1. 概览相信负责过“搜索服务”的招制伙伴,最害怕的敌老一句话就是:“数据怎么又搜索不出来了!!板再!也不用”。搜索数据每当收到这句话,而操都会心中一颤,招制因为面对几千万甚至几亿的敌老索引数据,我真的板再无从下手,不知道业务要搜索什么,也不用也不知道是搜索数据哪些数据出了问题…. 1.1. 背景目前,“搜索”已经成为后端管理平台的而操必备功能,在这个业务场景中,招制很多人都会基于 elasticsearch 强大的敌老检索能力构建自己的搜索服务。但实际开发中,板再elasticsearch 的引入是非常小的一部分,往往大头是索引模型的数据管理,在整个过程中,我们 需要根据业务需求构建检索模型和ES存储模型;需要从多个数据源中获取数据,并填充到检索模型;需要关注所有数据源的免费源码下载数据变化,并对变更数据进行索引重建;需要对不一致的数据进行识别和处理…如此繁琐的事情,哪一环出现问题都会收到业务的投诉。 1.2. 目标对搜索场景中的最佳实践进行封装,从而: 降低开发成本,开发人员将精力放在模型构建上,抛开繁琐的技术细节;对数据索引、关联数据更新有很好的支持;引入数据实时巡检能力,对于数据不一致的情况进行自动修复;引入天级对账机制,保障数据的一致性;2. 快速入门2.1. 准备环境首先,增加对 spring data elasticsearch 的支持,具体 maven 坐标如下: 复制<dependency> <groupId>org.springframework.boot</groupId> <artifactId>spring-boot-starter-data-elasticsearch</artifactId></dependency>1.2.3.4. 在 application.yml 中添加 es 的配置信息,具体如下: 复制spring: elasticsearch: uris: http://localhost:9200 connection-timeout: 10 s socket-timeout: 30s1.2.3.4.5. 新建 SpringESConfiguration 配置信息,指定 ES Repository 的包信息,居然如下: 复制@Configuration @EnableElasticsearchRepositories(basePackages = "com.geekhalo.lego.wide.es")public class SpringESConfiguration {}1.2.3.4. 最后,引入 lego-starter,具体如下: 复制<groupId>com.geekhalo.lego</groupId><artifactId>lego-starter</artifactId><version>0.1.14-wide-SNAPSHOT</version>1.2.3. 至此,就完成了项目的准备工具,可以着手构建索引模型。 2.2. 构建模型构造模型之前,需要构建一个 Enum 用以管理模型中所有关联数据,免费信息发布网具体如下: 复制public enum WideOrderType implements WideItemType<WideOrderType> { ORDER, // 订单主数据 USER, // 用户数据 ADDRESS, // 用户地址数据 PRODUCT // 购买商品数据 }1.2.3.4.5.6. WideOrderType 枚举实现 WideItemType 接口,用于与框架进行集成。 接下来,构建待索引的宽表模型,具体如下: 复制@Data @NoArgsConstructor @AllArgsConstructor @Document(indexName = "wide_order")public class WideOrder extends BindFromBasedWide<Long, WideOrderType> { @org.springframework.data.annotation.Id private Long id; @BindFrom(sourceClass = Order.class, field = "userId") private Long userId; @BindFrom(sourceClass = Order.class, field = "addressId") private Long addressId; @BindFrom(sourceClass = Order.class, field = "productId") private Long productId; @BindFrom(sourceClass = Order.class, field = "descr") private String orderDescr; @BindFrom(sourceClass = User.class, field = "name") private String userName; @BindFrom(sourceClass = Address.class, field = "detail") private String addressDetail; @BindFrom(sourceClass = Product.class, field = "name") private String productName; @BindFrom(sourceClass = Product.class, field = "price") private Integer productPrice; public WideOrder(Long orderId){ setId(orderId); } @Override public Long getId(){ return id; } @Override public boolean isValidate(){ return userId != null && addressId != null && productId != null; } @Override public List<WideItemKey> getItemsKeyByType(WideOrderType wideOrderType){ switch (wideOrderType){ case ORDER: return Collections.singletonList(new WideItemKey(wideOrderType, getId())); case USER: return Collections.singletonList(new WideItemKey(wideOrderType, getUserId())); case ADDRESS: return Collections.singletonList(new WideItemKey(wideOrderType, getAddressId())); case PRODUCT: return Collections.singletonList(new WideItemKey(wideOrderType, getProductId())); } return Collections.emptyList(); }}1.2.3.4.5.6.7.8.9.10.11.12.13.14.15.16.17.18.19.20.21.22.23.24.25.26.27.28.29.30.31.32.33.34.35.36.37.38.39.40.41.42.43.44.45.46.47.48.49. 该模型有如下几个特点: 存在很多属性,是由多个表数据共同组成的“宽表”;除 id 属性外,其他属性上都有 @BindFrom 注解,用于标明该字段的数据是来自于哪个实体的那个字段;继承自 BindFromBasedWide<Long, WideOrderType>,其中 Long 为模型主键,WideOrderType 为刚建的枚举,BindFromBasedWide 将根据字段上的 @BindFrom 注解自动完成 数据更新 和 数据比对;Long getId() 方法返回模型的主键信息;boolean isValidate() 用于对数据的有效性进行验证,无效数据将不会进行持久化处理List<WideItemKey> getItemsKeyByType(WideOrderType wideOrderType) 根据关联数据类型(WideOrderType)返回不同键信息,以进行数据组装;至此,模型就建立完毕。 2.3. 数据提供器有了模型后,我们需要构建一些组件用于为“宽表”提供数据,这就是 WideItemDataProvider 体系。 我们以 OrderProvider 为例,具体如下: 复制@Component @org.springframework.core.annotation.Order(value = Ordered.HIGHEST_PRECEDENCE)public class OrderProvider implements WideItemDataProvider<WideOrderType, Long, Order> { @Autowired private OrderDao orderDao; @Override public List<Order> apply(List<Long> key){ return orderDao.findAllById(key); } @Override public WideOrderType getSupportType(){ return WideOrderType.ORDER; }}1.2.3.4.5.6.7.8.9.10.11.12.13.14. 该类有如下特点: 实现 WideItemDataProvider 接口,其中 WideOrderType 为刚刚定义的枚举,Long 为 Order 模型的服务器租用关联键类型,Order 为要提供的数据;List<Order> apply(List<Long> key),根据 key 获得对应的数据;WideOrderType getSupportType(),获取该组件所支持的 关联类型;@Component 标记该类为 Spring 的托管 Bean;@Order(value = Ordered.HIGHEST_PRECEDENCE) 指定组件的顺序,由于为 WideOrder 提供主数据,优先级调到最高;每一类关联数据都会提供自己的数据提供器,简单看下 UserProvider 实现,具体如下: 复制@Component public class UserProvider implements WideItemDataProvider<WideOrderType, Long, User> { @Autowired private UserDao userDao; @Override public List<User> apply(List<Long> key){ return userDao.findAllById(key); } @Override public WideOrderType getSupportType(){ return WideOrderType.USER; }}1.2.3.4.5.6.7.8.9.10.11.12.13. 和 OrderProvider 没有本质区别,当然,demo 中还提供了多种实现,如: OrderProvider,提供订单主数据;UserProvider,提供用户信息;AddressProvider,提供用户地址信息;ProductProvider,提供商品信息;2.4. 构建宽表仓库数据都准备好了,需要将 “宽表” 进行持久化,将其放入最合适的存储引擎,以便更好的处理查询请求。 基于 ElasticsearchRepository 的 WideOrderRepository 具体如下: 复制@Repository public class WideOrderRepository implements WideCommandRepository<Long, WideOrderType, WideOrder> { @Autowired private WideOrderESDao wideOrderDao; @Override public void save(List<WideOrder> wides){ wideOrderDao.saveAll(wides); } @Override public List<WideOrder> findByIds(List<Long> masterIds){ return Lists.newArrayList(wideOrderDao.findAllById(masterIds)); } @Override public <KEY> void consumeByItem(WideOrderType wideOrderType, KEY key, Consumer<WideOrder> wideConsumer){ switch (wideOrderType){ case PRODUCT: this.wideOrderDao.findByProductId((Long) key).forEach(wideConsumer); case ADDRESS: this.wideOrderDao.findByAddressId((Long) key).forEach(wideConsumer); case ORDER: this.wideOrderDao.findById((Long) key).ifPresent(wideConsumer); case USER: this.wideOrderDao.findByUserId((Long) key).forEach(wideConsumer); } } @Override public boolean supportUpdateFor(WideOrderType wideOrderType){ return false; } @Override public <KEY> void updateByItem(WideOrderType wideOrderType, KEY key, Consumer<WideOrder> wideConsumer){ Consumer<WideOrder> updateAndSave = wideConsumer.andThen(wideOrder -> wideOrderDao.save(wideOrder)); switch (wideOrderType){ case PRODUCT: this.wideOrderDao.findByProductId((Long) key).forEach(updateAndSave); case ADDRESS: this.wideOrderDao.findByAddressId((Long) key).forEach(updateAndSave); case ORDER: this.wideOrderDao.findById((Long) key).ifPresent(updateAndSave); case USER: this.wideOrderDao.findByUserId((Long) key).forEach(updateAndSave); } } @Override public <KEY> void updateByItem(WideOrderType wideOrderType, KEY key, WideItemData<WideOrderType, ?> item){ }}1.2.3.4.5.6.7.8.9.10.11.12.13.14.15.16.17.18.19.20.21.22.23.24.25.26.27.28.29.30.31.32.33.34.35.36.37.38.39.40.41.42.43.44.45.46.47. 仓库具有如下特征: 实现 WideCommandRepository<Long, WideOrderType, WideOrder> 接口,其中 Long 是模型主键(也是宽表主键),WideOrderType 是之前定义的枚举,WideOrder 是宽表;void save(List<WideOrder> wides) 提供批量保存方法;List<WideOrder> findByIds(List<Long> masterIds) 提供根据主键批量查询方法;void consumeByItem(WideOrderType wideOrderType, KEY key, Consumer<WideOrder> wideConsumer),该方法主要用于数据巡检,根据类型 和 键信息 从底层引擎中获取数据,并进行部分比对,用于发现数据不一致情况;boolean supportUpdateFor(WideOrderType wideOrderType),该实现用于判断是否支持特定类型的批量更新,及依赖引擎能力批量对数据进行更新操作;void updateByItem(WideOrderType wideOrderType, KEY key, WideItemData<WideOrderType, ?> item),supportUpdateFor 返回为 true 时,调用该方法,使用引擎的更新能力批量对数据进行更新;void updateByItem(WideOrderType wideOrderType, KEY key, Consumer<WideOrder> wideConsumer),supportUpdateFor 返回为 false 时,调用该方法,根据 类型 和 键信息 依次查询所有数据,在内存中完成更新,并写回存储引擎;所依赖的 WideOrderESDao 基于 ElasticsearchRepository 实现,具体如下: 复制public interface WideOrderESDao extends ElasticsearchRepository<WideOrder, Long> { List<WideOrder> findByProductId(Long productId); List<WideOrder> findByAddressId(Long addressId); List<WideOrder> findByUserId(Long userId);}1.2.3.4.5. 2.5. 配置&整合所有组件都已准备好,现在需要将他们整合在一起。 复制@Configuration public class WideOrderConfiguration extends WideConfigurationSupport<Long, WideOrderType, WideOrder> { @Autowired private WideOrderRepository wideOrderRepository; @Autowired private List<WideItemDataProvider<WideOrderType, ?, ? extends WideItemData<WideOrderType, ?>>> wideItemDataProviders; @Bean public WideIndexService<Long, WideOrderType> createWideIndexService(){ return super.createWideIndexService(); } @Bean public WideOrderPatrolService wideOrderPatrolService(){ return new WideOrderPatrolService(createWidePatrolService()); } @Bean protected WideService<Long, WideOrderType> createWideService( WideIndexService<Long, WideOrderType> wideIndexService, WideOrderPatrolService wideOrderPatrolService){ return super.createWideService(wideIndexService, wideOrderPatrolService); } @Override protected WideFactory<Long, WideOrder> getWideFactory() { return WideOrder::new; } @Override protected WideCommandRepository<Long, WideOrderType, WideOrder> getWideCommandRepository() { return this.wideOrderRepository; } @Override protected List<WideItemDataProvider<WideOrderType, ?, ? extends WideItemData<WideOrderType, ?>>> getWideItemProviders() { return this.wideItemDataProviders; }}1.2.3.4.5.6.7.8.9.10.11.12.13.14.15.16.17.18.19.20.21.22.23.24.25.26.27.28.29.30.31.32.33. WideOrderConfiguration 具有如下特点: 继承自 WideConfigurationSupport<Long, WideOrderType, WideOrder>,父类中存在大量的 createXXX 方法,可以大幅简单代码量;使用 WideOrderRepository 作为宽表的仓库;直接使用 Spring 容器中的所有 WideItemDataProvider 实现;使用定制的 WideOrderPatrolService,为巡检增加延时支持;其中自定义巡检 WideOrderPatrolService 代码如下: 复制public class WideOrderPatrolService implements WidePatrolService<Long, WideOrderType> { private final WidePatrolService<Long, WideOrderType> widePatrolService; public WideOrderPatrolService(WidePatrolService<Long, WideOrderType> widePatrolService){ this.widePatrolService = widePatrolService; } @Override @DelayBasedRocketMQ(topic = "wide_order_patrol", tag = "SingleIndex", consumerGroup = "order_patrol_group", delayLevel = 2) public void index(Long aLong){ this.widePatrolService.index(aLong); } @Override public void index(List<Long> longs){ WideOrderPatrolService wideOrderPatrolService = ((WideOrderPatrolService)AopContext.currentProxy()); longs.forEach(id -> wideOrderPatrolService.index(id)); } @Override public <KEY> void updateItem(WideOrderType wideOrderType, KEY key){ ((WideOrderPatrolService)AopContext.currentProxy()).updateItem(wideOrderType, (Long) key); } @DelayBasedRocketMQ(topic = "wide_order_patrol", tag = "UpdateByItem", consumerGroup = "order_patrol_group", delayLevel = 2) public void updateItem(WideOrderType wideOrderType, Long id){ this.widePatrolService.updateItem(wideOrderType, id); } @Override public void setReindexConsumer(Consumer<List<Long>> consumer){ this.widePatrolService.setReindexConsumer(consumer); }}1.2.3.4.5.6.7.8.9.10.11.12.13.14.15.16.17.18.19.20.21.22.23.24.25.26.27.28. WideOrderPatrolService 具体实现如下: 将大部分请求直接转发给内部的 widePatrolService 实例;在索引和更新方法上增加了 @DelayBasedRocketMQ 注解,该注解使的方法拥有延时执行的能力,如果对该注解感兴趣可以翻找下之前的文章;使用 AopContext 在类内获取 Proxy 对象并调用其方法,由于 AOP 实现的限制,在类中直接调用本类中的其他方法,不会触发拦截器;2.6. 实现效果万事具备只欠东风,写个测试用例测试下功能。 2.6.1. 数据索引 首先,对数据进行索引,示例如下: 复制// 保存 User this.user = new User();this.user.setName("测试");this.userDao.save(this.user);// 保存 Address this.address = new Address();this.address.setDetail("详细地址");this.address.setUserId(this.user.getId());this.addressDao.save(this.address);// 保存 Product this.product = new Product();this.product.setName("商品名称");this.product.setPrice(100);this.productDao.save(this.product);// 保存 Orderthis.order = new Order();this.order.setUserId(this.user.getId());this.order.setAddressId(this.address.getId());this.order.setProductId(this.product.getId());this.order.setDescr("我的订单");this.orderDao.save(this.order);// 进行索引 this.wideOrderService.index(this.order.getId());// 比对数据 Optional<WideOrder> optional = wideOrderDao.findById(this.order.getId());Assertions.assertTrue(optional.isPresent());WideOrder wideOrder = optional.get();Assertions.assertEquals(order.getId(), wideOrder.getId());Assertions.assertEquals(order.getAddressId(), wideOrder.getAddressId());Assertions.assertEquals(order.getProductId(), wideOrder.getProductId());Assertions.assertEquals(order.getUserId(), wideOrder.getUserId());Assertions.assertEquals(order.getDescr(), wideOrder.getOrderDescr());Assertions.assertEquals(user.getName(), wideOrder.getUserName());Assertions.assertEquals(address.getDetail(), wideOrder.getAddressDetail());Assertions.assertEquals(product.getName(), wideOrder.getProductName());Assertions.assertEquals(product.getPrice(), wideOrder.getProductPrice());1.2.3.4.5.6.7.8.9.10.11.12.13.14.15.16.17.18.19.20.21.22.23.24.25.26.27.28.29.30.31.32.33.34.35.36. 单测成功运行后,数据已经成功写入到 ES,具体如下: 
2.6.2. 数据更新 更新操作,具体单测如下: 复制// 更新订单描述 this.order.setDescr("订单详情");this.orderDao.save(this.order);// 触发索引更新 this.wideOrderService.updateOrder(this.order.getId());// 验证更新结果 Optional<WideOrder> optional = wideOrderDao.findById(this.order.getId());Assertions.assertTrue(optional.isPresent());WideOrder wideOrder = optional.get();Assertions.assertEquals(order.getId(), wideOrder.getId());Assertions.assertEquals(order.getDescr(), wideOrder.getOrderDescr());1.2.3.4.5.6.7.8.9.10.11. 单测成功运行后,数据已经完成更新,ES 数据具体如下: 
2.6.3. 数据巡检 仔细观察日志,会发现存在一组 Delay Task 日志,具体如下: 复制[ main] c.g.l.core.delay.DelayMethodInterceptor : success to sent Delay Task to RocketMQ for [126][MessageThread_2] c.g.l.c.w.s.SimpleWidePatrolService : id 126 is same1.2. 第一条日志是在提交索引时由主线程打印,向 RocketMQ 提交一个延时任务,用于对 id 为 126 的数据进行校验; 第二条是时间达到后由 Message Consumer 线程打印,表明 DB 与 ES 中的数据是相同的; 如果巡检时发现数据不同,将会自动对 126 进行索引,从而保障两者的一致性; 3. 设计&扩展3.1. 核心设计整体架构设计如下: 
从功能角度,整体可分为如下几部分: Index 索引部分。内部可以看成是一个基于 检索模型 的 Pipeline,从众多数据提供器中获取数据,并写入 检索模型,最终将填充完数据的检索模型写入的 ES 进行持久化存储;Query 查询部分。直接使用 ES 的 api 对成功索引的数据进行查询。巡检部分。在数据变更时,会自动增加一个延时任务用于数据比较,巡检任务获取变更数据后与ES存储记录进行比较,如果数据不一致则向 Index 模块重新提交索引任务,对问题数据进行再次索引,从而对数据进行恢复;3.2. 功能扩展 wide 为宽表提供了索引和巡检能力支持,但在实际业务中需要处理多种情况,常见如下: 自动触发,这是系统核心流程之一,数据发生变化后,向 Index 提交新的索引任务。常见的实现策略有:基于领域事件的索引。监听应用程序发出的领域事件,从而触发新数据的索引; 基于 binlog 的索引。MySQL 的变化全部记录在 binlog 中,可以通过 canal 等框架将 binlog 进行导出,用于触发数据索引; 手工回溯,手工触发索引流程,常见的场景有:由于业务需要 ES 检索模型发生变更,需要重跑历史数据; 系统故障导致数据不一致,通过手工触发的方式对问题数据进行修复; 天级数据重建。每天凌晨对前一天的数据进行索引重建,主要目的为:避免错误在 ES 进行累计,也就是在索引和巡检两个机制都不生效的情况下,对问题数据进行修复; 索引优化,在数据完成重建后,可以调用 ES 索引优化接口,对索引进行合并,从而提升系统查询性能; 4. 项目信息项目仓库地址:https://gitee.com/litao851025/lego 项目文档地址:https://gitee.com/litao851025/lego/wikis/support/Wide%20%E5%AE%BD%E8%A1%A8 |