从values到

倒排索引

ElasticSearch之所以搜索这么快速，归功于他的倒排索引的设计。

从上图可以看出，词对应的doc，但是并不知道每一个doc中的内容，那么如果想要排序的话每一个doc都去获取一次文档内容非常耗时。Doc Values的出现使得这个问题迎刃而解。

Doc Values

倒排索引将词项映射到包含它们的文档，doc values 将文档映射到它们包含的词项：

当数据被转置之后，想要收集到 Doc_1 和 Doc_2 的唯一 token 会非常容易。

Doc Values使用

Doc Values 是在索引时与倒排索引同时生成。默认情况下每个字段的 Doc Values 都是激活的，除了 analyzed strings。也就是说 Doc Values 和倒排索引一样，基于 Segement 生成并且是不可变的。同时 Doc Values 和倒排索引一样序列化到磁盘，这样对性能和扩展性有很大帮助。

Doc Values 通过序列化把数据结构持久化到磁盘，我们可以充分利用操作系统的内存，而不是 JVM 的 Heap 。当 working set 远小于系统的可用内存，系统会自动将 Doc Values 保存在内存中，使得其读写十分高速；不过，当其远大于可用内存时，操作系统会自动把 Doc Values 写入磁盘。很显然，这样性能会比在内存中差很多，但是它的大小就不再局限于服务器的内存了。

Elasticsearch 中的 Doc Values 常被应用到以下场景：

对一个字段进行排序
对一个字段进行聚合
某些过滤，比如地理位置过滤
某些与字段相关的脚本计算

Doc Values缺点是需要额外的空间来保存，如果你存储的数据确实不需要这个特性，就不如禁用他，这样不仅节省磁盘空间，也许会提升索引的速度。在字段的映射（mapping）设置 doc_values: false 即可。

7 Source/Values
gpiozero 提供了一个方法，通过某算法把设备（传感器）连接起来，然后将信息从一个设备传递到另一个设备。简单的说，gpiozero 可以把某个设备的 values 传递到其他设备。例如，Button 的 values 传递到 LED（或 values 从 Button 传递到 LED），示例如下：


from gpiozero import LED, Button
from signal import pause

led = LED(17)
button = Button(2)

led.source = button

pause()

下面的代码与上面的代码等价：
from gpiozero import LED, Button
from time import sleep

led = LED(17)
button = Button(2)

while True:
    led.value = button.value
    sleep(0.01)



每个设备都有 values 属性（也就是设备的当前 value，value 会不断的生成）。

Input devices (如 button) 只能读取 values，但 output devices (如 LED) 可以写入 values。

output devices 还具有 source 属性，source 可以设置成任意一种 iterator 。

values 传递的频率可以通过设置 source_delay 属性来修改，默认是 0.01s 。

（疑问：是 input 不停的发，output 设置频率接收；还是 input 设置频率发，output 不停的收）

Input devices 和 output devices 的 values 的范围要匹配。
potentiometer 控制 LED 亮度变化的示例：
from gpiozero import PWMLED, MCP3008
from signal import pause

led = PWMLED(17)
pot = MCP3008()

led.source = pot

pause()

values 可以在多个设备间传递：


from gpiozero import LED, Button
from signal import pause

red = LED(14)
green = LED(15)
button = Button(17)

red.source = button
green.source = red

pause()

7.1 Processing values
values 在传递过程中，可以进行处理：



例如，Button 向 LED 传递 values 时，value 取反。


from gpiozero import Button, LED
from signal import pause

def opposite(device):
    for value in device.values:
        yield not value

led = LED(4)
btn = Button(17)

led.source = opposite(btn)

pause()

有的时候可以没有 Input devices，人为生成一个输入源，如下：



例如，通过生成器随机生成 0 或 1，示例：


from gpiozero import LED
from random import randint
from signal import pause

def rand():
    while True:
        yield randint(0, 1)

led = LED(17)
led.source = rand()

pause()

如果传递的 values 是无限的，那么 value 会一直传递下去，直到 source 被修改或设置为 None 。

如果传递的 values 是有限的，那么 value 传完后就会停止，Output device 会停留在最后一个 value 的状态。

示例如下，LED 会最后一直亮下去：
from gpiozero import LED
from signal import pause

led = LED(17)
led.source_delay = 1
led.source = [1, 0, 1, 1, 1, 0, 0, 1, 0, 1]

pause()

7.2 Source Tools
gpiozero 提供了一个工具 Source Tools，用来处理 source/values 。使用时需要导入 gpiozero.tools 。
LED 亮度随机变化示例：




from gpiozero import PWMLED
from gpiozero.tools import random_values
from signal import pause

led = PWMLED(4)
led.source = random_values()
led.source_delay = 0.1

pause()

Button 按下 LED 灭，松开亮的示例：




from gpiozero import PWMLED
from gpiozero.tools import random_values
from signal import pause

led = PWMLED(4)
led.source = random_values()
led.source_delay = 0.1

pause()

支持多个 Input device ：



两个 button 都按下时，LED 亮，示例：
from gpiozero import Button, LED
from gpiozero.tools import all_values
from signal import pause

button_a = Button(2)
button_b = Button(3)
led = LED(17)

led.source = all_values(button_a, button_b)

pause()

all_values 为与的关系；any_values 为或的关系。
有的 devices 的 values 取值范围为 0 到 1，有的为 -1 到 1 （Motor, Servo 和 TonalBuzzer），可以使用  sin_values() ：


from gpiozero import Motor, Servo, TonalBuzzer
from gpiozero.tools import sin_values
from signal import pause

motor = Motor(2, 3)
servo = Servo(4)
buzzer = TonalBuzzer(5)

motor.source = sin_values()
servo.source = motor
buzzer.source = motor

pause()

状态如下：





-1 到 0
0 到 1




motor
反转，减速
正转，加速


servo
左转
右转


buzzer
最低
最高


7.3 Internal devices
gpiozero 提供了  internal devices，感觉像是内置函数。
8am 到 8pm lamp 亮，示例如下：


from gpiozero import Energenie, TimeOfDay
from datetime import time
from signal import pause

lamp = Energenie(1)
daytime = TimeOfDay(time(8), time(20))

lamp.source = daytime
lamp.source_delay = 60

pause()

(疑问：Energenie 东东???)
通过 DiskUsage 和 LEDBarGraph 显示磁盘使用的情况：


from gpiozero import DiskUsage, LEDBarGraph
from signal import pause

disk = DiskUsage()
graph = LEDBarGraph(2, 3, 4, 5, 6, 7, 8)

graph.source = disk

pause()

花园照明系统。晚上有人移动，led 亮，示例：


from gpiozero import LED, MotionSensor, LightSensor
from gpiozero.tools import booleanized, all_values
from signal import pause

garden = LED(2)
motion = MotionSensor(4)
light = LightSensor(5)

garden.source = all_values(booleanized(light, 0, 0.1), motion)

pause()

7.4 Composite devices
motor values 示例：
>>> from gpiozero import Robot
>>> robot = Robot(left=(14, 15), right=(17, 18))
>>> robot.value
RobotValue(left_motor=0.0, right_motor=0.0)
>>> tuple(robot.value)
(0.0, 0.0)
>>> robot.forward()
>>> tuple(robot.value)
(1.0, 1.0)
>>> robot.backward()
>>> tuple(robot.value)
(-1.0, -1.0)
>>> robot.value = (1, 1)  # robot is now driven forwards

使用两个 potentiometers 来控制左右 motor 的速度：


from gpiozero import Robot, MCP3008
from gpiozero.tools import zip_values
from signal import pause

robot = Robot(left=(4, 14), right=(17, 18))

left_pot = MCP3008(0)
right_pot = MCP3008(1)

robot.source = zip_values(left_pot, right_pot)

pause()

涉及到反向， potentiometer values 从 0->1 修改为 -1->1:


from gpiozero import Robot, MCP3008
from gpiozero.tools import scaled
from signal import pause

robot = Robot(left=(4, 14), right=(17, 18))

left_pot = MCP3008(0)
right_pot = MCP3008(1)

robot.source = zip(scaled(left_pot, -1, 1), scaled(right_pot, -1, 1))

pause()