Elasticsearch是一款基于Apache
Lucene的搜索服务器。它提供了一个分布式多用户能力的全文搜索引擎,基于RESTful
web接口。Elasticsearch是用J***a开发的,并作为Apache许可条款下的开放源代码发布,是当前最流行的企业级搜索引擎。以下是Elasticsearch全文检索的具体实现原理:
1.文档索引:在Elasticsearch中,数据被存储在索引中。索引是类似数据库的概念,可以看作是一张表。文档是索引中的基本数据单位,类似于关系型数据库中的一行记录。每个文档都有一个唯一的ID和一组字段。字段是文档的数据属性,类似于数据库的列。
2.分词器(Tokenizer):Elasticsearch使用分词器将文本分解成一系列的词项(Term)。分词器可以根据语言、环境等条件进行定制。常见的分词器有:标准分词器(Standard
Tokenizer)、关键字分词器(Keyword
Tokenizer)、分隔符分词器(Delimiter
Tokenizer)等。
3.词项过滤器(Token
Filter):词项过滤器用于对分词器产生的词项进行进一步处理,例如:删除停用词(Stopwords)、词形还原(Lemmatization)、大小写转换(Case
Folding)等。
4.分析器(Analyzer):分析器是分词器和词项过滤器的组合,用于对文本进行分析和处理。Elasticsearch内置了多种分析器,如:标准分析器(Standard
Analyzer)、关键字分析器(Keyword
Analyzer)、中文分析器(Chinese
Analyzer)等。
5.文档向量化:Elasticsearch将分析器处理后的词项转换成文档向量。每个文档向量包含一个唯一的ID和一组权重。权重表示词项在文档中出现的频率和重要性。这种表示方法使得文档可以被快速地检索和排名。
6.倒排索引:Elasticsearch使用倒排索引将词项与其出现的文档进行映射。倒排索引由两个主要部分组成:字典(Dictionary)和Posting
List。字典存储所有词项及其对应的Posting
List。Posting
List是一个文档列表,表示某个词项在哪些文档中出现过。
7.查询与评分:Elasticsearch支持多种查询类型,如:匹配所有(Match
All)、匹配任意(Match
Any)、匹配精确(Match
Phrase)等。查询过程通过比较文档向量和查询向量的相似度来计算得分。得分高的文档被认为是更相关的,将在搜索结果中优先展示。
8.分页与排序:Elasticsearch支持基于得分的分页和排序功能。用户可以根据需要指定排序规则(如:得分、日期等)和分页参数(如:每页显示的文档数量、跳过的文档数量等)。
总之,Elasticsearch全文检索的实现原理主要包括文档索引、分词器、词项过滤器、分析器、文档向量化、倒排索引、查询与评分、分页与排序等环节。这些环节协同工作,使得Elasticsearch能够提供高效、准确的全文检索服务。
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