在生产环境中部署Elasticsearch：最佳实践和故障排除技巧——聚合与搜索（三）

我会带着你远行 2023-10-14 16:21 23阅读 0赞

# 前言 #

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### 文章目录 ###

*  前言
 *  聚合和分析
 *   *  执行聚合操作
     *   *  1. 使用Java API执行聚合操作
         *  2. 使用CURL命令执行聚合操作
     *  执行度量操作
     *   *  1. 使用Java API执行度量操作
         *  2. 使用CURL命令执行度量操作
     *  结论
 *  搜索性能优化
 *   *  使用缓存
     *  调整分片大小和数量
     *  使用搜索建议
     *  结论
 *  集群管理
 *   *  节点发现
     *  负载均衡
     *  故障转移
     *  结论
 *  安全性和访问控制
 *   *  访问控制
     *  加密
     *  身份验证
     *  结论
 *  应用程序集成
 *   *  REST API
     *  客户端库
     *  结论

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# 聚合和分析 #

在Elasticsearch中执行聚合和度量操作可以帮助我们对数据进行更深入的分析。本文将介绍如何使用聚合和度量来执行复杂的数据分析操作，例如计数、平均值、百分位数和分组等。

## 执行聚合操作 ##

### 1. 使用Java API执行聚合操作 ###

可以使用Java API执行各种聚合操作。以下是使用RestHighLevelClient对象执行名为my\_index的索引中的terms聚合操作的代码示例：

SearchRequest request = new SearchRequest("my_index");
    SearchSourceBuilder sourceBuilder = new SearchSourceBuilder();
    TermsAggregationBuilder aggregation =
        AggregationBuilders.terms("by_age").field("age");
    sourceBuilder.aggregation(aggregation);
    request.source(sourceBuilder);
    SearchResponse response = client.search(request, RequestOptions.DEFAULT);

以上代码使用SearchRequest对象和SearchSourceBuilder对象执行terms聚合操作，并按年龄字段分组。

### 2. 使用CURL命令执行聚合操作 ###

也可以使用CURL命令执行各种聚合操作。以下是使用名为my\_index的索引中的terms聚合操作检索所有文档的示例：

curl -XGET 'localhost:9200/my_index/_search?pretty' -H 'Content-Type: application/json' -d'
    {
        "aggs" : {
            "by_age" : {
                "terms" : { "field" : "age" }
            }
        }
    }
    '

## 执行度量操作 ##

### 1. 使用Java API执行度量操作 ###

可以使用Java API执行各种度量操作。以下是使用RestHighLevelClient对象执行名为my\_index的索引中的avg度量操作的代码示例：

SearchRequest request = new SearchRequest("my_index");
    SearchSourceBuilder sourceBuilder = new SearchSourceBuilder();
    AvgAggregationBuilder aggregation =
        AggregationBuilders.avg("avg_age").field("age");
    sourceBuilder.aggregation(aggregation);
    request.source(sourceBuilder);
    SearchResponse response = client.search(request, RequestOptions.DEFAULT);

以上代码使用SearchRequest对象和SearchSourceBuilder对象执行avg度量操作，并返回年龄字段的平均值。

### 2. 使用CURL命令执行度量操作 ###

也可以使用CURL命令执行各种度量操作。以下是使用名为my\_index的索引中的avg度量操作检索所有文档的示例：

curl -XGET 'localhost:9200/my_index/_search?pretty' -H 'Content-Type: application/json' -d'
    {
        "aggs" : {
            "avg_age" : {
                "avg" : { "field" : "age" }
            }
        }
    }
    '

## 结论 ##

本文介绍了如何使用聚合和度量来执行复杂的数据分析操作，例如计数、平均值、百分位数和分组等。使用Java API或CURL命令都可以对Elasticsearch索引中的数据进行聚合和度量操作，以便更好地理解和分析数据。在实际应用中，需要根据具体需求选择合适的聚合和度量操作来使用。

# 搜索性能优化 #

优化Elasticsearch的搜索性能是应用程序中非常重要的一部分。本文将介绍如何使用缓存、调整分片大小和数量，以及使用搜索建议等方式来优化Elasticsearch的搜索性能。

## 使用缓存 ##

Elasticsearch中有两种类型的缓存：查询缓存和过滤器缓存。查询缓存为相同的查询结果提供快速的响应，而过滤器缓存则会缓存过滤器结果，以便在后续搜索中快速使用。以下是使用Java API启用过滤器缓存的代码示例：

SearchRequest request = new SearchRequest("my_index");
    SearchSourceBuilder sourceBuilder = new SearchSourceBuilder();
    sourceBuilder.query(QueryBuilders.termQuery("age", 30));
    sourceBuilder.postFilter(QueryBuilders.termQuery("city", "New York"));
    sourceBuilder.size(0);
    sourceBuilder.aggregation(AggregationBuilders.avg("avg_age").field("age"));
    sourceBuilder.aggregation(AggregationBuilders.terms("by_city").field("city"));
    sourceBuilder.profile(true);
    sourceBuilder.cache(true);
    request.source(sourceBuilder);
    SearchResponse response = client.search(request, RequestOptions.DEFAULT);

以上代码使用SearchSourceBuilder对象启用了过滤器缓存。

## 调整分片大小和数量 ##

分片是Elasticsearch中数据的基本单元，并且将数据划分为多个分片可以使Elasticsearch更好地处理大型数据集。但是，如果分片过大或过小，都会影响搜索性能。以下是使用Java API设置索引分片数和备份数的代码示例：

CreateIndexRequest request = new CreateIndexRequest("my_index");
    request.settings(Settings.builder()
            .put("index.number_of_shards", 5)
            .put("index.number_of_replicas", 1));

以上代码使用CreateIndexRequest对象设置名为my\_index的索引的分片数为5，备份数为1。

## 使用搜索建议 ##

搜索建议是Elasticsearch中一种重要的搜索优化技术。它可以在用户输入搜索查询时提供自动完成、拼写检查和相关性建议等功能。以下是使用Java API添加基于文本的完整推荐搜索建议的代码示例：

SearchRequest request = new SearchRequest("my_index");
    SearchSourceBuilder sourceBuilder = new SearchSourceBuilder();
    SuggestionBuilder termSuggestionBuilder =
        SuggestBuilders.termSuggestion("name").text("jonh");
    SuggestBuilder suggestBuilder = new SuggestBuilder();
    suggestBuilder.addSuggestion("suggest_name", termSuggestionBuilder);
    sourceBuilder.suggest(suggestBuilder);
    request.source(sourceBuilder);
    SearchResponse response = client.search(request, RequestOptions.DEFAULT);

以上代码使用SearchSourceBuilder对象添加了一个基于文本的完整推荐搜索建议。

## 结论 ##

本文介绍了如何使用缓存、调整分片大小和数量以及使用搜索建议等方法来优化Elasticsearch的搜索性能。使用这些技术可以提高搜索响应速度，并增强用户体验。在实际应用中，需要根据具体的搜索需求来选择合适的优化方式。

# 集群管理 #

配置和管理Elasticsearch集群是使大规模Elasticsearch应用程序成功运行的关键。本文将介绍如何进行节点发现、负载均衡和故障转移等操作来配置和管理Elasticsearch集群。

## 节点发现 ##

节点发现是Elasticsearch中一个重要的概念，它允许新节点加入到已有的Elasticsearch集群中。以下是使用Java API启用节点发现功能的代码示例：

Settings settings = Settings.builder()
        .put("discovery.seed_hosts", "host1:9300,host2:9300")
        .put("cluster.name", "my_cluster_name")
        .build();
    TransportClient client = new PreBuiltTransportClient(settings);

以上代码使用Settings对象启用了节点发现功能，并将节点列表设置为host1和host2。

## 负载均衡 ##

负载均衡是在分布式系统中非常重要的一部分，它可以确保系统中所有节点都平均地承载负载。以下是使用Java API添加负载均衡功能的代码示例：

以上代码使用RestClient对象添加了一个名为ElasticsearchInterceptor的拦截器来实现负载均衡。

## 故障转移 ##

故障转移是在Elasticsearch集群中必须考虑的问题。当某个节点发生故障时，需要立即采取行动将其替换为另一个节点。以下是使用Java API添加自动故障转移功能的代码示例：

Settings settings = Settings.builder()
        .put("cluster.routing.allocation.enable", "all")
        .put("cluster.routing.allocation.node_initial_primaries_recoveries", 20)
        .put("cluster.routing.allocation.node_concurrent_recoveries", 2)
        .put("indices.recovery.max_bytes_per_sec", "50mb")
        .build();

以上代码启用了自动故障转移功能，并设置了一些相关参数，例如索引恢复速度和并发恢复数等。

## 结论 ##

本文介绍了如何进行节点发现、负载均衡和故障转移等操作来配置和管理Elasticsearch集群。这些技术可以使Elasticsearch应用程序更稳定、可靠和高效。在实际应用中，需要选择合适的配置选项和管理方案来满足具体需求。

# 安全性和访问控制 #

保护Elasticsearch集群和数据是任何生产环境下应用程序的必要条件之一。本文将介绍如何使用访问控制、加密和身份验证等技术来提高Elasticsearch的安全性。

## 访问控制 ##

访问控制是Elasticsearch中一个非常重要的概念，它可以确保只有经过授权的用户才能够访问Elasticsearch集群和数据。以下是使用Java API添加基于用户名/密码的访问控制的代码示例：

RestHighLevelClient client = new RestHighLevelClient(
            RestClient.builder(new HttpHost("localhost", 9200, "http"))
                    .setHttpClientConfigCallback(httpClientBuilder -> 
                        httpClientBuilder.setDefaultCredentialsProvider(
                            new BasicCredentialsProvider()))
                    .setRequestConfigCallback(requestConfigBuilder -> 
                        requestConfigBuilder.setConnectTimeout(5000)
                                             .setSocketTimeout(60000)));

以上代码使用RestClient对象添加了一个BasicCredentialsProvider对象作为默认凭据提供者，以实现基于用户名/密码的访问控制。

## 加密 ##

加密可以确保在Elasticsearch集群和数据传输过程中的安全性。以下是使用Java API启用HTTPS加密的代码示例：

RestHighLevelClient client = new RestHighLevelClient(
            RestClient.builder(new HttpHost("localhost", 9200, "https")));

以上代码使用RestClient对象启用了HTTPS加密协议，以确保数据传输的安全性。

## 身份验证 ##

身份验证是Elasticsearch中一个非常重要的概念，它可以确保只有经过授权的用户才能够访问和修改Elasticsearch集群和数据。以下是使用Java API添加基于X-Pack的身份验证功能的代码示例：

RestHighLevelClient client = new RestHighLevelClient(
            RestClient.builder(new HttpHost("localhost", 9200, "https"))
                    .setHttpClientConfigCallback(httpClientBuilder -> 
                        httpClientBuilder.setDefaultCredentialsProvider(
                            new BasicCredentialsProvider()))
                    .setRequestConfigCallback(requestConfigBuilder -> 
                        requestConfigBuilder.setConnectTimeout(5000)
                                             .setSocketTimeout(60000))
                    .setXpackBuilder(XPackClientBuilder.builder("username", "password")));

以上代码使用RestClient对象启用了基于X-Pack的身份验证功能，并将用户名和密码设置为"username"和"password"。

## 结论 ##

本文介绍了如何使用访问控制、加密和身份验证等技术来提高Elasticsearch的安全性。这些技术可以确保Elasticsearch集群和数据的安全性，并保护其免受未经授权的访问和攻击。在实际应用中，需要根据具体需求来选择合适的安全措施。

# 应用程序集成 #

将Elasticsearch集成到应用程序中是实现数据搜索和分析的关键。本文将介绍如何使用REST API和各种客户端库来将Elasticsearch集成到应用程序中。

## REST API ##

Elasticsearch提供了REST API，以便应用程序可以通过HTTP协议与Elasticsearch进行交互。以下是使用Java代码向Elasticsearch索引添加文档的示例：

RestHighLevelClient client = new RestHighLevelClient(
            RestClient.builder(new HttpHost("localhost", 9200, "http")));
    IndexRequest request = new IndexRequest("my_index");
    request.id("1");
    String jsonString = "{" +
            "\"name\":\"John\"," +
            "\"age\":30," +
            "\"city\":\"New York\"" +
            "}";
    request.source(jsonString, XContentType.JSON);
    IndexResponse response = client.index(request, RequestOptions.DEFAULT);

以上代码使用RestHighLevelClient对象向名为"my\_index"的索引添加ID为1的文档。

## 客户端库 ##

Elasticsearch也提供了各种语言的客户端库，以便应用程序可以更容易地与Elasticsearch交互。以下是使用Java API添加Elasticsearch客户端库的代码示例：

<dependency>
      <groupId>org.elasticsearch.client</groupId>
      <artifactId>elasticsearch-rest-high-level-client</artifactId>
      <version>7.14.0</version>
    </dependency>

以上代码将elasticsearch-rest-high-level-client客户端库添加到Java项目中。

以下是使用Java代码向Elasticsearch索引添加文档的客户端库示例：

RestHighLevelClient client = new RestHighLevelClient(
            RestClient.builder(new HttpHost("localhost", 9200, "http")));
    IndexRequest request = new IndexRequest("my_index");
    request.id("1");
    Map<String, Object> jsonMap = new HashMap<>();
    jsonMap.put("name", "John");
    jsonMap.put("age", 30);
    jsonMap.put("city", "New York");
    request.source(jsonMap);
    IndexResponse response = client.index(request, RequestOptions.DEFAULT);

以上代码使用RestHighLevelClient对象和Elasticsearch客户端库向名为"my\_index"的索引添加ID为1的文档。

## 结论 ##

本文介绍了如何使用REST API和各种语言的客户端库将Elasticsearch集成到应用程序中。这些方法可以使应用程序更有效地与Elasticsearch交互，并实现数据搜索和分析等功能。在实际应用中，需要根据具体需求来选择合适的集成方式。

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