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es搜索优化&mysql查询优化

这周优化了我们沙抖官网搜索的功能,这个搜索目前是根据视频标题进行匹配,之前是对用户输入的关键词进行了分词查找,比如用户输入【机器人】,这样的话,只要视频标题中有关键词的任意一个字都会被搜到,比如含有【人】字的标题会展示出来,并可能排的很靠前,所以我就对当前的搜索进行了优化,现在搜索是优先进行相邻短语查询 match_phrase,如果相邻短语查询结果小于2个就进行普通的分词查询,这个相邻短语查询是要求在请求字符串中的所有查询项必须都在文档中存在,文中顺序也得和请求字符串一致,且彼此相连。这样查询的话,标题中含有【机器人】的结果肯定在前。

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局部敏感哈希(Locality-Sensitive Hashing, LSH)

局部敏感哈希示意图(from: Piotr Indyk) LSH的基本思想是:将原始数据空间中的两个相邻数据点通过相同的映射或投影变换(projection)后,这两个数据点在新的数据空间中仍然相邻的概率很大,而不相邻的数据点被映射到同一个桶的概率很小。也就是说,如果我们对原始数据进行一些hash映射后,我们希望原先相邻的两个数据能够被hash到相同的桶内,具有相同的桶号。对原始数据集合中所有的数据都进行hash映射后,我们就得到了一个hash table,这些原始数据集被分散到了hash table的桶内,每个桶会落入一些原始数据,属于同一个桶内的数据就有很大可能是相邻的,当然也存在不相邻的数据被hash到了同一个桶内。因此,如果我们能够找到这样一些hash functions,使得经过它们的哈希映射变换后,原始空间中相邻的数据落入相同的桶内的话,那么我们在该数据集合中进行近邻查找就变得容易了,我们只需要将查询数据进行哈希映射得到其桶号,然后取出该桶号对应桶内的所有数据,再进行线性匹配即可查找到与查询数据相邻的数据。换句话说,我们通过hash function映射变换操作,将原始数据集合分成了多个子集合,而每个子集合中的数据间是相邻的且该子集合中的元素个数较小,因此将一个在超大集合内查找相邻元素的问题转化为了在一个很小的集合内查找相邻元素的问题,显然计算量下降了很多。 那具有怎样特点的hash functions才能够使得原本相邻的两个数据点经过hash变换后会落入相同的桶内?这些hash function需要满足以下两个条件: 1)如果d(x,y) ≤ d1, 则h(x) = h(y)的概率至少为p1; 2)如果d(x,y) ≥ d2, 则h(x) = h(y)的概率至多为p2; 其中d(x,y)表示x和y之间的距离,d1 < d2, h(x)和h(y)分别表示对x和y进行hash变换。 满足以上两个条件的hash functions称为(d1,d2,p1,p2)-sensitive。而通过一个或多个(d1,d2,p1,p2)-sensitive的hash function对原始数据集合进行hashing生成一个或多个hash table的过程称为Locality-sensitive Hashing。 使用LSH进行对海量数据建立索引(Hash table)并通过索引来进行近似最近邻查找的过程如下: 1. 离线建立索引 (1)选取满足(d1,d2,p1,p2)-sensitive的LSH hash functions; (2)根据对查找结果的准确率(即相邻的数据被查找到的概率)确定hash table的个数L,每个table内的hash functions的个数K,以及跟LSH hash function自身有关的参数; (3)将所有数据经过LSH hash function哈希到相应的桶内,构成了一个或多个hash table; 2. 在线查找 (1)将查询数据经过LSH hash function哈希得到相应的桶号; (2)将桶号中对应的数据取出;(为了保证查找速度,通常只需要取出前2L个数据即可); (3)计算查询数据与这2L个数据之间的相似度或距离,返回最近邻的数据; LSH在线查找时间由两个部分组成: (1)通过LSH hash functions计算hash值(桶号)的时间;(2)将查询数据与桶内的数据进行比较计算的时间。因此,LSH的查找时间至少是一个sublinear时间。为什么是“至少”?因为我们可以通过对桶内的属于建立索引来加快匹配速度,这时第(2)部分的耗时就从O(N)变成了O(logN)或O(1)(取决于采用的索引方法)。 LSH为我们提供了一种在海量的高维数据集中查找与查询数据点(query data point)近似最相邻的某个或某些数据点。需要注意的是,LSH并不能保证一定能够查找到与query data point最相邻的数据,而是减少需要匹配的数据点个数的同时保证查找到最近邻的数据点的概率很大。 二、LSH的应用 LSH的应用场景很多,凡是需要进行大量数据之间的相似度(或距离)计算的地方都可以使用LSH来加快查找匹配速度,下面列举一些应用: (1)查找网络上的重复网页 互联网上由于各式各样的原因(例如转载、抄袭等)会存在很多重复的网页,因此为了提高搜索引擎的检索质量或避免重复建立索引,需要查找出重复的网页,以便进行一些处理。其大致的过程如下:将互联网的文档用一个集合或词袋向量来表征,然后通过一些hash运算来判断两篇文档之间的相似度,常用的有minhash+LSH、simhash。 (2)查找相似新闻网页或文章 与查找重复网页类似,可以通过hash的方法来判断两篇新闻网页或文章是否相

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我们如何在Elasticsearch 8.6, 8.7和8.8中提升写入速度

一些用户已经注意到Elasticsearch 8.6、8.7 和 8.8 在很多不同类型数据写入时速度都获得了可观的提升,从简单的Keywords到复杂的KNN向量,再到一些负载比较重的写入处理管道都是这样。写入速度涉及到很多方面:运行写入处理管道、反转内存中的数据、刷新段、合并段,所有这些通常都需要花费不可忽略的时间。幸运的是,我们在所有这些领域都进行了改进,这为端到端的写入速度带来了很不错的提升。例如,在我们的基准测试里面,8.8比8.6写入速度提升了13%,这个基准测试模拟了真实的日志写入场景,其中包含了多种数据集、写入处理管道等等。请参见下图,您可以看到在这段时间内,实施了这些优化措施后写入速率从 ~22.5k docs/s 提升到了 ~25.5k docs/s。

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