Elasticsearch是什麼？
Elasticsearch簡稱ES，是一個基於Lucene構建的開源、分佈式、Restful接口的全文搜索引擎，還是一個分佈式文檔數據庫。天生就是分佈式、高可用、可擴展的，可以在很短的時間內存儲、搜索和分析大量的數據。
什麼是全文搜索？
全文搜索也叫全文檢索，是指掃描文章中的每一個詞，對每一個詞進建立一個索引，指明該詞在文章中出現的次數和位置，當前端用戶輸入的關鍵詞發起查詢請求後，搜索引擎就會根據事先建立的索引進行查找，並將查詢的結果響應給用戶。
這裏有兩個關鍵字：分詞和索引，Elasticsearch內部會完成這兩件事情，對保存的文本內容按規則進行分詞，並對這些分詞後的詞條建立索引，供用戶查詢。
什麼是倒排索引？
全文搜索過程根據關鍵詞創建的索引叫倒排索引，顧名思義，建立正向關係“文本內容-關鍵詞”叫正排索引，後續會介紹，倒排索引就是把原有關係倒過來，建立成“關鍵詞-文本內容”的關係，這樣的關係非常利於搜索。
舉個例子：
- 文本1：I have a friend who loves smile
- 文本2：I have a dream today
先進行英文分詞，再建立倒排索引，得到一份簡易的“關鍵詞-文本”的映射關係如下：
| 關鍵詞 | 文本編號 |
|---|---|
| I | 1,2 |
| have | 1,2 |
| a | 1,2 |
| friend | 1 |
| who | 1 |
| loves | 1 |
| smile | 1 |
| dream | 2 |
| today | 2 |
有了這個映射表，搜索"have"關鍵詞時，立即就能返回id爲1,2的兩條記錄，搜索today時，返回id爲2的記錄，這樣的搜索性能非常高。當然Elasticsearch維護的倒排索引包含更多的信息，此處只是作簡易的原理介紹。
Elasticsearch什麼場景適用？
常見場景
搜索類場景
常見的搜索場景比如說電商網站、招聘網站、新聞資訊類網站、各種app內的搜索。日誌分析類場景
經典的ELK組合（Elasticsearch/Logstash/Kibana），可以完成日誌收集，日誌存儲，日誌分析查詢界面基本功能，目前該方案的實現很普及，大部分企業日誌分析系統都是使用該方案。數據預警平臺及數據分析場景
例如電商價格預警，在支持的電商平臺設置價格預警，當優惠的價格低於某個值時，觸發通知消息，通知用戶購買。
數據分析常見的比如分析電商平臺銷售量top 10的品牌，分析博客系統、頭條網站top 10關注度、評論數、訪問量的內容等等。商業BI系統
比大型零售超市，需要分析上一季度用戶消費金額，年齡段，每天各時間段到店人數分佈等信息，輸出相應的報表數據，並預測下一季度的熱賣商品，根據年齡段定向推薦適宜產品。Elasticsearch執行數據分析和挖掘，Kibana做數據可視化。
常見案例
- 維基百科、百度百科：有全文檢索、高亮、搜索推薦功能
- stack overflow：有全文檢索，可以根據報錯關鍵信息，去搜索解決方法。
- github：從上千億行代碼中搜索你想要的關鍵代碼。
- 日誌分析系統：各企業內部搭建的ELK平臺。
- 等等
Elasticsearch的架構圖
架構各組件簡單釋義:
- gateway 底層存儲系統，一般爲文件系統，支持多種類型。
- distributed lucence directory 基於lucence的分佈式框架，封裝了建立倒排索引、數據存儲、translog、segment等實現。
- 模塊層 ES的主要模塊，包含索引模塊、搜索模塊、映射模塊。
- Discovery 集羣node發現模塊，用於集羣node之間的通信，選舉coordinate node操作，支持多種發現機制，如zen，ec2等。
- script 腳本解析模塊，用來支持在查詢語句中編寫的腳本，如painless，groovy，python等。
- plugins 第三方插件，各種高級功能可由插件提供，支持定製。
- transport/jmx 通信模塊，數據傳輸，底層使用netty框架
- restful/node 對外提供的訪問Elasticsearch集羣的接口
- x-pack elasticsearch的一個擴展包，集成安全、警告、監視、圖形和報告功能，無縫接入，可插拔設計。
Elasticsearch安裝使用
官網地址
https://www.elastic.co/cn/
上面有各版本的下載地址，官方文檔和使用示例，請自行下載安裝包。
源碼地址
https://github.com/elastic/elasticsearch
上面有各版本的源碼地址，可以切換到指定版本進行研究，目前選用版本爲6.3.1
安裝步驟
- 環境要求
JDK 1.8及以上 - 官網下載安裝包，在指定目錄下直接解壓
- 執行bin/elasticsearch(Linux，注意不能使用root賬戶)
bin\elasticsearch.bat(Windows) - curl http://localhost:9200/或瀏覽器打開http://localhost:9200/地址，看到下面的響應表示啓動成功：
{
"name" : "node-1",
"cluster_name" : "hy-application",
"cluster_uuid" : "lJ4DRWOvQauAy-VEYiZc2g",
"version" : {
"number" : "6.3.1",
"build_flavor" : "default",
"build_type" : "tar",
"build_hash" : "eb782d0",
"build_date" : "2018-06-29T21:59:26.107521Z",
"build_snapshot" : false,
"lucene_version" : "7.3.1",
"minimum_wire_compatibility_version" : "5.6.0",
"minimum_index_compatibility_version" : "5.0.0"
},
"tagline" : "You Know, for Search"
}- kibana下載解壓啓動
執行bin/kibana(Linux，注意不能使用root賬戶)或bin\kibana.bat(Windows)，如果kibana和elasticsearch部署在同一臺機器上，使用默認的配置文件即可。 - 驗證kibana，瀏覽器上輸入http://192.168.17.137:5601/，出現如下界面表示啓動成功：
圖二
小結
本篇簡單介紹了Elasticsearch的基本概念，適用場景和主要的功能框架，以及最簡單的用於學習驗證的安裝啓動步驟，作爲Elasticsearch系統的開篇學習，Elasticsearch有個特點就是開箱即用，如果是用作學習，或是中小型應用，數據量比較少、操作不是很複雜的話，直接啓動就可以用了。後續的Elasticsearch學習，如無特別說明，均以6.3.1版本爲例。
專注Java高併發、分佈式架構，更多技術乾貨分享與心得，請關注公衆號：Java架構社區
