masterService.submitStateUpdateTasks(source, tasks, config, executor);
5、MasterService#submitStateUpdateTasks
    taskBatcher.submitTasks(safeTasks, config.timeout());
6、TaskBatcher#submitTasks
    threadExecutor.execute(firstTask, timeout, () -> onTimeoutInternal(tasks, timeout));
7、PrioritizedEsThreadPoolExecutor#execute
    execute(command); // 提交创建索引任务
8、EsThreadPoolExecutor#execute
    super.execute(command);
9、java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor#execute
    java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor.Worker#run
    runWorker(Worker w)
10、java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor#runWorker
    task.run();
10、TaskBatcher.BatchedTask#run
    // 创建索引、更新集群的状态信息是在Runnable#run()中，也就是TaskBatcher.BatchedTask#run方法中，这个方法继承了java类的Runnable接口
    runIfNotProcessed(this);
11、TaskBatcher#runIfNotProcessed
    run(updateTask.batchingKey, toExecute, tasksSummary);  // 最终回到run方法
    // MasterService.Batcher#run实现了上面TaskBatcher#run
12、MasterService.Batcher#run
    runTasks(new TaskInputs(taskExecutor, updateTasks, tasksSummary));
13、MasterService#runTasks
    final TaskOutputs taskOutputs = calculateTaskOutputs(taskInputs, previousClusterState);
14、MasterService#calculateTaskOutputs // 输入创建索引任务，输出集群状态变化结果
    ClusterTasksResult