Elasticsearch查询速度为什么这么快？这段时间在维护产品的搜索功

这段时间在维护产品的搜索功能，每次在管理台看到 Elasticsearch 这么高效的查询效率我都很好奇他是如何做到的。
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这甚至比在我本地使用 MySQL 通过主键的查询速度还快。
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为此我搜索了相关资料：
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这类问题网上很多答案，大概意思呢如下：ES 是基于 Lucene 的全文检索引擎，它会对数据进行分词后保存索引，擅长管理大量的索引数据，相对于 MySQL 来说不擅长经常更新数据及关联查询。
说的不是很透彻，没有解析相关的原理;不过既然反复提到了索引，那我们就从索引的角度来对比下两者的差异。
MySQL 索引先从 MySQL 说起，索引这个词想必大家也是烂熟于心，通常存在于一些查询的场景，是典型的空间换时间的案例。以下内容以 InnoDB 引擎为例。
常见的数据结构假设由我们自己来设计 MySQL 的索引，大概会有哪些选择呢?
①散列表首先我们应当想到的是散列表，这是一个非常常见且高效的查询、写入的数据结构，对应到 Java 中就是 HashMap 。
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【Elasticsearch查询速度为什么这么快？】这个数据结构应该不需要过多介绍了，它的写入效率很高 O(1) ，比如我们要查询 id=3 的数据时，需要将 3 进行哈希运算，然后再这个数组中找到对应的位置即可。
但如果我们想查询 1≤id≤6 这样的区间数据时，散列表就不能很好的满足了，由于它是无序的，所以得将所有数据遍历一遍才能知道哪些数据属于这个区间。
②有序数组
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有序数组的查询效率也很高，当我们要查询 id=4 的数据时，只需要通过二分查找也能高效定位到数据 O(logn) 。
同时由于数据也是有序的，所以自然也能支持区间查询;这么看来有序数组适合用做索引咯?
自然是不行，它有另一个重大问题;假设我们插入了 id=2.5 的数据，就得同时将后续的所有数据都移动一位，这个写入效率就会变得非常低。
③平衡二叉树既然有序数组的写入效率不高，那我们就来看看写入效率高的，很容易就能想到二叉树。
这里我们以平衡二叉树为例：
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由于平衡二叉树的特性：左节点小于父节点、右节点大于父节点。
所以假设我们要查询 id=11 的数据，只需要查询 10→12→11 便能最终找到数据，时间复杂度为 O(logn) ，同理写入数据时也为 O(logn) 。
但依然不能很好的支持区间范围查找，假设我们要查询 5≤id≤20 的数据时，需要先查询 10 节点的左子树再查询 10 节点的右子树最终才能查询到所有数据。导致这样的查询效率并不高。
④跳表跳表可能不像上边提到的散列表、有序数组、二叉树那样日常见的比较多，但其实 Redis 中的 sort set 就采用了跳表实现。这里我们简单介绍下跳表实现的数据结构有何优势。
我们都知道即便是对一个有序链表进行查询效率也不高，由于它不能使用数组下标进行二分查找，所以时间复杂度是 o(n) 。
但我们也可以巧妙的优化链表来变相的实现二分查找，如下图：
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我们可以为最底层的数据提取出一级索引、二级索引，根据数据量的不同，我们可以提取出 N 级索引。当我们查询时便可以利用这里的索引变相的实现了二分查找。
假设现在要查询 id=13 的数据，只需要遍历 1→7→10→13 四个节点便可以查询到数据，当数越多时，效率提升会更明显。
同时区间查询也是支持，和刚才的查询单个节点类似，只需要查询到起始节点，然后依次往后遍历(链表有序)到目标节点便能将整个范围的数据查询出来。
同时由于我们在索引上不会存储真正的数据，只是存放一个指针，相对于最底层存放数据的链表来说占用的空间便可以忽略不计了。
平衡二叉树的优化但其实 MySQL 中的 InnoDB 并没有采用跳表，而是使用的一个叫做 B+ 树的数据结构。