分布式搜索引擎01

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分布式搜索引擎01

  • 前言
  • 1.初识elasticsearch
    • 1.1.了解ES
      • 1.1.1.elasticsearch的作用
      • 1.1.2.ELK技术栈
      • 1.1.3.elasticsearch和luceneelasticsearch底层是基于lucene来实现的。
        • lucene的优势:
        • lucene的缺点
          • **elasticsearch的发展历史:**
      • 1.1.4.为什么不是其他搜索技术?
      • 1.1.5.总结
    • 1.2.倒排索引
      • 1.2.1.正向索引
      • 1.2.2.倒排索引
      • 1.2.3.正向和倒排
    • 1.3.es的一些概念
      • 1.3.1.文档和字段
      • 1.3.2.索引和映射
      • 1.3.3.mysql与elasticsearch
    • 1.4.安装es、kibana
      • 1.4.1.安装
      • 1.4.2.分词器
      • 1.4.3.总结
  • 写给你的话@


前言

-- elasticsearch基础

例如:随着人工智能的不断发展,机器学习这门技术也越来越重要,很多人都开启了学习机器学习,本文就介绍了机器学习的基础内容。


提示:以下是本篇文章正文内容,下面案例可供参考

1.初识elasticsearch

1.1.了解ES

1.1.1.elasticsearch的作用

elasticsearch是一款非常强大的开源搜索引擎,具备非常多强大功能,可以帮助我们从海量数据中快速找到需要的内容
例如:

  • 咱们在github上搜索代码
  • 在百度百度百科
  • 购物商场搜索商品
  • 打车软件搜附近的车
  • 点外卖看附近商家

1.1.2.ELK技术栈

elasticsearch结合kibana、Logstash、Beats,也就是elastic stack(ELK)。被广泛应用在日志数据分析、实时监控等领域:
官方网站:https://www.elastic.co/products/logstash#
分布式搜索引擎01_第1张图片而elasticsearch是elastic stack的核心,负责存储、搜索、分析数据。
分布式搜索引擎01_第2张图片

1.1.3.elasticsearch和luceneelasticsearch底层是基于lucene来实现的。

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/

lucene的优势:

  • 易扩展
  • 高性能(基于倒排索引)

lucene的缺点

  • 只限于java开发
  • 不容易学习
  • 不支持水平扩展
elasticsearch的发展历史:
  • 2004年Shay Banon基于Lucene开发了Compass

  • 2010年Shay Banon 重写了Compass,取名为Elasticsearch。

  • 目前的最新版本是7.12.1 相比于lucene elasticsearch具有以下优势 支持分布式 可以水平扩展 提供了Restful接口 可以被任何语言使用

1.1.4.为什么不是其他搜索技术?

目前比较知名的搜索引擎技术排名:
分布式搜索引擎01_第3张图片虽然在早期,Apache Solr是最主要的搜索引擎技术,但随着发展elasticsearch已经渐渐超越了Solr,独占鳌头:

1.1.5.总结

什么是elasticsearch?

  • 一个开源的分布式搜索引擎,可以用来实现搜索、日志统计、分析、系统监控等功能

什么是elastic stack(ELK)?

  • 是以elasticsearch为核心的技术栈,包括beats、Logstash、kibana、elasticsearch

什么是Lucene?

  • 是Apache的开源搜索引擎类库,提供了搜索引擎的核心API

1.2.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。

1.2.1.正向索引

那么什么是正向索引呢?
传送门: 一位大神的博客 有兴趣的可以传送
https://blog.csdn.net/qq_38923792/article/details/104027587
如果是根据id查询,那么直接走索引,查询速度非常快。

但如果是基于title做模糊查询,只能是逐行扫描数据,流程如下:

1)用户搜索数据,条件是title符合"%手机%"

2)逐行获取数据,比如id为1的数据

3)判断数据中的title是否符合用户搜索条件

4)如果符合则放入结果集,不符合则丢弃。回到步骤1

逐行扫描,也就是全表扫描,随着数据量增加,其查询效率也会越来越低。当数据量达到数百万时,就是一场灾难。

1.2.2.倒排索引

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:
分布式搜索引擎01_第4张图片
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:
分布式搜索引擎01_第5张图片
虽然要先查询倒排索引,再查询倒排索引,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。

1.2.3.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。

这样就是恰好反过来了 是不是可神奇!
那么两者方式的优缺点是什么呢?

正向索引:

  • 优点:
    • 可以给多个字段创建索引
    • 根据索引字段搜索、排序速度非常快
  • 缺点:
    • 根据非索引字段,或者索引字段中的部分词条查找时,只能全表扫描。

倒排索引:

优点:
根据词条搜索、模糊搜索时,速度非常快
缺点:
只能给词条创建索引,而不是字段
无法根据字段做排序

1.3.es的一些概念

elasticsearch中有很多独有的概念,与mysql中略有差别,但也有相似之处。

1.3.1.文档和字段

elasticsearch是面向文档(Document)存储的,可以是数据库中的一条商品数据,一个订单信息。文档数据会被序列化为json格式后存储在elasticsearch中:
分布式搜索引擎01_第6张图片
而Json文档中往往包含很多的字段(Field),类似于数据库中的列。

1.3.2.索引和映射

索引(Index),就是相同类型的文档的集合。

例如:

  • 所有用户文档,就可以组织在一起,称为用户的索引;
  • 所有商品的文档,可以组织在一起,称为商品的索引;
  • 所有订单的文档,可以组织在一起,称为订单的索引;
    分布式搜索引擎01_第7张图片
    因此,我们可以把索引当做是数据库中的表。

数据库的表会有约束信息,用来定义表的结构、字段的名称、类型等信息。因此,索引库中就有映射(mapping),是索引中文档的字段约束信息,类似表的结构约束。

1.3.3.mysql与elasticsearch

我们统一的把mysql与elasticsearch的概念做一下对比:
分布式搜索引擎01_第8张图片
是不是说,我们学习了elasticsearch就不再需要mysql了呢?

并不是如此,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

分布式搜索引擎01_第9张图片

1.4.安装es、kibana

1.4.1.安装

超级超级详细安装步骤 小白也能能上手!!!
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1.4.2.分词器

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1.4.3.总结

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

IK分词器如何拓展词条?如何停用词条?

  • 利用config目录的IkAnalyzer.cfg.xml文件添加拓展词典和停用词典
  • 在词典中添加拓展词条或者停用词条

写给你的话@

稍微有一点点的难度 对于我来说 可能有不足的地方 欢迎大家批评指正! 继续加油!!!

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