(一)scroll的介绍
有时候我们可能想要读取整个es索引的数据或者其中的大部分数据,来重建索引或者加工数据,相信大多数人都会说这很简单啊直接用from size就能搞定,但实际情况是from size的分页方法不适合用于这种全量数据的抽取,越到后面这种方法的性能就越低,这也是es里面为什么限制了单次查询结果的数据不能超过1万条数据的原因。
es里面提供了scroll的方式来全量读取索引数据其与数据库里面的游标(cursor)的概念非常类似,使用scroll读取数据的时候,只需要发送一次查询请求,然后es服务端会生成一个当前请求索引的快照数据集,接着我们每次通过scrollId来读取指定大小的批次数据,直到把整个索引的数据读取完毕。
这里面需要注意,当索引快照集生成的时候,其实在es内部维护了一个search context的上下文,这个上下文在指定的时间间隔内是只读的和不可变的,也就是只要它生成,那么后续你的添加,删除,更新操作的数据都不会被感知。
(二)scroll的使用
下面看下如何使用:
(1)要使用scroll方式来读取数据,需要两步操作,第一步先做一个search context的初始化操作,如下命令:
注意上面url里面的scroll=1m代表,这个search context只保留一分钟的有效期。
(2)在第一步操作里面我们能够获取一个scrollId,然后后面的每个读取都会得到一个scrollId,我们在读取next批次的数据要把这个scrollId回传,如下:
或者通过search lite api的方式:
这样依次循环读取直到searchHits数组为空的情况下就代表数据读取完毕。
同理聚合的scroll请求,也是如此,但聚合请求的数据体只会在初始化的search里面存在,这一点需要注意,不过聚合请求的scroll一般没有这种应用场景,毕竟聚合后的结果一般都是少了好几个数量级的。
此外scroll请求还可以添加一个或多个排序字段,如果你读取的索引数据完全忽略它的顺序,那么我们还可以使用doc字段排序来提升性能。
ok,再补充下再java api里面如何全量读取es索引数据的方法:
(三)删除无用的scroll
上文提到scroll请求时会维护一个search context快照集,这是如何做到的? 通过前面的几篇文章(点底部菜单栏可以看到),我们知道es在写入数据时,会在内存中不断的生成segment,然后有一个merge线程,会不断的合并小segment到更大的segment里面,然后再删除旧的segment,来减少es对系统资源的占用, 尤其是文件句柄,那么维护一个时间段内的索引快照,则意味着这段时间内的所有segment不能被合并,否则就破坏了快照的静态性,这样以来暂时不能被合并的小segment会占系统大量的文件句柄和系统资源,所以scroll的方式一定是离线使用的而不是提供给近实时使用的。
我们需要养成一个好习惯,当我们用完之后应该手动清除scroll,虽然search context超时也会自动清除。
es中提供了可以查看当前系统中有多少个open search context的api命令:
下面看下删除scrollId的方式
(1)删除一个scrollId
(2)删除多个scrollId
(3)删除所有的scrollId
(4)search lite api的删除多个scrollId用法
上面的所有的功能在es2.3.4的版本中已经验证过,此外在es5.x之后的版本中,还增加了一个分片读取索引的功能,通过分片支持并行的读取方式,来提高导出效率:
一个例子如下:
注意上面的slice参数,里面id字段代表当前读取的按个分片的数据,max参数代表我们将整个索引数据切分成分片的个数,默认的分片算法:
从上面能看到是基于uid字段的hashCode与分片的最大个数求模得出来的,注意floorMod方法与%求模在都是正整数的情况下结果是一样的。
slice字段还可以加入自定义的字段参与分片,比如基于日期字段:
参与分片的字段必须是数值字段并需要开启doc value,另外设置的max数量最好不要超过shard的个数,否则查询性能会下降,默认es对每个索引限制的最大分片量是1024,不过在setting里面通过设置index.max_slices_per_scroll参数改变。
(四)总结
本篇文章介绍了如何优雅的全量读取es的索引数据以及它的一些原理和注意事项,了解这些有助于我们在日常工作中更好的使用es,从而提升我们对es的认知。