下面详细讲一下为什么 filter 的性能很高，filter 的底层原理究竟是什么？
通过一个搜索的场景来深入剖析一下，当一个 filter 搜索请求打到 Elasticsearch 的时候，ES 会进行下面的操作：
（1）在倒排索引中查找搜索串，获取 document list
以 date 来举例：
word doc1 doc2 doc3
2019-01-01 * *
2019-02-02 * *
2019-03-03 * * *filter: 2019-02-02
到倒排索引中一找，发现 2019-02-02 对应的 document list 是 doc2,doc3
（2）为每个在倒排索引中搜索到的结果，构建一个 bitset
这一步是非常重要的，使用找到的 doc list，构建一个 bitset，就是一个二进制的数组，数组的每个元素都是 0 或 1，用来标识一个 doc 对一个 filter 条件是否匹配，如果匹配的话值就是 1，不匹配值就是 0。
所以上面的 filter 的 bitset 的结果就是：
[0,1,1]doc1：不匹配这个 filter 的
doc2 和 doc3：匹配这个 filter 的
注意：这样做的好处就是尽可能用简单的数据结构去实现复杂的功能，可以节省内存空间，提升性能。
（3）遍历每个过滤条件对应的 bitset，优先从最稀疏的开始搜索，查找满足所有条件的 document
由于一次性可以在一个 search 请求中发出多个 filter 条件，那么就会产生多个 bitset，遍历每个 filter 条件对应的 bitset 优先从最稀疏的开始遍历
[0,0,0,0,0,0,0,1] 比较稀疏的 bitset
[1,0,1,1,0,1,0,1]这里主要是因为先遍历比较稀疏的 bitset，就可以先过滤掉尽可能多的数据
（4）caching bitset
caching bitset 会跟踪 query，在最近 256 个 query 中超过一定次数的过滤条件，缓存其 bitset。对于小 segment（<1000 或 <3%），不缓存 bitset。这样下次如果在有这个条件过来的时候，就不用重新扫描倒排索引，反复生成 bitset，可以大幅度提升性能。
说明：
1、在最近的 256 个 filter 中，有某个 filter 超过了一定次数，这个次数不固定，那么 elasticsearch 就会缓存这个 filter 对应的 bitset
2、filter 针对小的 segment 获取到的结果，是可以不缓存的，segment 记录数小于 1000，或者 segment 大小小于 index 总大小的 3%。因为此时 segment 数据量很小，哪怕是扫描也是很快的；segment 会在后台自动合并，小 segment 很快会跟其它小 segment 合并成大 segment，此时缓存就没有什么意思了，segment 很快会消失。
filter 比 query 好的原因除了不计算相关度分数以外还有这个 caching bitset。所以 filter 性能会很高。
（5）filter 大部分的情况下，是在 query 之前执行的，可以尽可能过滤掉多的数据
query: 会计算每个 doc 的相关度分数，还会根据这个相关度分数去做排序
filter: 只是简单过滤出想要的数据，不计算相关度分数，也不排序
（6）如果 document 有新增和修改，那么 caching bitset 会被自动更新
这个过程是 ES 内部做的，比如之前的 bitset 是 [0,0,0,1]。那么现在插入一条数据或是更新了一条数据 doc5，而且 doc5 也在缓存的 bitset[0,0,0,1] 的 filter 查询条件中，那么 ES 会自动更新这个 bitset，变为[0,0,0,1,1]
（7）以后只要有相同的 filter 条件的查询请求打过来，就会直接使用这个过滤条件对应的 bitset
这样查询性能就会很高，一些热的 filter 查询，就会被 cache 住。