第2节结构化搜索_在案例中实战使用term filter来搜索数据
课程大纲
1、根据用户ID、是否隐藏、帖子ID、发帖日期来搜索帖子
（1）插入一些测试帖子数据
POST /forum/article/_bulk
{ "index": { "_id": 1 }}
{ "articleID" : "XHDK-A-1293-#fJ3", "userID" : 1, "hidden": false, "postDate": "2017-01-01" }
{ "index": { "_id": 2 }}
{ "articleID" : "KDKE-B-9947-#kL5", "userID" : 1, "hidden": false, "postDate": "2017-01-02" }
{ "index": { "_id": 3 }}
{ "articleID" : "JODL-X-1937-#pV7", "userID" : 2, "hidden": false, "postDate": "2017-01-01" }
{ "index": { "_id": 4 }}
{ "articleID" : "QQPX-R-3956-#aD8", "userID" : 2, "hidden": true, "postDate": "2017-01-02" }
初步来说，就先搞4个字段，因为整个es是支持json document格式的，所以说扩展性和灵活性非常之好。如果后续随着业务需求的增加，要在document中增加更多的field，那么我们可以很方便的随时添加field。但是如果是在关系型数据库中，比如mysql，我们建立了一个表，现在要给表中新增一些column，那就很坑爹了，必须用复杂的修改表结构的语法去执行。而且可能对系统代码还有一定的影响。
GET /forum/_mapping/article
{
"forum": {
"mappings": {
"article": {
"properties": {
"articleID": {
"type": "text",
"fields": {
"keyword": {
"type": "keyword",
"ignore_above": 256
}
}
},
"hidden": {
"type": "boolean"
},
"postDate": {
"type": "date"
},
"userID": {
"type": "long"
}
}
}
}
}
}
现在es 5.2版本，type=text，默认会设置两个field，一个是field本身，比如articleID，就是分词的；还有一个的话，就是field.keyword，articleID.keyword，默认不分词，会最多保留256个字符
（2）根据用户ID搜索帖子
GET /forum/article/_search
{
"query" : {
"constant_score" : {
"filter" : {
"term" : {
"userID" : 1
}
}
}
}
}
term filter/query：对搜索文本不分词，直接拿去倒排索引中匹配，你输入的是什么，就去匹配什么
比如说，如果对搜索文本进行分词的话，“helle world” --> “hello”和“world”，两个词分别去倒排索引中匹配
term，“hello world” --> “hello world”，直接去倒排索引中匹配“hello world”
（3）搜索没有隐藏的帖子
GET /forum/article/_search
{
"query" : {
"constant_score" : {
"filter" : {
"term" : {
"hidden" : false
}
}
}
}
}
（4）根据发帖日期搜索帖子
GET /forum/article/_search
{
"query" : {
"constant_score" : {
"filter" : {
"term" : {
"postDate" : "2017-01-01"
}
}
}
}
}
（5）根据帖子ID搜索帖子
GET /forum/article/_search
{
"query" : {
"constant_score" : {
"filter" : {
"term" : {
"articleID" : "XHDK-A-1293-#fJ3"
}
}
}
}
}
{
"took": 1,
"timed_out": false,
"_shards": {
"total": 5,
"successful": 5,
"failed": 0
},
"hits": {
"total": 0,
"max_score": null,
"hits": []
}
}
GET /forum/article/_search
{
"query" : {
"constant_score" : {
"filter" : {
"term" : {
"articleID.keyword" : "XHDK-A-1293-#fJ3"
}
}
}
}
}
{
"took": 2,
"timed_out": false,
"_shards": {
"total": 5,
"successful": 5,
"failed": 0
},
"hits": {
"total": 1,
"max_score": 1,
"hits": [
{
"_index": "forum",
"_type": "article",
"_id": "1",
"_score": 1,
"_source": {
"articleID": "XHDK-A-1293-#fJ3",
"userID": 1,
"hidden": false,
"postDate": "2017-01-01"
}
}
]
}
}
articleID.keyword，是es最新版本内置建立的field，就是不分词的。所以一个articleID过来的时候，会建立两次索引，一次是自己本身，是要分词的，分词后放入倒排索引；另外一次是基于articleID.keyword，不分词，保留256个字符最多，直接一个字符串放入倒排索引中。
所以term filter，对text过滤，可以考虑使用内置的field.keyword来进行匹配。但是有个问题，默认就保留256个字符。所以尽可能还是自己去手动建立索引，指定not_analyzed吧。在最新版本的es中，不需要指定not_analyzed也可以，将type=keyword即可。
（6）查看分词
GET /forum/_analyze
{
"field": "articleID",
"text": "XHDK-A-1293-#fJ3"
}
默认是analyzed的text类型的field，建立倒排索引的时候，就会对所有的articleID分词，分词以后，原本的articleID就没有了，只有分词后的各个word存在于倒排索引中。
term，是不对搜索文本分词的，XHDK-A-1293-#fJ3 --> XHDK-A-1293-#fJ3；但是articleID建立索引的时候，XHDK-A-1293-#fJ3 --> xhdk，a，1293，fj3
（7）重建索引
直接设置为keyword类型
能够搜索到
DELETE /forum
PUT /forum
{
"mappings": {
"article": {
"properties": {
"articleID": {
"type": "keyword"
}
}
}
}
}
POST /forum/article/_bulk
{ "index": { "_id": 1 }}
{ "articleID" : "XHDK-A-1293-#fJ3", "userID" : 1, "hidden": false, "postDate": "2017-01-01" }
{ "index": { "_id": 2 }}
{ "articleID" : "KDKE-B-9947-#kL5", "userID" : 1, "hidden": false, "postDate": "2017-01-02" }
{ "index": { "_id": 3 }}
{ "articleID" : "JODL-X-1937-#pV7", "userID" : 2, "hidden": false, "postDate": "2017-01-01" }
{ "index": { "_id": 4 }}
{ "articleID" : "QQPX-R-3956-#aD8", "userID" : 2, "hidden": true, "postDate": "2017-01-02" }
（8）重新根据帖子ID和发帖日期进行搜索
GET /forum/article/_search
{
"query" : {
"constant_score" : {
"filter" : {
"term" : {
"articleID" : "XHDK-A-1293-#fJ3"
}
}
}
}
}
2、梳理学到的知识点
（1）term filter：根据exact value进行搜索，数字、boolean、date天然支持
（2）text需要建索引时指定为not_analyzed，才能用term query
（3）相当于SQL中的单个where条件
select *
from forum.article
where articleID='XHDK-A-1293-#fJ3'
第3节结构化搜索_filter执行原理深度剖析（bitset机制与caching机制）
课程大纲
（1）在倒排索引中查找搜索串，获取document list
date来举例
filter：2017-02-02
到倒排索引中一找，发现2017-02-02对应的document list是doc2,doc3
（2）为每个在倒排索引中搜索到的结果，构建一个bitset，[0, 0, 0, 1, 0, 1]
非常重要
使用找到的doc list，构建一个bitset，就是一个二进制的数组，数组每个元素都是0或1，用来标识一个doc对一个filter条件是否匹配，如果匹配就是1，不匹配就是0
[0, 1, 1]
doc1：不匹配这个filter的
doc2和do3：是匹配这个filter的
尽可能用简单的数据结构去实现复杂的功能，可以节省内存空间，提升性能
（3）遍历每个过滤条件对应的bitset，优先从最稀疏的开始搜索，查找满足所有条件的document
后面会讲解，一次性其实可以在一个search请求中，发出多个filter条件，每个filter条件都会对应一个bitset
遍历每个filter条件对应的bitset，先从最稀疏的开始遍历
[0, 0, 0, 1, 0, 0]：比较稀疏
[0, 1, 0, 1, 0, 1]
先遍历比较稀疏的bitset，就可以先过滤掉尽可能多的数据
遍历所有的bitset，找到匹配所有filter条件的doc
请求：filter，postDate=2017-01-01，userI D=1
postDate: [0, 0, 1, 1, 0, 0]
userID: [0, 1, 0, 1, 0, 1]
遍历完两个bitset之后，找到的匹配所有条件的doc，就是doc4
就可以将document作为结果返回给client了
（4）caching bitset，跟踪query，在最近256个query中超过一定次数的过滤条件，缓存其bitset。对于小segment（<1000，或<3%），不缓存bitset。
比如postDate=2017-01-01，[0, 0, 1, 1, 0, 0]，可以缓存在内存中，这样下次如果再有这个条件过来的时候，就不用重新扫描倒排索引，反复生成bitset，可以大幅度提升性能。
在最近的256个filter中，有某个filter超过了一定的次数，次数不固定，就会自动缓存这个filter对应的bitset
segment（上半季），filter针对小segment获取到的结果，可以不缓存，segment记录数<1000，或者segment大小<index总大小的3%
segment数据量很小，此时哪怕是扫描也很快；segment会在后台自动合并，小segment很快就会跟其他小segment合并成大segment，此时就缓存也没有什么意义，segment很快就消失了
针对一个小segment的bitset，[0, 0, 1, 0]
filter比query的好处就在于会caching，但是之前不知道caching的是什么东西，实际上并不是一个filter返回的完整的doc list数据结果。而是filter bitset缓存起来。下次不用扫描倒排索引了。
（5）filter大部分情况下来说，在query之前执行，先尽量过滤掉尽可能多的数据
query：是会计算doc对搜索条件的relevance score，还会根据这个score去排序
filter：只是简单过滤出想要的数据，不计算relevance score，也不排序
（6）如果document有新增或修改，那么cached bitset会被自动更新
postDate=2017-01-01，[0, 0, 1, 0]
document，id=5，postDate=2017-01-01，会自动更新到postDate=2017-01-01这个filter的bitset中，全自动，缓存会自动更新。postDate=2017-01-01的bitset，[0, 0, 1, 0, 1]
document，id=1，postDate=2016-12-30，修改为postDate-2017-01-01，此时也会自动更新bitset，[1, 0, 1, 0, 1]
（7）以后只要是有相同的filter条件的，会直接来使用这个过滤条件对应的cached bitset
第4节结构化搜索_在案例中实战基于bool组合多个filter条件来搜索数据
课程大纲
1、搜索发帖日期为2017-01-01，或者帖子ID为XHDK-A-1293-#fJ3的帖子，同时要求帖子的发帖日期绝对不为2017-01-02
select *
from forum.article
where (post_date='2017-01-01' or article_id='XHDK-A-1293-#fJ3')
and post_date!='2017-01-02'
GET /forum/article/_search
{
"query": {
"constant_score": {
"filter": {
"bool": {
"should": [
{"term": { "postDate": "2017-01-01" }},
{"term": {"articleID": "XHDK-A-1293-#fJ3"}}
],
"must_not": {
"term": {
"postDate": "2017-01-02"
}
}
}
}
}
}
}
must，should，must_not，filter：必须匹配，可以匹配其中任意一个即可，必须不匹配
2、搜索帖子ID为XHDK-A-1293-#fJ3，或者是帖子ID为JODL-X-1937-#pV7而且发帖日期为2017-01-01的帖子
select *
from forum.article
where article_id='XHDK-A-1293-#fJ3'
or (article_id='JODL-X-1937-#pV7' and post_date='2017-01-01')
GET /forum/article/_search
{
"query": {
"constant_score": {
"filter": {
"bool": {
"should": [
{
"term": {
"articleID": "XHDK-A-1293-#fJ3"
}
},
{
"bool": {
"must": [
{
"term":{
"articleID": "JODL-X-1937-#pV7"
}
},
{
"term": {
"postDate": "2017-01-01"
}
}
]
}
}
]
}
}
}
}
}
3、梳理学到的知识点
（1）bool：must，must_not，should，组合多个过滤条件
（2）bool可以嵌套
（3）相当于SQL中的多个and条件：当你把搜索语法学好了以后，基本可以实现部分常用的sql语法对应的功能
第5节结构化搜索_在案例中实战使用terms搜索多个值以及多值搜索结果优化
课程大纲
term: {"field": "value"}
terms: {"field": ["value1", "value2"]}
sql中的in
select * from tbl where col in ("value1", "value2")
1、为帖子数据增加tag字段
POST /forum/article/_bulk
{ "update": { "_id": "1"} }
{ "doc" : {"tag" : ["java", "hadoop"]} }
{ "update": { "_id": "2"} }
{ "doc" : {"tag" : ["java"]} }
{ "update": { "_id": "3"} }
{ "doc" : {"tag" : ["hadoop"]} }
{ "update": { "_id": "4"} }
{ "doc" : {"tag" : ["java", "elasticsearch"]} }
2、搜索articleID为KDKE-B-9947-#kL5或QQPX-R-3956-#aD8的帖子，搜索tag中包含java的帖子
GET /forum/article/_search
{
"query": {
"constant_score": {
"filter": {
"terms": {
"articleID": [
"KDKE-B-9947-#kL5",
"QQPX-R-3956-#aD8"
]
}
}
}
}
}
GET /forum/article/_search
{
"query" : {
"constant_score" : {
"filter" : {
"terms" : {
"tag" : ["java"]
}
}
}
}
}
"took": 2,
"timed_out": false,
"_shards": {
"total": 5,
"successful": 5,
"failed": 0
},
"hits": {
"total": 3,
"max_score": 1,
"hits": [
{
"_index": "forum",
"_type": "article",
"_id": "2",
"_score": 1,
"_source": {
"articleID": "KDKE-B-9947-#kL5",
"userID": 1,
"hidden": false,
"postDate": "2017-01-02",
"tag": [
"java"
]
}
},
{
"_index": "forum",
"_type": "article",
"_id": "4",
"_score": 1,
"_source": {
"articleID": "QQPX-R-3956-#aD8",
"userID": 2,
"hidden": true,
"postDate": "2017-01-02",
"tag": [
"java",
"elasticsearch"
]
}
},
{
"_index": "forum",
"_type": "article",
"_id": "1",
"_score": 1,
"_source": {
"articleID": "XHDK-A-1293-#fJ3",
"userID": 1,
"hidden": false,
"postDate": "2017-01-01",
"tag": [
"java",
"hadoop"
]
}
}
]
}
}
3、优化搜索结果，仅仅搜索tag只包含java的帖子
POST /forum/article/_bulk
{ "update": { "_id": "1"} }
{ "doc" : {"tag_cnt" : 2} }
{ "update": { "_id": "2"} }
{ "doc" : {"tag_cnt" : 1} }
{ "update": { "_id": "3"} }
{ "doc" : {"tag_cnt" : 1} }
{ "update": { "_id": "4"} }
{ "doc" : {"tag_cnt" : 2} }
GET /forum/article/_search
{
"query": {
"constant_score": {
"filter": {
"bool": {
"must": [
{
"term": {
"tag_cnt": 1
}
},
{
"terms": {
"tag": ["java"]
}
}
]
}
}
}
}
}
["java", "hadoop", "elasticsearch"]
4、学到的知识点梳理
（1）terms多值搜索
（2）优化terms多值搜索的结果
（3）相当于SQL中的in语句
第6节结构化搜索_在案例中实战基于range filter来进行范围过滤
课程大纲
1、为帖子数据增加浏览量的字段
POST /forum/article/_bulk
{ "update": { "_id": "1"} }
{ "doc" : {"view_cnt" : 30} }
{ "update": { "_id": "2"} }
{ "doc" : {"view_cnt" : 50} }
{ "update": { "_id": "3"} }
{ "doc" : {"view_cnt" : 100} }
{ "update": { "_id": "4"} }
{ "doc" : {"view_cnt" : 80} }
2、搜索浏览量在30~60之间的帖子
GET /forum/article/_search
{
"query": {
"constant_score": {
"filter": {
"range": {
"view_cnt": {
"gt": 30,
"lt": 60
}
}
}
}
}
}
gte
lte
3、搜索发帖日期在最近1个月的帖子
POST /forum/article/_bulk
{ "index": { "_id": 5 }}
{ "articleID" : "DHJK-B-1395-#Ky5", "userID" : 3, "hidden": false, "postDate": "2017-03-01", "tag": ["elasticsearch"], "tag_cnt": 1, "view_cnt": 10 }
GET /forum/article/_search
{
"query": {
"constant_score": {
"filter": {
"range": {
"postDate": {
"gt": "2017-03-10||-30d"
}
}
}
}
}
}
GET /forum/article/_search
{
"query": {
"constant_score": {
"filter": {
"range": {
"postDate": {
"gt": "now-30d"
}
}
}
}
}
}
4、梳理一下学到的知识点
（1）range，sql中的between，或者是>=1，<=1
（2）range做范围过滤
第7节深度探秘搜索技术_在案例中体验如何手动控制全文检索结果的精准度
课程大纲
1、为帖子数据增加标题字段
POST /forum/article/_bulk
{ "update": { "_id": "1"} }
{ "doc" : {"title" : "this is java and elasticsearch blog"} }
{ "update": { "_id": "2"} }
{ "doc" : {"title" : "this is java blog"} }
{ "update": { "_id": "3"} }
{ "doc" : {"title" : "this is elasticsearch blog"} }
{ "update": { "_id": "4"} }
{ "doc" : {"title" : "this is java, elasticsearch, hadoop blog"} }
{ "update": { "_id": "5"} }
{ "doc" : {"title" : "this is spark blog"} }
2、搜索标题中包含java或elasticsearch的blog
或
这个，就跟之前的那个term query，不一样了。不是搜索exact value，是进行full text全文检索。
match query，是负责进行全文检索的。当然，如果要检索的field，是not_analyzed类型的，那么match query也相当于term query。
GET /forum/article/_search
{
"query": {
"match": {
"title": "java elasticsearch"
}
}
}
3、搜索标题中包含java和elasticsearch的blog
和
搜索结果精准控制的第一步：灵活使用and关键字，如果你是希望所有的搜索关键字都要匹配的，那么就用and，可以实现单纯match query无法实现的效果
GET /forum/article/_search
{
"query": {
"match": {
"title": {
"query": "java elasticsearch",
"operator": "and"
}
}
}
}
4、搜索包含java，elasticsearch，spark，hadoop，4个关键字中，至少3个的blog
控制搜索结果的精准度的第二步：指定一些关键字中，必须至少匹配其中的多少个关键字，才能作为结果返回
GET /forum/article/_search
{
"query": {
"match": {
"title": {
"query": "java elasticsearch spark hadoop",
"minimum_should_match": "75%"
}
}
}
}
5、用bool组合多个搜索条件，来搜索title
GET /forum/article/_search
{
"query": {
"bool": {
"must": { "match": { "title": "java" }},
"must_not": { "match": { "title": "spark" }},
"should": [
{ "match": { "title": "hadoop" }},
{ "match": { "title": "elasticsearch" }}
]
}
}
}
6、bool组合多个搜索条件，如何计算relevance score
must和should搜索对应的分数，加起来，除以must和should的总数
排名第一：java，同时包含should中所有的关键字，hadoop，elasticsearch
排名第二：java，同时包含should中的elasticsearch
排名第三：java，不包含should中的任何关键字
should是可以影响相关度分数的
must是确保说，谁必须有这个关键字，同时会根据这个must的条件去计算出document对这个搜索条件的relevance score
在满足must的基础之上，should中的条件，不匹配也可以，但是如果匹配的更多，那么document的relevance score就会更高
{
"took": 6,
"timed_out": false,
"_shards": {
"total": 5,
"successful": 5,
"failed": 0
},
"hits": {
"total": 3,
"max_score": 1.3375794,
"hits": [
{
"_index": "forum",
"_type": "article",
"_id": "4",
"_score": 1.3375794,
"_source": {
"articleID": "QQPX-R-3956-#aD8",
"userID": 2,
"hidden": true,
"postDate": "2017-01-02",
"tag": [
"java",
"elasticsearch"
],
"tag_cnt": 2,
"view_cnt": 80,
"title": "this is java, elasticsearch, hadoop blog"
}
},
{
"_index": "forum",
"_type": "article",
"_id": "1",
"_score": 0.53484553,
"_source": {
"articleID": "XHDK-A-1293-#fJ3",
"userID": 1,
"hidden": false,
"postDate": "2017-01-01",
"tag": [
"java",
"hadoop"
],
"tag_cnt": 2,
"view_cnt": 30,
"title": "this is java and elasticsearch blog"
}
},
{
"_index": "forum",
"_type": "article",
"_id": "2",
"_score": 0.19856805,
"_source": {
"articleID": "KDKE-B-9947-#kL5",
"userID": 1,
"hidden": false,
"postDate": "2017-01-02",
"tag": [
"java"
],
"tag_cnt": 1,
"view_cnt": 50,
"title": "this is java blog"
}
}
]
}
}
7、搜索java，hadoop，spark，elasticsearch，至少包含其中3个关键字
默认情况下，should是可以不匹配任何一个的，比如上面的搜索中，this is java blog，就不匹配任何一个should条件
但是有个例外的情况，如果没有must的话，那么should中必须至少匹配一个才可以
比如下面的搜索，should中有4个条件，默认情况下，只要满足其中一个条件，就可以匹配作为结果返回
但是可以精准控制，should的4个条件中，至少匹配几个才能作为结果返回
GET /forum/article/_search
{
"query": {
"bool": {
"should": [
{ "match": { "title": "java" }},
{ "match": { "title": "elasticsearch" }},
{ "match": { "title": "hadoop" }},
{ "match": { "title": "spark" }}
],
"minimum_should_match": 3
}
}
}
梳理一下学到的知识点
1、全文检索的时候，进行多个值的检索，有两种做法，match query；should
2、控制搜索结果精准度：and operator，minimum_should_match
第8节深度探秘搜索技术_基于term+bool实现的multiword搜索底层原理剖析
课程大纲
1、普通match如何转换为term+should
{
"match": { "title": "java elasticsearch"}
}
使用诸如上面的match query进行多值搜索的时候，es会在底层自动将这个match query转换为bool的语法
bool should，指定多个搜索词，同时使用term query
{
"bool": {
"should": [
{ "term": { "title": "java" }},
{ "term": { "title": "elasticsearch" }}
]
}
}
2、and match如何转换为term+must
{
"match": {
"title": {
"query": "java elasticsearch",
"operator": "and"
}
}
}
{
"bool": {
"must": [
{ "term": { "title": "java" }},
{ "term": { "title": "elasticsearch" }}
]
}
}
3、minimum_should_match如何转换
{
"match": {
"title": {
"query": "java elasticsearch hadoop spark",
"minimum_should_match": "75%"
}
}
}
{
"bool": {
"should": [
{ "term": { "title": "java" }},
{ "term": { "title": "elasticsearch" }},
{ "term": { "title": "hadoop" }},
{ "term": { "title": "spark" }}
],
"minimum_should_match": 3
}
}
上一讲，为啥要讲解两种实现multi-value搜索的方式呢？实际上，就是给这一讲进行铺垫的。match query --> bool + term。
第9节深度探秘搜索技术_基于boost的细粒度搜索条件权重控制
课程大纲
需求：搜索标题中包含java的帖子，同时呢，如果标题中包含hadoop或elasticsearch就优先搜索出来，同时呢，如果一个帖子包含java hadoop，一个帖子包含java elasticsearch，包含hadoop的帖子要比elasticsearch优先搜索出来
知识点，搜索条件的权重，boost，可以将某个搜索条件的权重加大，此时当匹配这个搜索条件和匹配另一个搜索条件的document，计算relevance score时，匹配权重更大的搜索条件的document，relevance score会更高，当然也就会优先被返回回来
默认情况下，搜索条件的权重都是一样的，都是1
GET /forum/article/_search
{
"query": {
"bool": {
"must": [
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"title": "blog"
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"match": {
"title": {
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]
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第10节深度探秘搜索技术_多shard场景下relevance score不准确问题大揭秘
课程大纲
1、多shard场景下relevance score不准确问题大揭秘
如果你的一个index有多个shard的话，可能搜索结果会不准确
图解
2、如何解决该问题？
（1）生产环境下，数据量大，尽可能实现均匀分配
数据量很大的话，其实一般情况下，在概率学的背景下，es都是在多个shard中均匀路由数据的，路由的时候根据_id，负载均衡
比如说有10个document，title都包含java，一共有5个shard，那么在概率学的背景下，如果负载均衡的话，其实每个shard都应该有2个doc，title包含java
如果说数据分布均匀的话，其实就没有刚才说的那个问题了
（2）测试环境下，将索引的primary shard设置为1个，number_of_shards=1，index settings
如果说只有一个shard，那么当然，所有的document都在这个shard里面，就没有这个问题了
（3）测试环境下，搜索附带search_type=dfs_query_then_fetch参数，会将local IDF取出来计算global IDF
计算一个doc的相关度分数的时候，就会将所有shard对的local IDF计算一下，获取出来，在本地进行global IDF分数的计算，会将所有shard的doc作为上下文来进行计算，也能确保准确性。但是production生产环境下，不推荐这个参数，因为性能很差。