本文主要介紹什麼是 ElasticSearch 以及為什麼需要它，如何在本機安裝部署 ElasticSearch 實例，同時會演示安裝 ElasticSearch 插件，以及如何在本地部署多實例集群，方便在日後學習分佈式相關原理。

什麼是 ElasticSearch？

ElasticSearch 是一個基於 Lucene 的搜索服務器，它提供了一個分佈式多用戶能力的全文搜索引擎，基於 RESTful web 接口。ElasticSearch 是用 Java 開發的，並作為 Apache 許可條款下的開放源碼發佈，是當前流行的企業級搜索引擎。設計用於雲計算中，能夠達到實時搜索，穩定，可靠，快速，安裝使用方便，其中維基百科、Stack Overflow、Github 的搜索都是基於 ElasticSearch 構建的。

簡而言之，ElasticSearch 是一個開源的近實時的分佈式存儲、搜索、分析引擎。

ElasticSearch 的主要功能簡單來說就是兩方面-搜索和聚合（比如最近7天口罩商品銷量排名前10的商家列表），另外當海量數據不斷增長的時候，還提供分佈式存儲以及集群管理能力。

因為 ElasticSearch 是起源於 Lucene 的，在這裡簡單地介紹下 Lucene：

Lucene 就是一個 jar 包，裡面包含了封裝好的各種建立倒排索引，以及進行搜索的代碼，包括各種算法。我們就用 Java 開發的時候，引入 Lucene jar，然後基於 Lucene 的 API 進行去進行開發就可以了。使用 Lucene 就可以去將已有的數據建立索引，Lucene 會在本地磁盤上面，給我們組織索引的數據結構。另外的話，我們也可以用 Lucene 提供的一些功能和 API 來針對磁盤上的索引數據進行搜索。

同時 Lucene 也存在著很多侷限性，比如只能基於 Java 語言開發，類庫的接口學習曲線陡峭，原生並不支持水平擴展等。ElasticSearch 就解決了以上存在的問題，做到了支持分佈式，可水平擴展，並且降低全文檢索的學習曲線，可以被任何編程語言調用。

為什麼需要 ElasticSearch？

用數據庫，也可以實現搜索的功能，為什麼還需要搜索引擎呢？ 那我們來看一下如果用數據庫做搜索會怎麼樣：

假如你在電商平臺搜索物品，每個物品在數據庫都有一條記錄，每條記錄的指定字段的文本，可能會很長，比如說商品描述字段的長度，有長達數千個，甚至數萬個字符，這個時候，每次都要對每條記錄的所有文本進行掃描，去判斷包不包含我指定的這個關鍵詞，比如我們搜索“口罩”，效率就會很慢。

並且還不能將搜索詞拆分開來，儘可能去搜索更多的符合你的期望的結果，比如輸入“醫用罩”，就搜索不出來“醫用口罩”。

但是基於 ElasticSearch 的 Github，比如我們搜索“設模式”，搜索結果也會出現“設計模式”：

因此，用數據庫來實現搜索，是不太靠譜的，性能上也會比較差。

前面說了 ElasticSearch 是分佈式搜索引擎，那麼就讓我們來看下 ElasticSearch 的分佈式架構：

ElasticSearch 分佈式架構

ElasticSearch 就是為高可用和可擴展而生的，從圖中可以看出 ElasticSearch 很容易去做水平擴展，同時也是非常容易在個人電腦上做開發環境的搭建。當數據規模變大的情況下，集群規模可以從單個擴展至數百個節點，除此之外，ElasticSearch 還支持設置不同的節點類型，針對日誌類的應用，可以用集群做一個 Hot & Warm 部署。

可以通過購置性能更強的服務器來完成，稱為垂直擴展或者向上擴展，或增加更多的服務器來完成，稱為水平擴展或者向外擴展。

ElasticSearch 是基於 Java 語言開發的，在之前安裝是需要在本機安裝 JDK 開發環境，但是在 ElasticSearch 7.0 版本後，內置了 Java 開發環境，使得安裝會變得更加簡單。

接下來讓我們來動手安裝 ElasticSearch。

ElasticSearch 安裝與配置

官網下載地址： https://www.elastic.co/downloads/ElasticSearch

打開官網後根據自己的系統選擇對應文件，因為我用的是 Windows 環境，所以下載 ElasticSearch-7.1.0-windows-x86_64.zip 版本，下載完成後解壓即可。

在運行 ElasticSearch 之前，先讓我們來窺探下 ElasticSearch 的文件目錄結構：

文件目錄結構

解壓後的目錄結構如上圖所示，其中 bin 目錄下主要是腳本文件；config 目錄下主要是 ElasticSearch 配置文件，其中 ElasticSearch.yml 是主要需要配置的地方；JDK 目錄是在 ElasticSearch 7.0 版本後出現的，為 Java 運行環境；data 目錄其實包含了 ElasticSearch 的相關數據文件；lib 目錄包含 Java 的類庫；logs 目錄下主要是 ElasticSearch 運行過程中所有的日誌文件；modules 目錄下包含所有的 ES 模塊；ElasticSearch 是可以通過插件的方式去進行擴展，因此 plugins 目錄下包含所有已安裝的插件。

在 config 目錄下有一個 jvm.options 文件，這是 JVM 的配置文件，7.1 版本中默認的 Xms 和 Xmx 都為 1GB。

建議把 Xms 和 Xmx 設置成一樣的，也就是最大最小內存，Xmx 不要超過機器內存的 50%，內存的總量不要超過 30GB。

接下來讓我們啟動 ElasticSearch。

運行單個 ElasticSearch 實例

進入 bin 目錄，打開 cmd 命令行，輸入 elasticsearch -E node.name=node0 -E cluster.name=wupx -E path.data=node0_data，就可以運行一個 ElasticSearch 實例，ElasticSearch 本身特點之一就是開箱即用，如果是中小型應用，數據量少，操作不是很複雜，直接啟動就可以用了。

可以在瀏覽器輸入 http://localhost:9200，就可以看到 ElasticSearch 在本機啟動起來了，網頁顯示內容如下：

<code>{
  "name" : "node0",
  "cluster_name" : "wupx",
  "cluster_uuid" : "1TT8NYjcSxmLKeG-1ukqfA",
  "version" : {
    "number" : "7.1.0",
    "build_flavor" : "default",
    "build_type" : "zip",
    "build_hash" : "606a173",
    "build_date" : "2019-05-16T00:43:15.323135Z",
    "build_snapshot" : false,
    "lucene_version" : "8.0.0",
    "minimum_wire_compatibility_version" : "6.8.0",
    "minimum_index_compatibility_version" : "6.0.0-beta1"
  },
  "tagline" : "You Know, for Search"
}/<code>

其中 name 為 節點名稱，cluster_name 為**集群名稱**（默認的集群名稱為 ElasticSearch），version.number: 7.1.0 為 **ElasticSearch 版本號**。

接下來讓我們看下如何在本機安裝 ElasticSearch 插件。

安裝與查看插件

在 cmd 中輸入 elasticsearch-plugin list 可以查看本機已安裝的插件。

輸入 elasticsearch-plugin install analysis-icu 下載國際化分詞插件安裝到本機。

安裝成功後，啟動 ElasticSearch，訪問 http://localhost:9200/_cat/plugins ，我們可以看到這個插件成功安裝在這個集群上面了。

如何在開發機上運行多個 ElasticSearch 實例呢？我們知道 ElasticSearch 其中一個特色是可以以分佈式的方式去運行，也就是可以在多個機器上去運行多個不同實例來組成一個集群，為了能夠理解內部工作機制，讓我們一起來實踐操作下。

運行多個 ElasticSearch 實例

在 cmd 中輸入如下代碼，每次啟動指定節點名稱，指定相同的集群名字，指定不同的存放數據地址，就可以運行四個 ElasticSearch 實例在後臺。

<code>elasticsearch -E node.name=node0 -E cluster.name=wupx -E path.data=node0_data -d
elasticsearch -E node.name=node1 -E cluster.name=wupx -E path.data=node1_data -d 
elasticsearch -E node.name=node2 -E cluster.name=wupx -E path.data=node2_data -d 
elasticsearch -E node.name=node3 -E cluster.name=wupx -E path.data=node3_data -d/<code>

在瀏覽器訪問 http://localhost:9200/_cat/nodes ，可以查看集群存在哪裡節點。

總結

這就是本文的主要內容，我相信大家對 ElasticSearch 有了初步的瞭解，都可以在本地運行一個 ElasticSearch 實例，也學會了在實例上安裝你需要的插件，最後也實踐了怎麼在本機運行多個 ElasticSearch 實例的集群，這可以幫助我們以後更好地理解 ElasticSearch 分佈式集群工作的方式。

參考文獻

《深入理解ElasticSearch》

《Elasticsearch技術解析與實戰》

Elasticsearch頂尖高手系列

Elasticsearch核心技術與實戰

https://www.elastic.co/cn/what-is/elasticsearch

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關鍵字: Lucene 數據庫 集群