Elasticsearch核心基础概念：文档与索引

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在上一篇文章中，讲了Elastic Stack的组成，对其中的各个组件的功能有了大致的了解，也知道各个组件如何安装，而其中最重要的组件便是elasticsearch(es)了，所以我们在这篇文章中，就讲讲es的一些核心的概念。

es的核心概念主要是：index(索引)、Document(文档)、Clusters(集群)、Node(节点)与实例，下面我们先来了解一下Document与Index。

RESTful APIs

在讲解Document与Index概念之前，我们先来了解一下RESTful APIs，因为下面讲解Document和Index的时候会使用到。

当我们把es服务器启动起来之后，要怎么调用呢？

其实很简单，es提供了基于HTTP协议的RESTful APIS,也就是说我们可以通过向es服务器发送HTTP请求来操作es服务器，如对文档读写、查询文档API、搜索API、索引的创建与删除，es默认使用9200端口接收HTTP请求。

所以调用es很简单，我们甚至可以使用命令行工具curl来调用es，比如下面的代码中，我们使用curl向es发送PUT请求，在request body携带JSON格式的数据传给es服务器：

# 使用curl调用es，创建一个文档
curl http://localhost:9200/my_test/1 -H "Content-Type:application/json" \
-X POST -d '{"uid":1,"username":"test"}'

下面的图片演示向es发送请求与es服务器响应的过程：

不过一般我们可以通过Kibana来管理es，而Kibana中的Dev Tools可以让我们更加方便地使用各种es的RESTful API，下面是我们在Kibana中Dev Tools使用的语句结构，其实作用与上面使用curl一样，我们在下面的演示会使用这种格式。

PUT /my_test/_doc/1
{
    "uid":1,
    "username":"test"
}

其实，为了方便不同编程语言的调用，es提供多种编程语言的类库(Java,PHP,Ruby,Go,Python,JavaScript,NET等)，但这些编程语言是基于es提供的RESTful APIs的封装。

文档(Document)

es是面向文档的，文档是es中可搜索的最小单位，es的文档由一个或多个字段组成，类似于关系型数据库中的一行记录，但es的文档是以JSON进行序列化并保存的，每个JSON对象由一个或多个字段组成，字段类型可以是布尔，数值，字符串、二进制、日期等数据类型。

es每个文档都有唯一的id,这个id可以由我们自己指定，也可以由es自动生成。

文档的元数据

es每一个文档，除了保存我们写入进行的文档原始数据外，也有文档自己的元数据，这些元数据，用于标识文档的相关信息。

下面是一个普通的es文档：

{
  "_index" : "test_logs2",
  "_type" : "_doc",
  "_id" : "1",
  "_version" : 1,
  "_seq_no" : 0,
  "_primary_term" : 1,
  "found" : true,
  "_source" : {
    "uid" : 1,
    "username" : "test"
  }
}

从上面的文档中，我们可以看文档的元数据字段如下：

• _index：文档所在索引名称
• _source：原始json数据
• _type：文档所属类型，es7.0以后只有为 _doc
• _version：文档版本,如果对文档进行修改，则该字段会增加
• _score：相关性打分
• id：文档唯一id

下面我们来了解es通过RESTful Api提供了文档的CURD等操作：

Create

通过es的RESTful API,使用HTTP的PUT方法，可以在某个索引中创建一个文档，在Kibana的Dev Tools中，我们可以使用下面的语句创建一个文档：

# 在my_test索引中创建一个文档
PUT /my_test/_create/1
{
    "uid":1,
    "username":"one"
}

Index

在es中，索引大概有以下三种含义与作用：

1. 动词，es中一种创建文档的方式，就是现在讲到的。
2. 名词，es组织文档的方式，下面会讲到。
3. 动词，对文档的字段进行分词并存储，以后会讲到

# 使用Index的方式
PUT /my_test/_doc/1
{
    "uid":1,
    "username":"test"
}

Index的方式与Create一样，用于创建一个es文档，不同的是，使用Index创建文档时，如果指定的文档id已经存在，则会删除原文档，并重新创建一个文档，并且文档的字段_version会加1

Update

更新一个文档的数据使用的是HTTP的POST方法，而且修改的字段信息还必须在doc中，如下：

使用Update的方式是直接更新数据，这点与使用Index创建文档，文档存在时，会删除文档再重新创建是不同的。

# 更新
POST /my_test/_doc/1
{
    "doc":{
        "username":"this is a document"
    }
}

Delete

使用HTTP中DELETE方法，可以删除一个es的文档，示例如下：

# 删除文档
DELETE /my_test/_doc/1

Read

读取一个es文档就很简单了，使用HTTP的GET方法就可以了，如下：

# 读取
GET /my_test/_doc/1

Bulk Api

上面的讲的对关于文档的Index,Create,Update,Delete等操作，但每一次只能对一个索引的一个文档进行操作，而我们知道每一次请求服务器进行操作时，网络请求往返时间的开销是一个很大的消耗，如果每个请求都只做一个操作，那么就有点太浪费了。

所以es的文档的bulk api支持在一次请求中同时对不同索引中的文档进行Index,Create,Update,Delete等操作，也就是所谓的批量处理，在处理过程，即便其中某个操作出错，也不会影响其他操作，如下：

POST _bulk
{"create":{"_index":"my_test2","_id":4}}  
{"uid":2,"username":"333333333333333333"}
{"index":{"_index":"my_test2","_id":10}}
{"uid":10,"username":"tttt"}
{"delete":{"_index":"my_test2","_id":1}}
{"update":{"_index":"my_test2","_id":2}}
{"doc":{"uid":2,"username":"hhhhhhhhhhhhhhhhh"}}

上面只是bulk api的简单示例，如果要熟悉语法，还是要多看看es的官方文档。

索引(Index)

es索引，是es组织文档的方式，是拥有相结构文档的集合，可以把es的索引类比为关系型数据库的一张数据表。

下面我们来看看对索引的各种操作的RESTful APIs，如下：

Create

使用HTTP的PUT方法便可以创建一个索引，在Kibna的Dev Tools，使用下面的语句便可创建一个索引：

PUT /my_test

在创建索引时也指定mapping和setting，如下：

PUT /my_test
{
    "settings" : {
        "index" : {
            "number_of_shards" : 3, 
            "number_of_replicas" : 2 
        }
    }
}

Exists

可以使用HTTP的HEAD方法判断索引是否存在，如下：

# 判断索引是否存在
HEAD /my_test

如果索引存在，则http状态码返回200，如果不存在，则返回404。

Get

使用HTTP的GET方法可以获取索引的setting和mapping等信息，如下：

GET /index

返回如下的结果：

{
  "my_test" : {
    "aliases" : { },
    "mappings" : { },
    "settings" : {
      "index" : {
        "creation_date" : "1564757617415",
        "number_of_shards" : "1",
        "number_of_replicas" : "1",
        "uuid" : "z6zGhu_ERA-R1c0m2fQrvg",
        "version" : {
          "created" : "7020099"
        },
        "provided_name" : "my_test"
      }
    }
  }
}

Delete

es中删除的索引API，允许我们删除已经存在的索引，有以下几种情况：

使用索引名，删除单个或多个索引

# 删除my_test
DELETE /my_test

# 删除多个索引,用逗号分隔
DELETE /my_test,my_test1,my_test2

使用通配符*删除多个索引(慎用)

# 删除以my_test为前缀的索引
DELETE /my_test*

使用_all删除es服务器上的全部索引

# 删除全部索引
DELETE /_all

注意，这种操作非常危险，不推荐使用，如果想禁用这种操作，可在在es的config/elasticsearch.yml中将参数action.destructive_requires_name设置为true，如：

action.destructive_requires_name：true

这样的话，则不能执行以上的操作了。

小结

文档和索引是es中最基础也是最核心的概念，熟悉对掌握文档和索引的操作是进一步学习es的基础，其实，如果你有关系型数据库的知识，可以把索引类比为数据库中的数据表，而文档可以理解为数据表中的一行记录。

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