Neil Zhu,简书ID Not_GOD,University AI 创始人 & Chief Scientist,致力于推进世界人工智能化进程。制定并实施 UAI 中长期增长战略和目标,带领团队快速成长为人工智能领域最专业的力量。
作为行业领导者,他和UAI一起在2014年创建了TASA(中国最早的人工智能社团), DL Center(深度学习知识中心全球价值网络),AI growth(行业智库培训)等,为中国的人工智能人才建设输送了大量的血液和养分。此外,他还参与或者举办过各类国际性的人工智能峰会和活动,产生了巨大的影响力,书写了60万字的人工智能精品技术内容,生产翻译了全球第一本深度学习入门书《神经网络与深度学习》,生产的内容被大量的专业垂直公众号和媒体转载与连载。曾经受邀为国内顶尖大学制定人工智能学习规划和教授人工智能前沿课程,均受学生和老师好评。
零宕机改变映射的方法
当我的模型的映射需要改变时,我需要重新进行索引。重新索引所需时间对于数据量很大的场景是难以接受的。
为何不允许改变映射
你只能找到那些存放在你的索引中的那些东西。为了让数据可以搜索,数据库需要知道每个字段包含什么类型的数据和这些数据索引的方式。如果你讲一个字段类型从string
切换至date
,所有那个字段的数据已经建立的索引就没用了。不管怎样你都需要重新索引那个字段。
这个不仅仅适用于ES,对于任何其他适用索引进行搜索的数据库都适用。如果不采用这样的方式,那么肯定会牺牲搜索的速度。
ES(Lucene)将它们的索引存放在不可更改的segment中——每个分段是一个mini倒排索引。这些分段不会就地更新。更新一个文档实际上创建了一个新的文档并且将过期的文档标记为删除。当你添加更多的文档(或者更新已经存在的文档)时,新的分段被创建。在后台会运行一个后台合并程序来合并几个较小的分段成为一个大的分段,这个过程之后,旧的分段将会被整个丢弃。
通常,ES的一个索引会包含不同类型的文档。每个_type
有自己的映射配置。单一的分段可能包含任何类型的文档。所以,如果你希望改变某个字段的映射的定义,你需要重新索引在索引中所有的文档。
增加字段是自由的
字段紧紧包含那些事实上存在于那个分段中的文档中的字段的索引。这是指你可以自由增加新的字段,适用put_mapping
。不需要重新索引。
重新索引你的数据
重新索引数据相当地简单。首先创建一个新索引,适用新的映射和设置:
curl -XPUT localhost:9200/new_index -d '
{
"mappings": {
"my_type": { ... new mapping definition ...}
}
}
'
接着,使用scrolled search
将这些文档从你旧索引中拉出来,然后再使用bulk
API把它们在索引进新的索引中。许多客户端API都提供了reindex()
方法来完成这个工作。一旦完成,就可以删除旧的索引。
注意:确保你在搜索请求中包含了search_�type=scan
。这个设置关闭了排序,并让深层分页更加高效。
按照这个关键看待这个分体,就是索引的名称变化了。而你需要做的就是将应用改成新的索引名称。
零当机重新索引数据
索引别名让我们可以在后台重新索引数据,让改变完全就透明于我们的应用。别名就像一个符号链接,它可以指向一个或者多个真实的索引。
典型的工作流是这样的,首先创建索引,在名称上添加上一个版本或者时间戳:
curl -XPUT localhost:9200/my_index_v1 -d '
{ ... mappings ... }
'
创建一个指向这个索引的别名:
curl -XPOST localhost:9200/_aliases -d '
{
"actions": [
{ "add": {
"alias": "my_index",
"index": "my_index_v1"
}}
]
}
'
现在应用可以和my_index
进行交流了,就好像它是一个真实的索引。
当你需要重新索引数据,你可以创建一个新的索引,并添加上一个版本号:
curl -XPUT localhost:9200/my_index_v2 -d '
{ ... mappings ... }
'
从my_index_v1
重新索引数据到my_index_v2
,然后改变myindex
别名指向新的索引,就一步原子操作:
curl -XPOST localhost:9200/_aliases -d '
{
"actions": [
{ "remove": {
"alias": "my_index",
"index": "my_index_v1"
}},
{ "add": {
"alias": "my_index",
"index": "my_index_v2"
}}
]
}
'
最终,删除旧的索引:
curl -XDELETE localhost:9200/my_index_v1
现在你已经成功索引了所有数据,而没有造成当机。你的应用完全不知道索引的环境已经发生了变化。
下面还有几种特殊的情形。
不关心旧的数据
如果你想要改变一个字段的数据类型,并不关心旧数据不会被搜索到可以怎么办?在这个情形下,你有一些选项:
删除映射
如果对一个特定的类型删除映射,你可以使用put_mapping
API来在已经存在的索引中创建一个新的映射。
当你对一个类型删除映射时,你同样也删除了在那个索引中的那种类型的所有的文档。
这个在我们希望改变一个包含少量文档的类型的映射时特别有用。
重命名字段
增加新的字段是自由的,所以你可以添加不同名称的新字段和定义供后续添加的文档使用。当然,这意味着改变应用使用的字段名。
更新到多字段
多字段允许一个单一的字段供多种意图使用。典型的例子是索引一个title
字段以两种方式:作为一个analyzed
字符串供查询和作为一个not_analyzed
字符串供排序。
任何标量字段(除去对象或者嵌套的类型的字段)可以通过使用put_mapping
API 更新成一个多字段而不需要重新索引。例如,如果我们有一个称为created
字段,当前被映射成string
:
{
"created": { "type": "string"}
}
我们可以将它更新成一个多字段,并增date
子字段到它上面:
curl -XPUT localhost:9200/my_index/my_type/_mapping -d '
{
"my_type": {
"properties": {
"created": {
"type": "multi_field",
"fields": {
"created": { "type": "string" },
"date": { "type": "date" }
}
}
}
}
}
'
原来的created
字段仍然存在作为主要的子字段,并且是可以使用created
或者created.created
查询到的。新的date
变体可以使用created.date
进行查询,仅仅会对新的文档起作用。
为了更好的灵活性采用别名
有时候,上面的观点还不够。想想你有100,000个user
文档和10,000,000个blog
文档。 你希望改变user
文档的映射而不想要重新索引所有的博客。
你肯定可以存储不同的类型在不同的索引下。ES可以在多索引上进行搜索,正如它们在单一的索引上进行一样。按照这样的方式,你仅仅需要重新索引包含了那个需要改变的类型的索引。并通过使用别名的使用,重新索引的过程仍然可以整个透明的让你的应用体会。
采用这个观点,你的应用应当对每个类型使用了一个不同的别名。例如,不用索引到my_index
上,你只要索引user
文档到my_index_user
和将blog
文档索引到my_index_blog
:
curl -XPOST localhost:9200/_aliases -d '
{
"actions": [
{ "add": {
"alias": "my_index_user",
"index": "my_index_v2"
}},
{ "add": {
"alias": "my_index_blog",
"index": "my_index_v2"
}}
]
}
'
为了搜索user
和blog
文档,你就只要制定两个别名:
curl localhost:9200/my_index_blog,my_index_user/_search
当你希望改变用户的映射时,首先仅仅为users创建一个新的索引,接着选择正确的主shard的树木(仅对user
文档):
curl -XPUT localhost:9200/my_index_users_v1 -d '
{
"settings": {
"index": {
"number_of_shards": 1
}
},
"mappings": {
"user": { ... new user mapping ... }
}
}
'
你可以使用一个delete-by-query
请求来从旧的索引中删除user
curl -XDELETE localhost:9200/my_index_v1/user
从现在开始,任何你打算改变user
文档的映射,你可以使用上面阐述的标准的重新索引观点来解决。
使用别名不需要重新索引
如果你希望自己的改变仅仅应用在新的文档上,你可以仍然使用别名观点,不需要重新索引。你仍然创建了一个新的my_index_user_v1
索引,但是现在你创建了两个别名:my_index_user
供索引和my_index_users
(复数)供搜索:
curl -XPOST localhost:9200/_aliases -d '
{
"actions": [
{ "add": {
"alias": "my_index_user",
"index": "my_index_user_v1"
}},
{ "add": {
"alias": "my_index_users",
"index": "my_index_user_v1"
}},
{ "add": {
"alias": "my_index_users",
"index": "my_index_v1"
}},
]
}
'
my_index_user
别名指向了新的索引,所有新的用户文档将使用这个别名进行索引。my_index_users
别名指向了新的索引和旧的索引。所以你可以同时跨两个索引进行搜索。老的索引使用旧的映射,新的用新的。
好了,现在你看到了ES提供了丰富的选项来管理你的索引,动动脑子就可以使用零当机。