3. 索引设计原则：字段类型映射、索引模板、别名管理

索引设计是搜索引擎性能与安全的基础。字段类型映射决定了数据如何被索引和检索；索引模板实现了动态索引的标准化创建；别名管理则提供了零停机索引重建与多版本路由能力。三者共同构成了生产级搜索系统的数据骨架。

3.1 字段类型映射（Mapping）

字段类型映射定义了索引中每个字段的数据类型、分词器、是否存储、是否索引等属性。错误的映射会导致查询结果不准确或性能下降。

3.1.1 核心字段类型对照

3.1.2 字段映射设计原则

• 显式映射优于动态映射：生产环境必须关闭 dynamic: true，防止字段爆炸导致集群不稳定。
• 多字段（multi-fields）：同一字段同时支持全文搜索和精确聚合，例如 title 同时映射为 text 和 keyword。
• 禁用不必要的索引：对于不需要搜索的字段（如原始日志体），设置 index: false 以节省存储和 I/O。
• 字段级安全前置：在映射阶段就区分公开字段与受限字段，便于后续权限过滤。

PUT /documents
{
  "mappings": {
    "dynamic": "strict",
    "properties": {
      "title": { "type": "text", "fields": { "raw": { "type": "keyword" } } },
      "content": { "type": "text", "index": true },
      "owner_id": { "type": "keyword" },
      "allowed_roles": { "type": "keyword" },
      "visibility": { "type": "keyword" },
      "created_at": { "type": "date" }
    }
  }
}

3.2 索引模板（Index Template）

索引模板允许在索引创建时自动应用预定义的映射和设置。对于多租户、时间序列数据或动态索引场景，模板是保证一致性的关键工具。

3.2.1 模板匹配与优先级

3.2.2 模板设计最佳实践

• 分层模板结构：使用组件模板定义基础设置（分片数、副本数、刷新间隔），再通过索引模板组合业务映射。
• 权限模板化：在模板中预置权限相关字段的映射，确保每个索引都具备字段级安全能力。
• 滚动索引管理：对于日志类数据，模板配合 ILM（索引生命周期管理）自动完成索引创建、滚动和删除。

PUT _index_template/tenant_docs_template
{
  "index_patterns": ["tenant-*-docs-*"],
  "template": {
    "settings": {
      "number_of_shards": 3,
      "number_of_replicas": 1,
      "refresh_interval": "30s"
    },
    "mappings": {
      "dynamic": "strict",
      "properties": {
        "tenant_id": { "type": "keyword" },
        "doc_id": { "type": "keyword" },
        "title": { "type": "text" },
        "content": { "type": "text" },
        "acl": {
          "type": "nested",
          "properties": {
            "user_id": { "type": "keyword" },
            "permission": { "type": "keyword" }
          }
        }
      }
    }
  },
  "priority": 100
}

3.3 别名管理（Alias）

索引别名是一个或多个索引的逻辑名称。别名是实现零停机索引重建、多索引联合查询、权限隔离的核心机制。

3.3.1 别名核心操作

3.3.2 别名在权限过滤中的应用

• 租户隔离：为每个租户创建过滤别名，自动附加 tenant_id 过滤条件，应用层无需感知。
• 字段级安全：通过别名 source filtering 限制返回字段，例如公开别名只返回 title 和 summary，内部别名返回完整内容。
• 版本管理：索引重建时，新索引使用相同别名，切换过程对查询完全透明。

3.3.3 零停机索引重建流程

1. 创建新索引 documents_v2，应用新的映射和设置。
2. 从旧索引 documents_v1 重新索引数据到 documents_v2。
3. 使用 _aliases API 原子操作：移除旧索引的别名，添加新索引的别名。
4. 验证查询结果，确认无误后删除旧索引。

POST /_aliases
{
  "actions": [
    { "remove": { "index": "documents_v1", "alias": "documents" } },
    { "add": { "index": "documents_v2", "alias": "documents" } }
  ]
}

3.4 三者协同：安全索引设计框架

字段映射、索引模板、别名管理并非孤立存在，三者协同构建了安全、可维护的索引体系：

• 映射层：定义字段类型和索引行为，明确哪些字段用于权限过滤（如 allowed_roles、tenant_id）。
• 模板层：确保每个新创建的索引都自动包含权限相关字段映射，避免遗漏。
• 别名层：通过过滤别名实现查询时的权限隔离，通过原子切换实现索引升级。