入门ElasticSearch ：为什么选择ES作为搜索引擎？

介绍

随着数据量的不断增长，搜索和分析大规模数据集变得越来越重要。传统数据库在面对这种需求时往往表现不佳，这时候就需要一种专门用于搜索和分析的引擎。ElasticSearch （简称ES）就是这样一款强大的搜索引擎，它具有许多优势，使得它成为许多企业和开发者的首选。

简单的说：ElasticSearch 是一个实时的分布式存储、搜索、分析的引擎

在我看来ES最强的其实是它的模糊搜索功能。
那有的人就会问了：我数据库一样可以实现模糊搜索啊？

select * from student where name like '%宁正%'
1

例如这个sql就可以查出姓名中带有宁正两字的学生
的确，这这样做是可以模糊搜索的，但是name like '%宁正%'这种写法它是不走索引的，所以就意味着：如果你的数据量很大比如上千万，上亿条，那你不管如果去优化代码，你的查询也肯定是秒级的

并且还有一个情况，我们大部分搜索的时候，输入的信息其实并不是很准确，例如我想搜索ElasticSearch 有关的信息，但我一不小心打成了ElesticSearch ，如果按sql语句去进行模糊搜索你就无法找到和es有关的信息

所以在这种情况就可以使用ElasticSearch ，它就是为了搜索而生的。

因此，我这边就把es的优点罗列出来，并进行浅显的分析：

ES对于全文的模糊搜索非常擅长

原因：ES是基于倒排索引，使得ES能够快速匹配关键字并返回相关结果，而不需要像传统数据库那样进行全表扫描。倒排索引在存储和查询大规模文本数据时具有较高的效率。

那有些小伙伴看了可能就会问了：倒排索引是什么？倒排索引和正排索引有什么区别？我们日常使用的数据库可以使用倒排索引吗？

那接下来就一个一个回答：

倒排索引是什么？

倒排索引是一种基于关键词的索引结构，常用于全文搜索引擎和信息检索系统中。它是一种将文档中的关键词映射到对应的文档ID的数据结构。

具体来说，倒排索引将文档中的每个关键词与包含该关键词的文档ID建立映射。对于每个关键词，倒排索引记录了出现该关键词的文档列表，包括它们的词频、位置等信息。这使得在给定关键词的情况下，可以快速找到包含该关键词的相关文档。

倒排索引和正排索引有什么区别？

正排索引是一种文档ID进行排序的索引结构，它存储了文档和文档中的每个词条的详细信息。

我有一个通俗易懂的方法来表达：

正排索引就想我们看书时的目录，可以直接通过页码找到对应页码的内容

而倒排索引就是将整本书中的词汇提取出来，并记录改词汇存在于哪些页码中，形成映射关系，当我想要查找一个词汇出现在哪些页中时，便只要根据这个映射表就可以快速找到想要的页数

这么一解释，大家应该就清楚了。

我们日常使用的数据库可以使用倒排索引吗？

实际上，数据库是可以支持倒排索引的，但是与传统的正排索引相比，数据库倒排索引的实现相对有些复杂，而且数据库的主要设计目标是支持高效的数据管理和事务处理，而不是专注于全文搜索等复杂的查询需求

ES的查询语法更灵活，可以精确控制查询条件和权重，以及进行更复杂的模糊搜索

Elasticsearch的查询语法相当灵活，可以根据需要控制查询条件和权重，以及执行诸如布尔查询、范围查询、模糊查询，地理位置等复杂查询。通过使用查询语法，可以实现更精确的搜索。

我这边写一个基于自身地理位置查询的一个demo

geoDistanceQuery是一种地理位置查询，用于查询距离某个地理坐标点一定距离范围内的文档。只需要提供一个地理点的经纬度坐标和一个距离，以及一个单位：

SearchSourceBuilder sourceBuilder = new SearchSourceBuilder();
GeoDistanceQueryBuilder geoQuery = QueryBuilders.geoDistanceQuery("local")
                .point(lat, lon) // 地理位置坐标
                .distance(distance, DistanceUnit.KILOMETERS); // 查询距离

sourceBuilder.query(geoQuery);
SearchRequest searchRequest = new SearchRequest("indexName");
searchRequest.source(sourceBuilder);

// 执行查询
SearchResponse searchResponse = client.search(searchRequest, RequestOptions.DEFAULT);
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11

在上面的demo中，我们创建了一个geoDistanceQuery来查询location字段在给定地理位置坐标的一定距离范围内的文档。这里使用的是公里作为单位。

ES提供了丰富的聚合和分析功能

ES原生的提供了丰富的聚合和分析功能，可以对结果进行聚合、分组、排序等多种操作，并且ES还提供了许多其他的分析功能，如词频统计、日期直方图等。这些功能可以帮助用户更深入地理解数据，生成仪表板和可视化图表。

我在这边也写一个较为简单的demo，看一看就好，详细的之后的博客会讲解

假设我们有一个索引存储了电影信息，包含字段：title（电影标题）、genre（电影类型）和rating（电影评分）。
现在，我们希望对不同类型的电影进行聚合，并计算每个类型的平均评分。
首先，我们需要构建一个聚合查询，指定按genre字段进行分组，并计算每个分组的平均值。

GET movies/_search
{
  "size": 0,
  //指定聚合操作的容器
  "aggs": { 
  	//聚合操作起的一个名字
    "genres": { 
      //指定分组字段的聚合操作类型
      "terms": { 
      	// 指定要分组的字段
        "field": "genre"
      },
      "aggs": {
      	//平均值聚合操作起的一个名字
        "avg_rating": {
          //计算均值的聚合操作类型
          "avg": {
            //操作的字段
            "field": "rating"
          }
        }
      }
    }
  }
}
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25

在上面的查询中，我们使用terms聚合将电影按照genre字段进行分组，并使用avg聚合计算每个分组的rating字段的平均值。
就会得到以下类似的结果：

"aggregations" : {
  "genres" : {
    "buckets" : [
      {
        "key" : "Action",
        "doc_count" : 100,
        "avg_rating" : {
          "value" : 4.2
        }
      },
      {
        "key" : "Drama",
        "doc_count" : 80,
        "avg_rating" : {
          "value" : 3.8
        }
      },
      ...
    ]
  }
}
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21

Action类的电影有100部平均评分4.2， Drama类的电影有80部平均评分3.8

这只是聚合和分析功能的一个简单示例，实际上ES提供了更多丰富的聚合操作和分析功能，可以根据具体需求进行更复杂的操作

ES使用分布式架构，能够更好地处理大规模数据和高并发查询

ES分布式架构在水平扩展上的表现出色，通过将数据分片存储在多个节点上，ES可以处理大规模数据，并且能够通过并行化查询和分布式计算来提高查询性能。

这个在这就不细讲了，之后具体介绍的是会讲述。

那我们是无脑上ES吗，还是说要在一个特定的情况下呢？

第一个问题的回答，显而易见的当然是不能无脑上ES！

1. ES虽然功能强大，但也很复杂。使用它需要一定的学习和理解。如果没有适当的培训或经验，可能会遇到配置错误、性能问题、索引和查询错误等
2. ES是一个分布式系统，需要适当的硬件和资源支持才能正常运行。如果部署不当就会导致性能问题或资源浪费。
3. ES需要进行适当的管理和维护，包括监控集群健康状况、备份和恢复数据、更新和升级等。如果没有正确进行管理和维护，可能会遇到数据丢失、性能下降或安全风险
4. 成本！成本！还是成本！

第二个问题，那我们什么时候才要用ES呢？

在我看来可以从以下几个方法来考虑：

1. 数据规模，如果你要处理的数据高到百万甚至上亿，那你完全可以使用ES来处理大量的数据集
2. 搜索复杂度，如果你需要经常的对全文数据进行复杂的文本查询和顾虑，那ES是一个比较好的选择
3. 实时性，如果你需要快速地分析实时数据，那ES是一个合适的选择，它支持实时数据索引和查询，可以在数据到达时即时进行分析和可视化
4. 分布式和高可用性需求，如果你需要一个可扩展的，具有高可用性和容错性的数据存储和分析解决方案，那ES是一个合适的选择

所以不要因为这个技术比较厉害就无脑的去使用该技术，在使用技术的时候也要考虑到它所带来的风险