1. 什么是 Elasticsearch？

Elasticsearch（简称 ES）是一个基于 Lucene 的开源、分布式、实时的搜索与数据分析引擎。它支持海量数据的存储、快速检索、复杂聚合分析，以及全文搜索、结构化搜索和地理空间搜索等能力。ES 使用 RESTful API 接口，支持 JSON 格式数据交互，能够轻松扩展到数百台节点，处理 PB 级数据。

2. 核心概念（通俗易懂，类比 MySQL）

ES 概念	MySQL 类比	说明
索引（Index）	数据库/表	一类文档的集合，类似数据库中的表，名称必须小写。
文档（Document）	行/记录	最小数据单元，以 JSON 格式存储。
字段（Field）	列	文档中的一个属性，有自己的数据类型。
映射（Mapping）	表结构定义	定义字段类型、是否分词、索引规则等。
分片（Shard）	分区	索引数据被水平切分，分布在不同节点，支持扩展和并行查询。
副本（Replica）	副本/备份	主分片的备份，提高高可用性和查询吞吐量。
节点（Node）	服务器实例	一个 ES 实例，可以存储数据、参与索引和查询。
集群（Cluster）	数据库集群	多个节点组成，共同对外提供服务。

注：Type 类型在 ES 7.x 之后已废弃，6.x 仅支持一个 Type。

3. 入门安装步骤（以 Linux 为例）

3.1 安装 Java 环境

ES 依赖 Java，推荐 JDK 1.8+：

sudo yum install java-1.8.0-openjdk -y
java -version

3.2 下载并解压 ES

wget https://artifacts.elastic.co/downloads/elasticsearch/elasticsearch-7.12.1-linux-x86_64.tar.gz
tar -zxvf elasticsearch-7.12.1-linux-x86_64.tar.gz
cd elasticsearch-7.12.1

3.3 修改配置文件

编辑 config/elasticsearch.yml，修改如下：

cluster.name: my-application
node.name: node-1
network.host: 0.0.0.0
http.port: 9200
discovery.type: single-node

3.4 启动 ES

./bin/elasticsearch -d

3.5 验证安装

浏览器访问 http://localhost:9200，返回 JSON 信息即成功。

4. 倒排索引（Inverted Index）——ES 搜索的核心

4.1 什么是倒排索引？

倒排索引是 ES 实现高效全文检索的核心数据结构。它将“文档 → 词”的正向关系，转换为“词 → 文档”的倒排关系，从而极大提升搜索效率。

4.2 工作原理

1. 分词：将文档内容按必定规则拆分为词（Term）。
2. 构建索引：为每个词记录包含它的文档列表（Posting List）。
3. 查询：根据查询词，直接从索引中找出对应文档，无需全文扫描。

4.3 示例

假设有文档：

• Doc1：“Elasticsearch 是搜索引擎”
• Doc2：“Elasticsearch 使用倒排索引”

倒排索引结构如下：

词	文档列表
Elasticsearch	Doc1, Doc2
是	Doc1
搜索引擎	Doc1
使用	Doc2
倒排索引	Doc2
搜索“倒排索引”时，直接定位到 Doc2，无需遍历所有文档。

5. 基本操作示例（使用 RESTful API）

5.1 创建索引（并定义映射）

PUT /products
{
  "mappings": {
    "properties": {
      "title":    { "type": "text" },
      "price":    { "type": "double" },
      "created_at": { "type": "date" }
    }
  }
}

5.2 插入文档

POST /products/_doc/1
{
  "title": "iPhone 13",
  "price": 7999,
  "created_at": "2021-09-15"
}

5.3 查询文档

GET /products/_doc/1

5.4 全文搜索

GET /products/_search
{
  "query": {
    "match": { "title": "iPhone" }
  }
}

5.5 删除文档/索引

DELETE /products/_doc/1
DELETE /products

6. 常见应用场景

• 网站商品搜索、全文检索
• 日志分析与监控（ELK/EFK）
• 数据聚合与 BI 分析
• 地理位置搜索
• 推荐系统、数据挖掘等

7. 总结

Elasticsearch 是一个强劲、易用的分布式搜索引擎，通过倒排索引实现毫秒级搜索响应。掌握索引、文档、映射、分片等核心概念，以及基本的 RESTful API 操作，即可快速入门。结合 Kibana 可视化工具，能更高效地进行数据分析与运维管理。