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面试题:ElasticSearch search_after在复杂场景下的应用

假设我们有一个电商商品索引,其中包含商品名称、价格、销量等多个字段。现在需要按照价格降序、销量升序的顺序进行分页展示,且每页展示10条数据。请详细描述使用search_after参数来实现该需求的具体操作步骤,包括查询语句的构建、如何处理翻页等,同时分析这种场景下search_after相比于其他分页方式的优势和可能存在的问题。
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面试题答案

一键面试

使用search_after参数实现需求的具体操作步骤

  1. 构建查询语句
    • 以Elasticsearch为例,假设索引名为ecommerce_index
    • 首先构建基本的查询结构,指定要查询的字段以及排序规则:
{
    "size": 10,
    "sort": [
        {
            "price": {
                "order": "desc"
            }
        },
        {
            "sales": {
                "order": "asc"
            }
        }
    ],
    "query": {
        "match_all": {}
    }
}
  • 上述查询语句中,size指定每页展示10条数据,sort中先按price字段降序排序,再按sales字段升序排序,query使用match_all查询所有文档。
  1. 处理翻页
    • 第一页:直接发送上述查询语句,Elasticsearch会返回符合排序规则的前10条数据。在返回结果中,会包含每条数据的排序值。例如,返回结果类似如下:
{
    "took": 10,
    "timed_out": false,
    "hits": {
        "total": {
            "value": 100,
            "relation": "eq"
        },
        "max_score": null,
        "hits": [
            {
                "_index": "ecommerce_index",
                "_id": "1",
                "_score": null,
                "_source": {
                    "product_name": "Product A",
                    "price": 100,
                    "sales": 10
                },
                "sort": [
                    100,
                    10
                ]
            },
            // 其他9条数据...
        ]
    }
}
  • 后续页:要获取下一页数据,需要使用search_after参数。search_after的值是上一页最后一条数据的排序值数组。例如,上例中第一页最后一条数据的排序值为[100, 10](假设这是最后一条数据的pricesales值),那么获取第二页数据的查询语句如下:
{
    "size": 10,
    "sort": [
        {
            "price": {
                "order": "desc"
            }
        },
        {
            "sales": {
                "order": "asc"
            }
        }
    ],
    "query": {
        "match_all": {}
    },
    "search_after": [100, 10]
}
  • 每次获取下一页时,都更新search_after的值为上一页最后一条数据的排序值,以此类推获取后续页数据。

search_after相比于其他分页方式的优势

  1. 避免深度分页问题:传统的from + size分页方式在深度分页(from值很大)时,性能会急剧下降,因为Elasticsearch需要从所有分片上收集并排序大量数据。而search_after是基于上一页最后一条数据的排序值来定位下一页数据,不需要在服务端存储分页状态,性能更优,尤其适用于大数据量分页场景。
  2. 实时性较好:由于search_after是基于文档的排序值进行分页,在数据实时更新的情况下,能更及时地反映数据变化。相比之下,from + size分页方式如果数据在查询过程中发生变化,可能会出现重复或遗漏数据的情况。

search_after可能存在的问题

  1. 排序值唯一性要求search_after依赖排序值来定位下一页数据,如果排序值不是唯一的(例如有多个商品价格和销量都相同),可能会导致数据遗漏或重复。在这种情况下,需要确保排序字段的组合能够唯一标识每一条数据,或者在查询时添加额外的唯一标识字段作为排序依据。
  2. 前端状态管理复杂:客户端需要存储上一页最后一条数据的排序值,并在每次请求下一页时携带,增加了前端状态管理的复杂度。相比from + size分页方式,前端只需要控制页码和每页数量,search_after的使用需要更多的前端逻辑处理。