本文主要分析es lucene写入流程，lucene segment的产生，flush， commit与es的refresh，flush。
1 segment的产生
当索引一个文档时，如果存在空闲的segment（未被其他线程锁定），则取出空闲segment list中的最后一个segment（LIFO)，并锁定，将文档索引至该segment，
找达到flush条件的segment，然后解锁，归还至空闲segment list，如果有达到flush条件的segment，flush该segment（同步执行）。
如果不存在，则创建新的segment，重复上述步骤。
总结1：如果并行的执行向一个索引，索引文档，则需要不同的segment。
相关代码：
//索引一个文档。 IndexWriter.updateDocument //索引一个文档。 DocumentsWriter.updateDocument //一个线程索引时锁定一个ThreadState对象，索引后归还至free list。 ThreadState //ThreadState的属性，一个DocumentsWriterPerThread对应一个segment，flush后，该ThreadState的dwpt为null， //下次使用该ThreadState，创建新的dwpt，新的segment。 DocumentsWriterPerThread
2 flush条件
索引一个文档后，找出是否有达到flush条件的segment。
1：如果maxBufferedDocs（默认-1，es未设置）不等于-1，且当前segment在内存中的doc数量大于等于maxBufferedDocs，则标记该segment的flushPending。
2：如果不满足1，且ramBufferSizeMB（默认16.0，es设置为es.index.memory.max_index_buffer_size)不等于-1，当内存中当前IndexWriter所有segment之和(包括deleted docs）大于ramBufferSizeMB时，找出内存中最大的且未标记flushPending的segment，标记该segment的flushPending。
3：如果当前1，2之后，当前segment还未标记flushPending，则当前segment大于perThreadHardLimitMB(默认1945，es未设置)，标记该segment的flushPending。
123之后，如果当前segment被标记，则flush当前segment。否则从flushQueue中poll一个segment，如果flushQueue（调用flush时，将所有segment加入queue）为空，则遍历segment取第一个标记flushPending的segment进行flush。
相关代码：
//查找符合flush的segment。 DocumentsWriterFlushControl.doAfterDocument //flush当前segment前，reset当前dwpt，下次使用当前ThreadState需要新的dwpt，新的segment。 DocumentsWriterFlushControl.internalTryCheckOutForFlush //flush当前segment，或者其他segment。 DocumentsWriter.postUpdate
注意：除了达到flush条件的自动flush，还可以通过调用api flush，如：
1：es refresh
2：es flush
3：es syncedFlush
3 flush
flush将内存中的segment写到文件（在调用线程中同步执行），但不执行fileChannel.force(nio，bio则fileOutputStream.flush)，一部分数据可能在buffer中。
相关代码：
//flush一个segment。 DocumentsWriter.doFlush DocumentsWriterPerThread.flush DefaultIndexingChain.flush //写nvd, nvm文件。 writeNorms //写dvd, dvm文件。 writeDocValues //针对numberic, 写dii, dim文件。 writePoints //写fdt, fdx文件（该文件在首次indexing时创建，flush时写入值）。 storedFieldsConsumer.flush //写doc, pos, tim, tip文件。 termsHash.flush //写fnm文件。 docWriter.codec.fieldInfosFormat().write //写cfs, cfe, si, liv（如果有删除）文件。 DocumentsWriterPerThread.sealFlushedSegment //删除cfs, cfe, si, liv（如果有删除）之外的文件。 IndexWriter.doAfterFlush
4 commit
commit执行fileChannel.force，将buffer中的数据写到磁盘。具体步骤为：
1：flush all segments 将内存中所有的segments写到文件。
2：依次sync pending_segments_n，segment files（fileChannel.force）将这写文件同步到磁盘。
3：将pending_segments_n重命名为segments_n，删除旧的segments_n-1。
4：如果步骤1 flush了segment，执行maybeMerge，如果达到merge条件，将会merge。
相关代码：
//commit。 IndexWriter.commit IndexWriter.commitInternal IndexWriter.prepareCommitInternal //flush segments。 DocumentsWriter.flushAllThreads //sync file。 IndexWriter.startCommit Directory.sync IOUtils.fsync FileChannel.force FileChannelImpl.force //更新commit信息segments_n，删除旧的segments_n-1。 IndexWriter.finishCommit //如果达到merge条件，将会merge。 IndexWriter.maybeMerge
5 maybeMerge
flush或者commit后，如果flush了segment，执行maybeMerge，如果达到merge条件，将执行merge（异步执行）。具体步骤为：
1：将segments按size降序排列。
2：计算total segments size 和 minimum segment size。
3：total segments size过滤掉tooBigSegment(大于max_merged_segment/2.0)的segment，并记录tooBigCount；minSegmentBytes如果小于floor_segment（默认2mb)，取2mb。
4：计算allowedSegCountInt，当segments（不包含tooBigSegment）数量大于此数，将触发merge。
5：从大到小（之前的降序排列），以每个segment为起点，贪心找出不大于maxMergeAtOnce个， 且size总和不大于maxMergedSegmentBytes个segments作为candidate。
使用mergeScore（totalAfterMergeBytes，totAfterMergeBytes/totBeforeMergeBytes）最低的candidate进行merge。
相关代码：
//maybeMerge。 IndexWriter.maybeMerge IndexWriter.updatePendingMerges //查找可merge的segments。 TieredMergePolicy.findMerges //执行merge。 ConcurrentMergeScheduler.merge
//控制merge线程数量 ConcurrentMergeScheduler.maybeStall
//用来异步执行merge的线程。
MergeThread
6 es refresh
主要执行lucene的flushAllThreads和maybeMerge。refresh的两个条件：
1：达到refresh_interval设置的时间间隔。
2：节点所有shard的segments占用内存(调用lucene api获取）之和达到indices.memory.index_buffer_size，找出占用最大的shard执行refresh。
相关代码：
//refresh_interval refresh。
IndexService.AsyncRefreshTask
//indices.memory.index_buffer_size refresh。
IndexingMemoryController.runUnlocked
IndexingMemoryController.writeIndexingBufferAsync
//es refresh。 InternalEngine.refresh //lucene refresh。 ReferenceManager.maybeRefreshBlocking DirectoryReader.openIfChanged StandardDirectoryReader.doOpenIfChanged IndexWriter.getReader //flush segments。 DocumentsWriter.flushAllThreads //如果flush了segment，则执行maybeMerge。 IndexWriter.maybeMerge
7 es flush
主要执行步骤为：
1：prepareCommit translog：
1.1 备份 translog.ckp到translog-1.ckp。
1.2 fsync translog-1.ckp以及translog 文件夹。
1.3 创建新的translog数据文件translog-n.tlog，更新translog.ckp（写入checkPoint）。
2：commit indexWriter(见4 commit)。
3：refresh（见6 es refresh)。
4：commit translog：删除备份的translog-1.ckp以及旧的translog数据文件translog-n-1.tlog。
相关代码：
//es flush。 InternalEngine.flush //prepareCommit translog。 Translog.prepareCommit //es commit index writer。 InternalEngine.commitIndexWriter //lucene commit。 IndexWriter.commit //es refresh。 InternalEngine.refresh //commit translog。 Translog.commit
总结2：lucene的flush是指将内存中的segment，写到磁盘但不执行fileChannel.force，一部分数据会在buffer中；commit会调用force，将buffer中的数据写到磁盘。
es的refresh调用lucene的flush；flush调用lucene的commit。
参考：
elasticsearch5.6.12，lucene6.6.1 源码
https://www.outcoldman.com/en/archive/2017/07/13/elasticsearch-explaining-merge-settings/
http://blog.mikemccandless.com/2011/02/visualizing-lucenes-segment-merges.html