[Elasticsearch] ES聚合場景下部分結果數據未返回問題分析

背景

在對ES某個篩選欄位聚合查詢,類似groupBy操作後,發現該欄位新增的數據,聚合結果沒有展示出來,但是用戶在全文檢索新增的篩選數據後,又可以查詢出來, 針對該問題進行了相關排查。

排查思路

首先要明確我們數據的寫入流程, 下圖:

TsbdjP.png

在檢查Mysql庫的數據沒有問題之後,開始檢查ES是否有問題,根據現象我們知道既然在全文檢索中都能搜索到,說明數據肯定是寫入ES里了,但是又如何確定聚合結果呢?

首先添加日誌將程式碼最終生成DSL語句列印出來

LOGGER.info("\n{}", searchRequestBuilder);

這樣就很方便地使用curl命令進行調試了

下面是對生成的DSL語句執行查詢:

curl -XGET '//ip:9200/es_data_index/_search?pretty' -H 'Content-Type: application/json' -d'
{
    "query":{
        "bool":{
            "must":[
                {
                    "term":{
                        "companyId":{
                            "value":1,
                            "boost":1
                        }
                    }
                },
                {
                    "term":{
                        "yn":{
                            "value":1,
                            "boost":1
                        }
                    }
                },
                {
                    "match_all":{
                        "boost":1
                    }
                }
            ],
            "must_not":[
                {
                    "term":{
                        "table_sentinel":{
                            "value":2,
                            "boost":1
                        }
                    }
                }
            ],
            "disable_coord":false,
            "adjust_pure_negative":true,
            "boost":1
        }
    },
    "aggregations":{
        "group_by_topics":{
            "terms":{
                "field":"topic",
                "size":10,
                "min_doc_count":1,
                "shard_min_doc_count":0,
                "show_term_doc_count_error":false,
                "order":[
                    {
                        "_count":"desc"
                    },
                    {
                        "_term":"asc"
                    }
                ]
            }
        }
    }
}'

上圖group_by_topics 就是我們要聚合的欄位, 下面是執行該DSL語句的結果:

"aggregations" : {
    "group_by_topics" : {
      "doc_count_error_upper_bound" : 0,
      "sum_other_doc_count" : 14,
      "buckets" : [
        {
          "key" : 1,
          "doc_count" : 35
        },
        {
          "key" : 19,
          "doc_count" : 25
        },
        {
          "key" : 18,
          "doc_count" : 17
        },
        {
          "key" : 29,
          "doc_count" : 15
        },
        {
          "key" : 20,
          "doc_count" : 12
        },
        {
          "key" : 41,
          "doc_count" : 8
        },
        {
          "key" : 161,
          "doc_count" : 5
        },
        {
          "key" : 2,
          "doc_count" : 3
        },
        {
          "key" : 3,
          "doc_count" : 2
        },
        {
          "key" : 21,
          "doc_count" : 2
        }
      ]
    }
  }

經過觀察發現聚合結果確實沒有我們新增的篩選項, 同時返回的數據只有10條

"sum_other_doc_count" : 14, 這項是關鍵項,從字面意思看還有有其他的文檔,於是查詢具體在ES中的意義是什麼?

經過查詢發現有段描述:

TyRv6g.png

就是只會返回top結果, 部分結果不響應返回

那如何讓這部分結果返回呢?

帶著問題, 發現使用桶聚合,默認會根據doc_count 降序排序,同時默認只返回10條聚合結果.

可以通過在聚合查詢增大屬性size來解決,如下

curl -XGET '//ip:9200/es_data_index/_search?pretty' -H 'Content-Type: application/json' -d'
{
    "query":{
        "bool":{
            "must":[
                {
                    "term":{
                        "companyId":{
                            "value":1,
                            "boost":1
                        }
                    }
                },
                {
                    "term":{
                        "yn":{
                            "value":1,
                            "boost":1
                        }
                    }
                },
                {
                    "match_all":{
                        "boost":1
                    }
                }
            ],
            "must_not":[
                {
                    "term":{
                        "table_sentinel":{
                            "value":2,
                            "boost":1
                        }
                    }
                }
            ],
            "disable_coord":false,
            "adjust_pure_negative":true,
            "boost":1
        }
    },
    "aggregations":{
        "group_by_topics":{
            "terms":{
                "field":"topic",
                "size":100,
                "min_doc_count":1,
                "shard_min_doc_count":0,
                "show_term_doc_count_error":false,
                "order":[
                    {
                        "_count":"desc"
                    },
                    {
                        "_term":"asc"
                    }
                ]
            }
        }
    }
}'

下面是查詢結果:

"aggregations" : {
    "group_by_topics" : {
      "doc_count_error_upper_bound" : 0,
      "sum_other_doc_count" : 0,
      "buckets" : [
        {
          "key" : 1,
          "doc_count" : 35
        },
        {
          "key" : 19,
          "doc_count" : 25
        },
        {
          "key" : 18,
          "doc_count" : 17
        },
        {
          "key" : 29,
          "doc_count" : 15
        },
        {
          "key" : 20,
          "doc_count" : 12
        },
        {
          "key" : 41,
          "doc_count" : 8
        },
        {
          "key" : 161,
          "doc_count" : 5
        },
        {
          "key" : 2,
          "doc_count" : 3
        },
        {
          "key" : 3,
          "doc_count" : 2
        },
        {
          "key" : 21,
          "doc_count" : 2
        },
        {
          "key" : 81,
          "doc_count" : 2
        },
        {
          "key" : 801,
          "doc_count" : 2
        },
        {
          "key" : 0,
          "doc_count" : 1
        },
        {
          "key" : 4,
          "doc_count" : 1
        },
        {
          "key" : 5,
          "doc_count" : 1
        },
        {
          "key" : 6,
          "doc_count" : 1
        },
        {
          "key" : 7,
          "doc_count" : 1
        },
        {
          "key" : 11,
          "doc_count" : 1
        },
        {
          "key" : 23,
          "doc_count" : 1
        },
        {
          "key" : 28,
          "doc_count" : 1
        },
        {
          "key" : 201,
          "doc_count" : 1
        },
        {
          "key" : 241,
          "doc_count" : 1
        }
      ]
    }

把ES所有的篩選項數據都統計返回來.

程式碼里設置size:

  TermsAggregationBuilder termAgg1 = AggregationBuilders.terms("group_by_topics")
                .field("topic").size(100);

我們解決了問題, 現在思考下ES為什麼不一下子返回所有統計項的結果數據呢?

答案是由ES聚合機制決定, ES怎麼聚合呢

TyzJv4.png

接受客戶端的節點是協調節點

協調節點上,搜索任務會被分解成兩個階段: query和fetch

真正搜索或聚合任務的節點為數據節點,如圖 2, 3, 4

聚合步驟:

  • 客戶端發請求到協調節點
  • 協調節點將請求推送到各數據節點
  • 各數據節點指定分片參與數據彙集工作
  • 協調節點進行總結果匯聚

es 出於效率和性能原因等,聚合的結果其實是不精確的.什麼意思? 以我們上面遇到的場景為例:

默認返回top 10 聚合結果, 首先在各節點分片取自己的topic 10 返回給協調節點,然後協調節點進行匯總. 這樣就會導致全量的實際聚合結果跟預期的不一致.

雖然有很多辦法提高ES聚合精準度,但是如果對於大數據量的精準聚合,響應速度要快場景,es並不擅長,需要使用類似clickhouse這樣的產品來解決這樣的場景.

總結

本文主要針對實際工作的應用問題,來排查解決ES聚合數據部分數據未展示問題, 同時對ES的聚合檢索原理進行講解 .在數據量大、聚合精度要求高、響應速度快的業務場景ES並不擅長.

參考

//discuss.elastic.co/t/what-does-sum-other-doc-count-mean-exactly/159687

//stackoverflow.com/questions/22927098/show-all-elasticsearch-aggregation-results-buckets-and-not-just-10