在電商搜索系統(tǒng)的宏大架構(gòu)中,如果說(shuō)第一步曲“用戶意圖理解”是系統(tǒng)的“大腦”和“指揮官”,那么第二步曲——計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)服務(wù)——無(wú)疑構(gòu)成了整個(gè)系統(tǒng)的“血液”和“循環(huán)系統(tǒng)”。它負(fù)責(zé)存儲(chǔ)、處理、組織和提供支撐每一次精準(zhǔn)搜索所需的海量、多維、實(shí)時(shí)變化的數(shù)據(jù)。本篇章將深入剖析數(shù)據(jù)服務(wù)在電商搜索中的核心地位、關(guān)鍵技術(shù)架構(gòu)與面臨的挑戰(zhàn)。
一、 數(shù)據(jù)服務(wù)的核心地位:從數(shù)據(jù)孤島到智慧引擎
電商平臺(tái)的數(shù)據(jù)是極其龐雜的,主要包括:
- 商品數(shù)據(jù):標(biāo)題、描述、屬性(品牌、型號(hào)、顏色、尺寸等)、SKU信息、價(jià)格、庫(kù)存、圖片/視頻等。
- 用戶與行為數(shù)據(jù):用戶畫像( demographics、興趣偏好)、搜索歷史、瀏覽軌跡、點(diǎn)擊、加購(gòu)、收藏、購(gòu)買、評(píng)價(jià)等。
- 上下文與環(huán)境數(shù)據(jù):時(shí)間(季節(jié)、節(jié)假日)、地理位置、設(shè)備類型、網(wǎng)絡(luò)環(huán)境、當(dāng)前熱門趨勢(shì)等。
- 知識(shí)圖譜數(shù)據(jù):商品間的關(guān)聯(lián)關(guān)系(互補(bǔ)品、替代品)、品類層級(jí)、品牌系列等結(jié)構(gòu)化知識(shí)。
數(shù)據(jù)服務(wù)的核心任務(wù),就是將這些分散、異構(gòu)的數(shù)據(jù)源進(jìn)行高效的采集、清洗、整合、建模與存儲(chǔ),構(gòu)建一個(gè)統(tǒng)一、可靠、可擴(kuò)展的數(shù)據(jù)底座,為上層搜索的召回、排序、個(gè)性化推薦等核心算法提供即時(shí)、高質(zhì)量的數(shù)據(jù)“燃料”。
二、 關(guān)鍵技術(shù)架構(gòu):構(gòu)建高效的數(shù)據(jù)流水線
一個(gè)成熟的電商搜索數(shù)據(jù)服務(wù)體系通常采用分層架構(gòu):
1. 數(shù)據(jù)采集與接入層
- 實(shí)時(shí)流處理:通過(guò)Kafka、Flink等框架,毫秒級(jí)捕獲用戶行為日志(如點(diǎn)擊、搜索詞變更),用于實(shí)時(shí)排序模型更新和趨勢(shì)感知。
- 批量處理:定期(如每日)從業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)庫(kù)(如商品庫(kù)、訂單庫(kù))同步全量或增量數(shù)據(jù),用于基礎(chǔ)數(shù)據(jù)建設(shè)和模型全量訓(xùn)練。
2. 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與計(jì)算層
- 離線數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù):基于Hive、MaxCompute等構(gòu)建,存儲(chǔ)歷史全量數(shù)據(jù),支持復(fù)雜的ETL(提取、轉(zhuǎn)換、加載)和批量分析,用于訓(xùn)練離線排序模型、構(gòu)建用戶長(zhǎng)期興趣畫像。
- 實(shí)時(shí)數(shù)倉(cāng)/OLAP引擎:使用ClickHouse、Doris或HBase等,支持對(duì)近實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的快速多維查詢,滿足實(shí)時(shí)監(jiān)控、即席分析和特征快速提取的需求。
- 特征存儲(chǔ):專門的系統(tǒng)(如Redis、Cassandra或?qū)S锰卣髌脚_(tái))存儲(chǔ)為模型預(yù)計(jì)算好的特征向量(如商品 Embedding、用戶 Embedding),供在線搜索服務(wù)極低延遲讀取。
3. 數(shù)據(jù)建模與服務(wù)層
- 特征工程平臺(tái):將原始數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為機(jī)器可理解、對(duì)預(yù)測(cè)目標(biāo)有效的特征,包括統(tǒng)計(jì)特征、交叉特征、序列特征、Embedding特征等。
- 向量化與Embedding服務(wù):利用深度學(xué)習(xí)模型(如BERT、Graph Neural Networks)將商品、用戶、查詢?cè)~映射到同一向量空間,是語(yǔ)義匹配和深度召回的關(guān)鍵。
- 在線數(shù)據(jù)服務(wù):通過(guò)高性能RPC或API接口(如gRPC),以極低的延遲(通常要求毫秒級(jí))向搜索排序模塊提供所需的各種特征和向量數(shù)據(jù)。
4. 數(shù)據(jù)質(zhì)量與治理
- 貫穿始終的數(shù)據(jù)監(jiān)控、血緣追蹤、一致性校驗(yàn)和故障恢復(fù)機(jī)制,確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性、及時(shí)性和完整性,避免“垃圾進(jìn),垃圾出”。
三、 核心挑戰(zhàn)與演進(jìn)方向
- 規(guī)模與性能的平衡:面對(duì)百億級(jí)商品、數(shù)億用戶和每秒數(shù)十萬(wàn)次的查詢,如何在存儲(chǔ)海量數(shù)據(jù)的保證特征讀取的毫秒級(jí)延遲是永恒挑戰(zhàn)。解決方案包括數(shù)據(jù)分層存儲(chǔ)、智能緩存、計(jì)算下推等。
- 數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)性:電商環(huán)境瞬息萬(wàn)變,價(jià)格調(diào)整、庫(kù)存變動(dòng)、熱點(diǎn)事件要求數(shù)據(jù)服務(wù)能近實(shí)時(shí)(秒級(jí)甚至毫秒級(jí))更新并生效。流批一體架構(gòu)成為趨勢(shì)。
- 特征管理復(fù)雜性:成千上萬(wàn)的特征需要統(tǒng)一的版本管理、線上/線下一致性保障和高效的生命周期管理。特征平臺(tái)(Feature Store)應(yīng)運(yùn)而生,成為現(xiàn)代數(shù)據(jù)架構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)組件。
- 多模態(tài)數(shù)據(jù)融合:商品信息不再局限于文本,圖片、視頻、3D模型、直播流等富媒體數(shù)據(jù)日益重要。數(shù)據(jù)服務(wù)需要具備處理和理解多模態(tài)信息的能力,生成統(tǒng)一的商品表征。
- 成本與效率:海量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與計(jì)算消耗巨大資源。通過(guò)數(shù)據(jù)壓縮、冷熱數(shù)據(jù)分離、彈性計(jì)算資源調(diào)度等方式優(yōu)化成本,是數(shù)據(jù)服務(wù)團(tuán)隊(duì)的核心職責(zé)之一。
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計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)服務(wù)是電商搜索系統(tǒng)從“能搜”到“搜得準(zhǔn)、搜得智能”的幕后功臣。它不再是簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和搬運(yùn),而是演變?yōu)橐粋€(gè)集實(shí)時(shí)處理、智能建模、高效服務(wù)于一體的大腦中樞。一個(gè)健壯、靈活、智能的數(shù)據(jù)服務(wù)體系,是上層搜索算法持續(xù)迭代和創(chuàng)新的堅(jiān)實(shí)基石。在下一篇中,我們將進(jìn)入三步曲的最終章——搜索排序與策略,探討如何利用數(shù)據(jù)服務(wù)提供的“彈藥”,在毫秒間完成從海量候選商品中篩選出最優(yōu)結(jié)果的智慧決策過(guò)程。