metadata 和 routing

虽然在刚开始源码概述时把代码分为分布式和数据两部分，但是它们的界限并不明显。之前这几篇可以说是这两部分的衔接。我们在快速接近数据（index）部分。本篇分析一下之前分析cluster遗留下的问题：Metadata与routing，虽然这两部分的代码在cluster中，但是却直接和index相关。

metadata部分主要是和索引相关的一些元数据构建和操作。元数据部分主要包括别名元数据（AliasMetaData）：索引别名相关，将索引通过别名映射到相关的路由上；索引元数据（IndexMetaData）：索引相关的，如shard数目replica数目， 创建时间等；索引模板元数据（IndexTemplateMetaData）：模板相关，如预设的mapping， aliases等 ；mapping元数据（MappingMetadata）：mapping相关的元数据，如id，routing等；及RestoreMetadata和 SnapshortMetadata等。这些metadata囊括了索引相关的所有元数据，这些元数据都是集群级别，我个人认为这也是这部分放到cluster的原因。

metadata是相关功能集群级别的配置信息，它们大都类似于数据类本身的逻辑并不复杂，都是由field和一些对field的set和get方法组成，但是它的有些field本身又是类。而且有些metadata类提供了更加复杂的数据操作方法，如MappingMetadata会有build及对于一些数据格式分析的方法。这里简单分析两个进行说明。下图是IndexMetadata的部分fields：

可以看到就是一些index相关的元数据，很多都是使用中必须解除到的。如Mapping等。方法上也大多是get与set，并没有太多复杂的逻辑。不同于IndexMetadata,MappingMetaData的filed则多数是内部分类，如下图所示：

这里的id，routing和timestamp字段都是内部类，因为这些字段还包含其它逻辑，无法通过基本数据类型实现。而Mapping中的关键部分内容字段映射则是一个压缩字符串（source），这是一个json格式的字符串。因此MappingMetadata则包含了很多更复杂的方法用来解析source。

其它的metadata类跟着两个非常类似就不再一一说明，有兴趣的话请参考相关源码。最后来看一下MetaData相关的service，这些service对外提供了对相关MetaData读取和操作的接口。这里以MappingMetaDataService为例做个简单的说明，它的类图如下所示：

MappingMetaDataService对外提供了MappingMetaData的更新，移除等相关操作，这些方法涉及到了索引的相关操作，这里就不展开，在后面索引的分析中会有涉及。

以上就metadata的相关分析，这一部分自身不涉及太复杂的逻辑，复杂的逻辑都在service中，但是因为service的方法会牵扯到Index的操作，因此这里就先简单分析，后面索引的相关分析中再来仔细说明相关方法。

同MetaData类似，routing这一部分主要是集群中索引的路由的相关元数据，但和MetaData不同的是，这一部分有层次结构。ShardRouting是最基本元素，由它构成index的IndexRoutingTable，最后由IndexRoutingTable构成集群的RoutingTable。首先看看shardRouting,继承关系如下图所示：

一个Routing本质上是一个可以序列化的XContent,ImmutableShardRount中是Routing中不可变的字段及他们的set和get方法如id， version等。MutableShardRouting中主要是相关的shard操作，如重分配，primaryshard的变动等。一个shard的primary和所有的replica组成一个shardRoutingTable，它的部分代码如下所示：

public class IndexShardRoutingTable implements Iterable<ShardRouting> {

    final ShardShuffler shuffler;
    final ShardId shardId;

    final ShardRouting primary;
    final ImmutableList<ShardRouting> primaryAsList;
    final ImmutableList<ShardRouting> replicas;
    final ImmutableList<ShardRouting> shards;
    final ImmutableList<ShardRouting> activeShards;
    final ImmutableList<ShardRouting> assignedShards;
......
}

ShardRoutingTable中记录着一个shard所有状态的replica。index由多个shard组成，因此IndexRoutingTable由ShardRoutingTable组成，代码如下所示：

public class IndexRoutingTable implements Iterable<IndexShardRoutingTable> {

    private final String index;
    private final ShardShuffler shuffler;

    // note, we assume that when the index routing is created, ShardRoutings are created for all possible number of
    // shards with state set to UNASSIGNED
    private final ImmutableOpenIntMap<IndexShardRoutingTable> shards;

    private final ImmutableList<ShardRouting> allShards;
    private final ImmutableList<ShardRouting> allActiveShards;
.......
}

最后所有的IndexRoutingTable组成了集群的RoutingTable：

public class RoutingTable implements Iterable<IndexRoutingTable> {

    public static final RoutingTable EMPTY_ROUTING_TABLE = builder().build();

    private final long version;

    // index to IndexRoutingTable map
    private final ImmutableMap<String, IndexRoutingTable> indicesRouting;
.........
}

这是indexRoutingTable这条线，另外还有一条RoutingTable，那就是nodeRoutingTable，这条RoutingTable线记录了每个节点上的shard的路由信息，由shardRouting构成nodeRoutingTable，然由NodeRoutingTable构成NodesRoutingTable（集群shardRouting）。

同所有是其它模块一样，这些Routing的相关操作也是由service对外提供，另外这一部分还有以下shard操作的相关类如ShardIterator，ShardShuffle等。

总结：本篇从结构上对metadata和Routing部分进行了简单说明，这两部分连接着cluster和index。这里的说明并没有深入到方法层面，一则这里的逻辑大部分很简单，另外这些方法在后面的数据（index）部分的分析中会有涉及。