Elasticsearch技术问答系列-NO4

一.elasticsearch客户端在和集群连接时，如何选择特定的节点执行请求的？

Elasticsearch客户端在与集群连接时，选择特定节点执行请求的方式主要依赖于集群的拓扑结构、节点的角色配置以及客户端的设置。在大多数情况下，客户端并不需要直接选择特定的节点，而是由Elasticsearch集群内部的协调机制来自动完成。

首先，Elasticsearch集群中的每个节点默认都是对等的，这意味着它们都有能力处理任意请求。当客户端发送请求时，它通常会将请求发送到集群中的任意一个节点，这个节点被称为协调节点（Coordinating Node）。协调节点会负责将请求转发到正确的节点上进行处理。

在选择协调节点时，客户端通常会使用集群的负载均衡机制，以确保请求能够均匀地分布到各个节点上。这有助于避免某些节点过载，同时提高整个集群的吞吐量和响应速度。

在某些情况下，客户端可能需要根据特定的需求来选择特定的节点。例如，当需要执行特定的操作（如分片级别的操作）时，客户端可能需要直接与目标节点通信。在这种情况下，客户端可以通过使用Elasticsearch提供的API或插件来指定目标节点的地址。

此外，Elasticsearch还支持不同类型的节点角色，如主节点（Master Node）、数据节点（Data Node）和客户端节点（Client Node）。这些角色配置可以影响请求的处理方式。例如，主节点主要负责集群的元数据管理和分片分配，而数据节点则负责存储和处理数据。客户端节点主要用于处理客户端请求，并将请求转发给其他节点。通过合理配置这些节点角色，可以提高集群的可扩展性和负载均衡能力。

综上所述，Elasticsearch客户端在选择特定节点执行请求时，主要依赖于集群的自动协调机制、负载均衡机制以及节点的角色配置。客户端通常不需要直接选择特定的节点，而是由集群内部的协调机制来自动完成。在特殊情况下，客户端可以使用API或插件来指定目标节点。

二.详细描述一下elasticsearch更新和删除文档的过程

Elasticsearch更新和删除文档的过程涉及多个步骤：

更新文档的过程：

1. 查找文档：当接收到一个更新请求时，Elasticsearch首先会根据文档ID找到对应的原始文档。
2. 创建新版本：在内部，Elasticsearch会生成一个新的文档版本，这个新版本仅包含已更改的部分。这通常涉及到脚本处理或使用partial update功能。
3. 索引新文档：然后，Elasticsearch会将这个更新后的文档作为一个新的文档索引到集群中。这个新文档会保留相同的文档ID以及一个更高的版本号。
4. 标记旧文档为已删除：在后台，Elasticsearch并不会立即物理删除旧版本的文档，而是在.del文件中将其标记为已删除。这样，在后续的查询中，旧版本的文档虽然仍然匹配查询条件，但会被过滤掉，不会出现在结果中。

删除文档的过程：

1. 确定待删除文档的唯一标识：在删除文档之前，需要知道要删除的文档的唯一标识。这个标识由三部分组成：索引名（_index）、类型名（_type，注意在Elasticsearch 7.x及更高版本中，类型已被移除，每个索引只包含一个类型）和文档ID（_id）。
2. 发送删除请求：当删除请求发送到Elasticsearch时，Elasticsearch会在内部执行删除操作。
3. 标记文档为已删除：与更新操作类似，Elasticsearch并不会立即物理删除文档，而是在.del文件中将其标记为已删除。这意味着文档在磁盘上的段文件中仍然存在，但在查询时会被过滤掉。
4. 段合并时删除文档：当Elasticsearch进行段合并操作时，那些在.del文件中被标记为删除的文档将不会被写入新的段中，从而实现真正的删除。

Elasticsearch中的文档是不可变的，一旦被创建就不能被直接修改。因此，更新和删除操作实际上都是通过创建新文档和标记旧文档为已删除来实现的。这种设计有助于保持数据的一致性和可靠性，同时提高了系统的性能和可扩展性。

三.详细描述一下elasticsearch搜索的过程

1. 发送搜索请求：

用户通过Elasticsearch的客户端或API发送搜索请求。这个请求通常包含一个或多个查询条件、过滤条件、排序规则以及分页参数等信息。

1. 解析查询语句：

Elasticsearch接收到搜索请求后，首先会解析查询语句。这个过程将用户输入的查询条件转化为Elasticsearch内部的数据结构，以便于后续的处理。解析过程中，Elasticsearch会对查询语句进行分词、词干提取、同义词替换等操作，以生成一个或多个用于搜索的词汇（terms）。

1. 使用倒排索引进行匹配：

Elasticsearch的核心数据结构是倒排索引。在倒排索引中，每个唯一的词汇都映射到一个包含该词汇的文档列表。当解析完查询语句后，Elasticsearch会使用这些词汇去倒排索引中查找匹配的文档。这个过程非常快速，因为Elasticsearch可以直接定位到包含特定词汇的文档，而无需扫描整个数据集。

1. 过滤和排序：

在找到匹配的文档后，Elasticsearch会根据搜索请求中的过滤条件对这些文档进行过滤。过滤条件可以是文档的字段值、范围、存在性等。同时，Elasticsearch还会根据排序规则对文档进行排序，以确保返回的结果按照用户的期望进行排列。

1. 评分和分页：

Elasticsearch使用一种基于TF-IDF（词频-逆文档频率）算法的评分机制来评估每个文档与查询的匹配度。得分高的文档会被排在前面。此外，根据搜索请求中的分页参数，Elasticsearch会对结果进行分页处理，只返回用户指定范围内的文档。

1. 返回搜索结果：

最后，Elasticsearch将处理后的搜索结果返回给用户。这个结果通常包括文档的ID、字段值、得分等信息，以及关于搜索结果的元数据（如总文档数、耗时等）。