1:ElasticSearch的查询过程
2:由ES查询模式引起的深度分页问题
3:如何正确遍历索引中的数据
ElasticSearch的查询过程
es的数据查询分两步:
第一步是的结果是获取满足查询条件的,分布于各个shard上的_doc_id及对应_score;
第二步是根据第一步获取的所有的_doc_id,去各个shard上获取数据明细,合并返回客户端。
在第一步的查询中,es执行了一个类似map-reduce的查询模式:在各个shard上执行同样的查询,获取同样大小的数据(from+size),然后将各个 shard查询结果的_doc_id,_score返回给接收查询请求的节点,最终进行一次汇总。注意这里传输数据的数量是from+size,而不仅仅是size大小。
由ES查询模式引起的深度分页问题
通过ES的查询过程我们已经可以看出问题,对大数据量的Index进行遍历操作,如果使用from size的方式,将存在极大的资源浪费(因为from过大),当然如果size过大则问题更为严重,服务器内存会被吃光。因此很多站点的查询,都不会允许查看过大的page,深度分页的问题在关系数据库中同样存在。
如何正确遍历索引中的数据
在ES中遍历索引的推荐方式是采用scroll操作,或者在不需要排序而仅仅需要遍历的情况下,可以采用scroll_scan进一步提升性能。
详细可见:Scroll的官方说明
简单描述一下Scroll的工作原理:
1:对需要遍历(或获取某个满足条件的子集)的索引,规划一个合理的size作为分页大小;
2:在POST的查询中,增加?scroll=1m(expire time)的query string;
3:在该次查询中,返回结果中除了查询结果以外,还有一个scroll_id(很长),这个scroll_id可以看做是第一次查询时目标索引的快照的游标;
4:之后直接在GET请求中将scroll_id作为query string传递,或在POST请求中加入scroll_id即可获取下一批数据,直到没有数据为止,如此实现对所有目标数据的遍历。
(注:在使用scroll遍历的过程中,不需要再指定各种查询条件比如索引名,size大小什么的,只需要指定scroll_id即可,还可以指定scroll:1m之类的过期时间,相同条件下有效期内的scroll操作,返回的scroll_id是不会变的,仅仅是scroll_id这个游标向前走,返回下一批数据而已)
scroll_id可以被显式删除,如果你需要重置对查询目标的遍历过程的话。
如果遍历过程不需要对数据进行排序,可以使用更为高效的scroll_scan方式进行,如下:
POST ip:port/my_index/my_type/_search?search_type=scan&scroll=1m&size=50 { "query": { "match_all": {}} }
这里需要注意的是,search_type指定为scan,即无需排序,而size=50是指每个shard上的size是50,最终返回数据是shard*size。
初次以外,scroll_scan与普通的scroll还有如下三点不同:
- Scroll-Scan 结果没有排序,按 index 顺序返回,没有排序,可以提高取数据性能。
- 初始化时只返回 _scroll_id,没有具体的 hits 结果。
- size 控制的是每个分片的返回的数据量而不是整个请求返回的数据量
关于scroll操作是否线程安全的问题,es的客户端(java&c#)均为线程安全,因此我认为通过客户端来进行的scroll请求也是线程安全的。如果有错误请指出。
2016-09-14补充:
利用scroll_id获取数据的同时,ES将返回当前查询的scroll_id,在其失效或被删除之前,这个scroll_id都不变,如果希望程序的可靠性更高,可以用每次返回的scroll_id更新查询POST所发送的scroll_id;同时,对通过scroll_id查询返回的结果集进行判空,以确定当前scroll_id是否已失效,从而需要重新获取scroll_id。