Elasticsearch의 Query와 Filter

Query

Query

문서의 적합성(Relevance)을 평가하여 검색 점수(Score)를 계산한다.

전문 검색(Full-text search)을 수행하며, 검색어와 관련성이 높은 문서를 찾기 위해 사용된다.

검색 결과는 _score 값에 따라 정렬된다.

검색 점수 계산이 필요하기 때문에 캐싱되지 않는다.

{
  "query": {
    "match": {
      "title": "Elasticsearch filter query"
    }
  }
}

title 필드에서 Elasticsearch filter query와 관련성이 높은 문서를 검색되며, _score값이 높은 순서대로 정렬된다.

Filter

Filter(필터)

문서가 특정 조건을 만족하는지 여부만 검사한다.

점수 계산 없이 O(1) 연산처럼 동작하여 빠르게 실행된다.

정확한 값 일치(match exact)나 범위 검색(range search)에 최적이다.

캐싱되기 때문에 컴퓨팅 사이클을 일부 절약할 수 있다.

Filter의 값이 캐싱되는 이유 Filter 쿼리는 멱등성이 높아 성능 개선을 위해 자주 사용되는 Filter 조건을 캐시한다.

{
  "query": {
    "bool": {
      "filter": [
        {
          "term": {
            "status": "Active"
          }
        },
        {
          "range": {
            "created_at": {
              "gte": "2024-01-01"
            }
          }
        }
      ]
    }
  }
}

status가 Active이고, created_at이 2024-01-01 이후인 문서만 필터링되며, _score값 없이 조건을 만족하는 문서만 반환된다.

Query와 Filter

차이점

가장 큰 차이점은 _score값의 유무이다. Query는 _score값을 계산해 이를 기준으로 하고, Filter는 _score값이 아니라 조건 만족 여부만 확인한다.

_score값이란?

검색된 문서들이 얼마나 검색어와 가깝고(연관성이 높고), 중요도가 높은지를 수치로 표현한 값이다.

TF-IDF(단어 빈도-역문서 빈도, Term Frequency-Inverse Document Frequency)와 유사한 방식으로 동작한다.

함께 사용하기

bool로 query와 filter 분리

bool 쿼리로 _score가 필요한 검색은 must, 필터는 filter를 이용해 검색한다.

bool 쿼리

여러 개의 조건을 조합하여 검색을 수행하는 방법으로, 각 조건을 논리 연산(AND, OR, NOT)을 이용해 결합할 수 있습니다.

  {
    "query": {
      "bool": {
        "must": [
          { "match": { "title": "Elasticsearch" } }  // 검색어 포함 (점수 계산 O)
        ],
        "filter": [
          { "term": { "category": "search" } },  // 특정 카테고리 필터링 (점수 계산 X, 캐싱 O)
          { "range": { "published_date": { "gte": "2024-01-01" } } } // 날짜 필터링 (점수 계산 X)
        ]
      }
    }
  }

동작 방식

위 내용과 같이, bool 쿼리로 filter와 must을 조합해 쿼리시 대략적으로 어떻게 검색하는지 알아보자.

1. 내부적으로 실행 우선순위를 최적화하여 검색 성능을 높인다.

   필터링 가능한 부분은 먼저 적용해 성능을 최적화 하려고 합니다.

2. filter 조건을 평가하여, 문서 집합을 축소합니다

   위의 예제에서는 [category=search와 published_date >= 2024-01-01]을 만족하는 문서를 필터링한다.

   이 필터가 자주 사용되는 경우 캐싱이 발생한다.

3. must(match) 조건을 적용하여 _score 계산합니다.

   필터링된 문서들만 대상으로 “title”: “Elasticsearch” 일치 여부를 평가하며, _score를 계산한다.