知识问答

Elasticsearch搜索引擎

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初识elasticsearch

了解ES

什么是elasticsearch

elasticsearch的发展

搜索引擎技术排名:

总结

倒排索引

正向索引和倒排索引

正向索引

倒排索引

总结

es的一些概念

文档

索引

概念对比

架构

总结

安装es,kibana

安装es

安装kibana

安装分词器

分词器

安装IK分词器

查看数据卷

上传ik安装包​编辑

重启docker容器

测试

IK分词器扩展和停用词典​编辑

总结

索引库操作

mapping映射属性

mapping属性​编辑

总结

索引库CRUD

创建索引库

查看,删除索引库​编辑

示例:查询

示例:删除

修改索引库

示例:修改

总结

文档操作

新增文档

新增文档的DSL语法如下:​编辑

示例

查询文档

DSL语法​编辑

示例

删除文档

DSL语法​编辑

示例

修改文档

方式一:全量修改,会删除旧文档,添加新文​编辑

示例

方式二:增加修改,修改指定字段值​编辑

示例

总结

RestAPI

RestClient操作索引库

初始化JavaRestClient

创建索引库​编辑

删除索引库

判断索引库是否存在

总结

RestClient操作文档

基本步骤

新增文档

示例

运行结果​编辑​编辑

查询文档

示例

运行结果​编辑

修改文档

示例

运行结果

修改前​编辑

修改后​编辑

删除文档

示例

运行结果

删除前

删除后​编辑

总结

批量导入文档

利用JavaRestClient批量导入索引库中

DSL查询文档

DSL查询分类

DSL Query基本语法​编辑

总结

全文检索查询​编辑

match查询:

multi_match查询:

总结

精准查询

term查询:

range查询:

总结

地理坐标查询

geo_bounding_box:

geo_distance:

复合查询

function score

总结

Bloolean Query

案例:

总结

搜索结果处理

排序

示例:对酒店数据按照用户评价降序排序,评价相同的按照价格升序排序

示例:实现对酒店数据按照你的位置坐标的距离升序排序

分页

针对深度分页,ES提供了两种解决方案:

总结

高亮​编辑

总结​编辑

RestClient查询文档

快速入门

我们通过match_all来演示下基本api,先看DSL的组织:​编辑

代码

运行结果​编辑

我们通过match_all来演示下基本的API,再看结果的解析:​编辑

代码

运行结果​编辑

总结

match查询

代码

运行结果​编辑

精确查询​编辑

复合查询

总结

排序和分页

代码

运行结果​编辑

高亮

高亮结果处理​编辑

代码

运行结果​编辑

总结

黑马旅游案例

案例1:实现黑马旅游的酒店搜索功能,完成关键字搜索和分页

步骤:

案例2:添加品牌,城市,星际,价格等过滤功能

步骤:

案例3:我附近的酒店

步骤

案例4:让指定的酒店再搜索中排名位置置顶

步骤

数据聚合

聚合的种类

聚合分类

总结

什么是聚合?

聚合的常见种类有哪些?

参与聚合的字段类型必须是:

DSL实现聚合

DSL实现Bucket聚合

总结

DSL实现Metrics聚合

RestAPI实现聚合

案例:在IUserService中定义方法,实现对品牌,城市,星级的聚合

自动补全

拼音分词器

测试​编辑

自定义分词器

总结

自动补全查询

总结

实现酒店搜索框自动补全

RestAPI实现自动补全

自动补全​编辑

数据同步

数据同步思路分析

方案一:同步调用​编辑

方案二:异步调用​编辑

方案三:**binlog​编辑

总结

实现elasticsearch与数据库同步

利用MQ实现mysql于elasticsearch中数据也要完成操作。

elasticsearch集群

搭建ES集群

ES集群结构

集群脑裂问题

ES集群的脑裂

总结

集权故障转移

集群分布式存储

集群分布式查询​编辑

elasticsearch的查询分成两个阶段:

总结

ES集群故障转移

总结


初识elasticsearch

了解ES

什么是elasticsearch

elasticsearch是一款非常强大的开源搜索引擎,可以帮助我们从海量数据中快速找到需要的内容。

elasticsearch结合kibana,Logstash,Beats,也就是elastic stack(ELK)。被广泛应用在日志数据分析,实时监控等领域。

elasticsearch是elastic stack的核心,负责存储,搜索,分析数据。

Lucene是一个Java语言的搜索引擎类库,是Apache公司的顶级项目,有DougCutting于1999年研发。官网地址:Apache Lucene - Welcome to Apache Lucene 。

Lucene的优势:

  1. 易扩展

  2. 高性能(基于倒排索引)

Lucene的缺点:

  1. 只限于Java语言开发

  2. 学习曲线陡峭

  3. 不支持水平扩展

elasticsearch的发展

2004年Shay Banon基于Lucene开发Compass

2010年Shay Banon重写了Compass,取名为Elasticsearch

官网地址:Elasticsearch 平台 — 大规模查找实时答案 | Elastic

相比与lucene,elasticsearch具备下列优势:

  1. 支持分布式,可水平扩展

  2. 提供Restful接口,可被任何语言调用

搜索引擎技术排名:

  1. Elasticsearch:开源的分布式搜索引擎

  2. Splunk:商业项目

  3. Solr:Apache的开源搜索引擎

总结

什么是elaticsearch?

一个开源的分布式搜索引擎,可以用来实现搜索,日志统计,分析,系统监控等功能

什么是elastic stack(ELK)?

是以elaticsearch为核心的技术栈,包括bears,Logstash,kibana,elaticsearch

什么是Lucene?

是Apache的开源搜索引擎类库,提供了搜索引擎的核心API

倒排索引

正向索引和倒排索引

正向索引

传统数据库(如MySQL)采用正向索引,例如给下表(tb_goods)中的id创建索引:

倒排索引

elasticsarch采用倒排索引:

  1. 文档(document):每条数据就是一个文档

  2. 词条(term):文档按照语义分成的词语

总结

什么是文档和词条?

  1. 每一条数据就是一个文档

  2. 对文档中的内容分词,得到的词语就是词条

什么是正向索引?

  1. 基于文档id创建索引,查询词条时必须先找到文档,而后判断是否包含词条

什么是倒排索引?

  1. 对文档内容分词,对词条创建索引,并记录词条所在文档的信息。查询时先更具词条查询到文档id,而后获取到文档

es的一些概念

文档

elasticsearch是面向文档存储的,可以是数据库中的一条商品数据,一个订单信息。

文档数据会被序列化为json格式后存储在elasticsearch中。

索引

索引(index):相同类型的文档的***

映射(mapping):索引中文档的字段约束信息,类似表的结构约束

概念对比

MySQLElasticsearch说明
TableIndex索引(index),就是文档的***,类似数据库的表(table)
RowDocument文档(Document),就是一条条的数据,类似数据库中的行(Row),文档都是JSON格式
ColumnField字段(Field),就是JSON文档中的字段,类似数据库中的列(column)
SchemaMappingMapping(映射)是索引中文档的约束,例如字段类型约束。类似数据的表结构(Schema)
SQLDSLDSL是elasticsearch提供的JSON风格的请求语句,用来操作elasticserch,实现CRUD

架构

MySQL:擅长事物类型操作,可以确保数据的安全和一致性

Elaticsearch:擅长海量数据的搜索,分析,计算

总结

文档:一条数据就是一个文档,es中是Json格式

字段:Json文档中的字段

索引:同类型文档的***

映射:索引中文档的约束,比如字段名称,类型

elasticaserch与数据库的关系:

  1. 数据库负责事物类型操作

  2. elasticsearch负责海量数据的搜索,分析,计算

安装es,kibana

安装es

  1. 创建网络

    因为我们还需要部署kibana容器,因此需要让es和kibana容器互联。这里先创建一个网络:

    docker network create es-net
  2. 加载镜像

    docker pull elasticsearch:7.12.1
  3. 运行es

    docker run -d \    --name es \    -e "ES_JAVA_OPTS=-Xms512m -Xmx512m" \    -e "discovery.type=single-node" \    -v es-data:/usr/share/elasticsearch/data \    -v es-plugins:/usr/share/elasticsearch/plugins \    --privileged \    --network es-net \    -p 9200:9200 \    -p 9300:9300 \elasticsearch:7.12.1

    命令解释:

    • -e "cluster.name=es-docker-cluster":设置集群名称

    • -e "http.host=0.0.0.0":**的地址,可以外网访问

    • -e "ES_JAVA_OPTS=-Xms512m -Xmx512m":内存大小

    • -e "discovery.type=single-node":非集群模式

    • -v es-data:/usr/share/elasticsearch/data:挂载逻辑卷,绑定es的数据目录

    • -v es-logs:/usr/share/elasticsearch/logs:挂载逻辑卷,绑定es的日志目录

    • -v es-plugins:/usr/share/elasticsearch/plugins:挂载逻辑卷,绑定es的插件目录

    • --privileged:授予逻辑卷访问权

    • --network es-net :加入一个名为es-net的网络中

    • -p 9200:9200:端口映射配置

  4. 开放9200端口,访问端口

    8.137.59.245:9200

安装kibana

kibana可以给我们提供一个elasticsearch的可视化界面,便于我们学习。

  1. 部署kibana

    docker run -d \--name kibana \-e ELASTICSEARCH_HOSTS=http://es:9200 \--network=es-net \-p 5601:5601  \kibana:7.12.1
    • --network es-net :加入一个名为es-net的网络中,与elasticsearch在同一个网络中

    • -e ELASTICSEARCH_HOSTS=http://es:9200":设置elasticsearch的地址,因为kibana已经与elasticsearch在一个网络,因此可以用容器名直接访问elasticsearch

    • -p 5601:5601:端口映射配置

    kibana启动一般比较慢,需要多等待一会,可以通过命令:

    docker logs -f kibana

    查看运行日志,当查看到下面的日志,说明成功:

    此时,在浏览器输入地址访问:http://192.168.150.101:5601,即可看到结果

安装分词器

分词器

es在创建倒排索引时需要对文档分词;在搜索时,需要对用户输入内容分词。但默认的分词规则对中文处理并不友好。

我们在kibana中DevTools中测试:

POST /_***yze{  "***yzer": "standard",  "text": "黑马程序员学习java太棒了"}

安装IK分词器

查看数据卷
上传ik安装包
重启docker容器
docker restart es
测试

IK分词器包含两种模式:

  1. ik_smart:最少切分

  2. ik_max_word:最细切分

    POST /_***yze{  "***yzer": "ik_max_word",  "text": "黑马程序员学习java太棒了"}

IK分词器扩展和停用词典

总结

分词器的作用是什么?

  1. 创建倒排索引时对文档分词

  2. 用户搜索时,对输入的内容分词

IK分词器又几种模式?

  1. ik_smart:智能切分,粗粒度

  2. ik_max_word:最细切分,细粒度

IK分词器如何扩展词条?如何停用词条?

  1. 利用config目录的IKAnalyzer.cfg.xml文件添加扩展词条和停用词典

  2. 在词典中添加扩展词条或者停用词条

索引库操作

mapping映射属性

mapping属性

mapping是对索引库中文档的约束,常见的mapping属性包括:

  1. type:字段数据类型,常见的简单类型有:

    1. 字符串:text(可分词的文本),keyword(精确值,例如:品牌,国家,ip地址)

    2. 数值:long,integer,short,byte,double,float

    3. 布尔:boolean

    4. 日期:date

    5. 对象:object

  2. index:是否创建索引,默认为true

  3. ***yzer:使用哪种分词器

  4. properties:该字段的子字段

总结

mapping常见属性有哪些?

  1. type:数据类型

  2. index:是否索引

  3. ***yzer:分词器

  4. prperties:子字段

type常见的有哪些?

  1. 字符串:text,keyword

  2. 数字:long,integer,short,byte,double,float

  3. 布尔:boolean

  4. 日期:date

  5. 对象:object

索引库CRUD

创建索引库

ES通过Restful请求操作索引库,文档。请求内容用DSL语句来表示。创建索引库和mapping的DSL语法如下:

#创建索引库PUT /heima{  "mappings": {    "properties": {      "info" : {        "type": "text",        "***yzer": "ik_smart"      },      "email":{        "type" : "keyword",        "index": false      },      "name" : {        "type": "object",        "properties": {          "firstName" : {            "type" : "keyword"          },          "lastName" : {            "type" : "keyword"          }        }      }    }  }}

成功运行

查看,删除索引库

示例:查询
示例:删除

修改索引库

DELETE /heima
 
示例:修改
总结

索引库操作有哪些?

  1. 创建索引库:PUT/索引库名

  2. 查询索引库:GET/索引库名

  3. 删除索引库:DELETE/索引库名

  4. 添加字段:PUT/索引库名/_mapping (可以添加字段但不能修改以前的字段)

文档操作

新增文档

新增文档的DSL语法如下:

示例

#插入文档POST /heima/_doc/1{  "info" : "黑马程序员Java讲师",  "email" : "zy@itcast.cn",  "name" : {    "firstName" : "云",    "lastName" : "赵"  }}

运行结果

{  "_index" : "heima",  "_type" : "_doc",  "_id" : "1",  "_version" : 1,  "result" : "created",  "_shards" : {    "total" : 2,    "successful" : 1,    "failed" : 0  },  "_seq_no" : 0,  "_primary_term" : 1}​

查询文档

DSL语法

示例
 #查询文档GET /heima/_doc/1​

运行结果

{  "_index" : "heima",  "_type" : "_doc",  "_id" : "1",  "_version" : 1,  "_seq_no" : 0,  "_primary_term" : 1,  "found" : true,  "_source" : {    "info" : "黑马程序员Java讲师",    "email" : "zy@itcast.cn",    "name" : {      "firstName" : "云",      "lastName" : "赵"    }  }}

删除文档

DSL语法

示例
#删除文档DELETE /heima/_doc/1

运行结果

{  "_index" : "heima",  "_type" : "_doc",  "_id" : "1",  "_version" : 2,  "result" : "deleted",  "_shards" : {    "total" : 2,    "successful" : 1,    "failed" : 0  },  "_seq_no" : 1,  "_primary_term" : 1}

修改文档

方式一:全量修改,会删除旧文档,添加新文

示例
#全量修改文档PUT /heima/_doc/1{  "info" : "黑马程序员Java讲师",  "email" : "ZhaoYun@itcast.cn",  "name" : {    "firstName" : "云",    "lastName" : "赵"  }}

运行结果(版本增加1)

{  "_index" : "heima",  "_type" : "_doc",  "_id" : "1",  "_version" : 3,  "result" : "updated",  "_shards" : {    "total" : 2,    "successful" : 1,    "failed" : 0  },  "_seq_no" : 4,  "_primary_term" : 1}

方式二:增加修改,修改指定字段值

示例
#局部修改文档字段POST /heima/_update/1{  "doc" : {    "email" : "ZYun@itcast.cn"  }}

运行结果

{  "_index" : "heima",  "_type" : "_doc",  "_id" : "1",  "_version" : 4,  "result" : "updated",  "_shards" : {    "total" : 2,    "successful" : 1,    "failed" : 0  },  "_seq_no" : 5,  "_primary_term" : 1}
总结

文档操作有哪些?

  1. 创建文档:POST /索引库名/_doc/文档id {json文档}

  2. 查询文档:GET /索引库名/_doc/文档id

  3. 修改文档:DELETE /索引库名/_doc/文档id

  4. 修改文档:

    1. 全量修改: PUT /索引库名/_doc/文档id {json文档}

    2. 增量修改: POST/索引库名/_update/文档id {"doc":{字段}}

RestAPI

什么是RestClient:

ES官方提供了各种不同语言的客户端,用来操作ES。这些客户端的本质就是组装DSL语句,通过http请求发送给ES。官方文档地址:Elasticsearch Clients | Elastic

RestClient操作索引库

mapping要考虑的问题:

字段名,数据类型,是否参与搜索,是否分词,如果分词,分词器是什么?

ES中支持两种地理

  1. geo_point:由纬度(latitude)和经度(longitude)确定的一个点。例如:"32.83232,120.233231"

  2. geo_shape:有多个geo_point组成的复杂几何图形。例如一条直线,"LINESTRING(-77.2344232 36.421231,-77.009099 38.8821384)"

字段拷贝可以使用copy_to属性将当前字段拷贝到指定字段。示例:

"business" : { ​ "type": "keyword", ​ "copy_to": "all" ​ }, "all" : { ​ "type": "text", ​ "***yzer": "ik_max_word" ​ }

初始化JavaRestClient

  1. 引入es的RestHighLeveClient依赖:

        org.elasticsearch.client    elasticsearch-rest-high-level-client    7.12.1
  2. 因为SpringBoot默认的ES版本是7.6.2,所以我们需要覆盖默认的ES版本:

        1.8    7.12.1
  3. 初始化RestHighLevelClient:

    新建一个测试类

    public class HotelIndexTest {    private RestHighLevelClient client;​    @Test    void name(){        System.out.println(client);    }​    //初始化    @BeforeEach    void setUp(){        this.client = new RestHighLevelClient(RestClient.builder(                HttpHost.create("http://8.137.59.245:9200")        ));    }​    //清理    @Test    @AfterEach    void tearDown() throws IOException {        this.client.close();    }​}

创建索引库

编写DSL语句

public class HotelConstants {    public static final String MAPPING_TEMPLATE = "{\n" +            "  \"mappings\": {\n" +            "    \"properties\": {\n" +            "      \"id\" : {\n" +            "        \"type\": \"keyword\"\n" +            "      },\n" +            "      \"name\" : {\n" +            "        \"type\": \"text\",\n" +            "        \"***yzer\": \"ik_max_word\",\n" +            "        \"copy_to\": \"all\"\n" +            "      },\n" +            "      \"addres\" : {\n" +            "        \"type\": \"keyword\",\n" +            "        \"index\": false\n" +            "      },\n" +            "      \"price\" : {\n" +            "        \"type\": \"integer\"\n" +            "      },\n" +            "      \"score\" : {\n" +            "        \"type\": \"integer\"\n" +            "      },\n" +            "      \"brand\" : {\n" +            "        \"type\": \"keyword\",\n" +            "        \"copy_to\": \"all\"\n" +            "      },\n" +            "      \"city\" : {\n" +            "        \"type\": \"keyword\"\n" +            "      },\n" +            "      \"starName\" : {\n" +            "        \"type\": \"keyword\"\n" +            "      },\n" +            " \n" +            "      \"location\" : {\n" +            "        \"type\": \"geo_point\"\n" +            "      },\n" +            "      \"pic\" : {\n" +            "        \"type\": \"keyword\",\n" +            "        \"index\": false\n" +            "      },\n" +            "      \"all\" : {\n" +            "        \"type\": \"text\",\n" +            "        \"***yzer\": \"ik_max_word\"\n" +            "      }\n" +            "    }\n" +            "  }\n" +            "}";}

编写测试类

@Testvoid createHotelIndex() throws IOException {    //1.创建Request对象    CreateIndexRequest request = new CreateIndexRequest("hotel");    //2.准备请求的参数:DSL语句    request.source(MAPPING_TEMPLATE, XContentType.JSON);    //3.发送请求    client.indices().create(request, RequestOptions.DEFAULT);}

查看运行结果

删除索引库

//    删除索引    @Test    void testDeleteHotelIndex() throws IOException {        //1.创建Request对象        DeleteIndexRequest request = new DeleteIndexRequest("hotel");​        //2.发送请求        client.indices().delete(request, RequestOptions.DEFAULT);    }

运行结果

判断索引库是否存在

//    判断索引是否存在    @Test    void testExistHotelIndex() throws IOException {        //1.创建Request对象        GetIndexRequest request = new GetIndexRequest("hotel");        //2.发送请求        boolean exist = client.indices().exists(request, RequestOptions.DEFAULT);        //3.判断结果        System.out.println(exist ? "索引库已经存在!" : "索引库不存在!");    }

运行结果

总结

索引库操作的基本步骤:

  1. 初始化RestHighLevelClient

  2. 创建XxxIndexRequest。xxx是CREATE,Get,Delete

  3. 准备DSL(CREATE时需要)

  4. 发送请求。调用RestHighLevelClient#indices().xx()方法,xxx时create, exists, delete

RestClient操作文档

基本步骤

利用JavaRestClient实现文档的CRUD

去数据库查询酒店数据,导入到hotel索引库,实现酒店数据的CRUD。

基本步骤如下:

  1. 初始化JavaRestClient

  2. 利用JavaRestClient新增酒店数据

  3. 利用JavaRestClient根据id查询酒店数据

  4. 利用javaRestClient删除酒店数据

  5. 利用JavaRestClient修改酒店数据

新增文档

先查询酒店数据,然后给这条数据创建倒排索引,即可完成添加:

示例
//RestClient的新增数据@Testvoid testAddDocument() throws IOException {    // 根据id查询酒店数据    Hotel hotel = hotelService.getById(39141L);    // 转换为文档类型    HotelDoc hotelDoc = new HotelDoc(hotel);​    //1.准备Request对象    IndexRequest request = new IndexRequest("hotel").id(hotel.getId().toString());​    //2.准备Json文档    request.source(JSON.toJSONString(hotelDoc),XContentType.JSON);​    //3.发送请求    client.index(request,RequestOptions.DEFAULT);​}
运行结果

查询文档

根据id查询到文档数据是json,需要反序列化为java对象:

示例
//RestClient的查询数据@Testvoid testGetDocument() throws IOException {    // 1.准备Request    GetRequest request = new GetRequest("hotel", "39141");    // 2.发送请求,得到响应    GetResponse response = client.get(request, RequestOptions.DEFAULT);    // 3.解析响应结果    String json = response.getSourceAsString();    HotelDoc hotelDoc = JSON.parSEObject(json, HotelDoc.class);    System.out.println(hotelDoc);}
运行结果

修改文档

修改文档数据有两种方式:

方式一:全局更新。再次写入id一样的文档,就会删除旧文档,添加新文档

方式二:局部更新。只跟新局部字段,我们演示方式二

示例
//RestClient的修改数据@Testvoid testUpdateDocument() throws IOException {    // 1.准备Request    UpdateRequest request = new UpdateRequest("hotel", "39141");​    // 2.准备请求参数    request.doc(            "price" , "952",            "starName" , "四钻"    );​    // 3.发送请求    client.update(request, RequestOptions.DEFAULT);}
运行结果
修改前
修改后

删除文档

示例
//RestClient的删除数据@Testvoid testDeleteDocument() throws IOException {    //准备Request    DeleteRequest request = new DeleteRequest("hotel", "39141");    //发送请求参数    client.delete(request, RequestOptions.DEFAULT);}
运行结果
删除前
删除后
总结

文档操作的基本步骤

  1. 初始化RestHighLevelClient

  2. 创建XxxRequest。XXX是Index,Get,Update,Delete

批量导入文档

利用JavaRestClient批量导入索引库中

思路:

  1. 利用mybatis-plus查询酒店数据

  2. 将查询到的酒店数据(Hotel)转换为文档类型数据(HotelDoc)

  3. 利用JavaRestClient总的Bulk批量处理,实现批量新增文档

    //批量导入es@Testvoid testBulkRequest() throws IOException {    // 批量查询酒店数据    List hotels = hotelService.list();​​    // 1.创建Request    BulkRequest request = new BulkRequest();​    // 2.准备参数,添加多个新增的Request    //转换为文档类型HotelDoc    for (Hotel hotel : hotels) {        HotelDoc hotelDoc = new HotelDoc(hotel);        //创建新增文档的Request对象        request.add(new IndexRequest("hotel")                .id(hotelDoc.getId().toString())                .source(JSON.toJSONString(hotelDoc), XContentType.JSON));​    }    // 3.发送请求    client.bulk(request, RequestOptions.DEFAULT);}

    运行结果

DSL查询文档

DSL查询分类

Elasticashearch提供了基于JSON的DSL来定义查询。常见查询类型包括:

  1. 查询所有:查询出所有数据,一般测试用。例如:mathc_all

  2. 全文检索(full text)查询:利用分词器对用户输入内容分词,然后倒排索引库中匹配。例如:

    1. match_query

    2. multi_match_query

  3. 精准查询:根据精准词条查找数据,一般是查找keyword,数值,日期,boolean等类型字段。例如

    1. ids

    2. range

    3. term

  4. 地理(geo)查询:根据经纬度查询。例如

    1. geo_distance

    2. geo_bounding_box

  5. 复合(compound)查询:复合查询可以将上述各种条件组合起来,合并查询条件。例如:

    1. bool

    2. funcation_score

DSL Query基本语法
#查询所有GET /hotel/_search{  "query": {    "match_all": {}  }}

运行结果

总结

查询DSL的基本语法是什么?

  1. GET /索引库名/_search

  2. { "query" : { "查询类型" : { "FIELD" : "TEXT" } } }

全文检索查询

match查询:

全文检索查询的一种,会对用户输入内容分词,然后去倒排索引检索,语法:

# match查询GET /hotel/_search{  "query": {    "match": {      "all": "外滩如家"    }  }}
multi_match查询:

与match查询类似,只不过允许同时查询多个字段,语法:

# multi_match查询GET /hotel/_search{  "query": {    "multi_match": {      "query": "外滩如家",      "fields": ["brand","name","business"]    }  }} 
总结

match和multi_match的区别是什么?

  1. match:更具一个字段查询

  2. muti_match:根据多个字段查询,参与查询字段越多,查阅性能越差

精准查询

准确查询一般是查找keyword,数值,日期,boolean等类型字段。所以不会对搜索条件分词。常见的有:

term查询:
#term查询GET /hotel/_search{  "query": {    "term": {      "city": {        "value": "上海"      }    }  }}
range查询:
# range查询GET /hotel/_search{  "query": {    "range": {      "price": {        "gte": 100,        "lte": 200      }    }  }}
总结

精确查询常见的有哪些?

  1. term查询:根据词条精确匹配,一般搜索keywored类型,数值类型,布尔类型,日期类型字段

  2. range查询:根据数值查询范围,可以是数值,日期的范围

地理坐标查询

根据经纬度查询。常见的使用场景包括:

  1. 携程:搜索我的附近的酒店

  2. 滴滴:搜索我附近的出租车

  3. 微信:搜索我附近的人

根据经纬度查询。例如:

geo_bounding_box:

查询geo_point值落在某个矩形范围所有文档

geo_distance:

查询到指定中心点小于某个距离值的所有文档

# distance查询GET /hotel/_search{  "query": {    "geo_distance": {      "distance": "5km",      "location": "31.21, 121.5"    }  }}

复合查询

复合(compound)查询:复合查询可以将其他简单查询组合起来,实现更复杂的搜索逻辑,例如:

function score

算分函数查询,可以控制文档相关性算分,控制文档排名。例如百度竞价

当我们利用match查询时,文档结果会根据与搜索词条的关联度打分(_score),返回结果时安装分值降序排列。

例如,我们搜索”虹桥如家“,结果如下:

使用function score query,可以修改文档的相关性算分(query score),根据新得到得算分排序。

# function score查询GET /hotel/_search{  "query": {    "function_score": {      "query": {        "match": {          "all": "外滩"        }      },      "functions": [        {          "filter": {            "term": {              "brand": "如家"            }          },          "weight": 10        }      ],      "boost_mode": "sum"    }  }}
总结

function score query定义得三要素是什么?

  1. 过滤条件:哪些文档要加分

  2. 算分函数:如何计算function score

  3. 加权方式:function score 与 query score如何运算

Bloolean Query

参与算分越多,越影响性能。

布尔查询是一个或多个子句得组合。子查询得组合方式有:

  1. must:必须匹配每个子查询,类似 ”与“

  2. should:选择性匹配子查询,类似 ”或“

  3. must_not:必须不匹配,不参与算法,类似”非“

  4. filter:必须匹配,不参与算分

案例:

利用bool查询名字包含 ”如家“,价格不高于400,在坐标31.21,121.5周围10km范围内的酒店。

 # bool 查询 GET /hotel/_search {   "query": {     "bool": {       "must": [         {           "match": {             "name": "如家"           }         }       ],       "must_not": [         {           "range": {             "price": {               "gt": 400             }           }         }       ],       "filter": [         {           "geo_distance": {             "distance": "10km",             "location": {               "lat": 31.21,               "lon": 121.5             }           }         }       ]     }   } }
总结

elasticsearch中的相关性打分算法时什么?

  1. TF-IDF:在elasticserch5.0之前,会随着词频增加反而越来越大

  2. BM25:在elasticsearch5.0之后,会随着词频增大而增大,但增长曲线会趋于水平

搜索结果处理

排序

elaticsearch支持对搜索结果排序,默认是根据相关度算分(_score)来排序。可以排序字段类型有:keyword类型,数值类型,地理坐标类型,日期类型等。

示例:对酒店数据按照用户评价降序排序,评价相同的按照价格升序排序
# sort排序GET /hotel/_search{  "query": {    "match_all": {}  },  "sort": [    {      "score": "desc"    },    {      "price": "asc"    }  ]}
示例:实现对酒店数据按照你的位置坐标的距离升序排序

获取经纬度的方式:获取鼠标点击经纬度-地图属性-示例中心-JS API 2.0 示例 | 高德地图API

 
 # 找到121.612282,31.034661周围的酒店,距离升序排序GET /hotel/_search{  "query": {    "match_all": {    }  },    "sort" : [      {       "_geo_distance":{         "location":{           "lat": "31.034661",           "lon": "121.612282"         },         "order": "asc",         "unit" : "km"      }    }  ]}

分页

elatcsearch默认情况下只返回top10的数据,而如果要查询更多数据就需要修改分页参数了。

elatcsearch中通过修改from,size参数来控制返回的分页结果:

# 分页查询GET /hotel/_search{  "query": {    "match_all": {}  },  "sort": [    {      "price": "asc"    }  ],  "from": 10,  "size": 10}

深度ES是分布式的,所以会面临深度分页问题。例如按price排序后,后去from = 990,size = 10的数据:

  1. 首先在每个数据分片上都排序并查询前1000条文档。

  2. 然后将所有结点的结果聚合,在内存中重新排序选出前1000条文档

  3. 最后从这1000条中,选取从990开始的10条文档

如果搜索页数过深,或者结果集(from+size)越大,对内存和CPU的消耗越高。硬扯ES设定结果查询上限时10000

针对深度分页,ES提供了两种解决方案:
  1. search after:分页时需要排序,原理上是从上一次的排序值开始,查询下一页数据。官方推荐使用的方式。

  2. scroll:原理将排序数据形成快照,保存在内存。官方已经不推荐使用。

总结

from + size:

  1. 优点:支持随机翻页

  2. 缺点:深度分页问题,默认查询上限(from+size)是10000

  3. 场景:百度,京东,谷歌,淘宝这样的随机翻页搜索

after search:

  1. 优点:没有查询上线(单次查询的size不超过10000)

  2. 缺点:智能下岗后逐页查询,不支持随机翻页

  3. 场景:没有随机分页需求的搜索,例如手机向下滚动翻页

scroll:

  1. 优点:没有查询上限(单次查询的size不超过10000)

  2. 缺点:会有额外内存损耗,并且搜索结果是非实时的

  3. 场景:海量数据的获取和迁移。重ES7.1开始不推荐使用,建议用after search 方案

高亮

高亮:就是在搜索结果中把收索关键字突出显示。

原理是这样的:

  1. 将搜索结果中的关键字用标签标记出来

  2. 在页面中给标签添加css样式

语法:

总结

RestClient查询文档

快速入门
我们通过match_all来演示下基本api,先看DSL的组织:
代码
@Testvoid testMatchAll() throws IOException {    // 1.准备Request​    SearchRequest request = new SearchRequest("hotel");    // 2.准备DSL    request.source().query(QueryBuilders.matchAllQuery());    // 3.发送请求    SearchResponse response = client.search(request, RequestOptions.DEFAULT);​    System.out.println(response);}
运行结果
我们通过match_all来演示下基本的API,再看结果的解析:
代码
@Testvoid testMatchAll() throws IOException {    // 1.准备Request    SearchRequest request = new SearchRequest("hotel");    // 2.准备DSL    request.source().query(QueryBuilders.matchAllQuery());    // 3.发送请求    SearchResponse response = client.search(request, RequestOptions.DEFAULT);    System.out.println(response);    //4.解析响应    SearchHits searchHits = response.getHits();    //4.1. 获取总条数    long total = searchHits.getTotalHits().value;    System.out.println("共搜索到"+ total+"条数据");    //4.2. 文档数组    SearchHit[] hits = searchHits.getHits();    //4.3. 便利    for (SearchHit hit : hits){        // 获取文档source        String json = hit.getSourceAsString();        //反序列化        HotelDoc hotelDoc = JSON.parseObject(json, HotelDoc.class);        System.out.println("hotelDoc"+hotelDoc);    }    System.out.println(response);}
运行结果

RestAPI其中构建DSL是通过HighLevelRestClient中的resource()来实现的,其中包含了查询,排序,分页,高亮等所有功能

RestAPI中其中构建查询条件的核心是由一个名为QueryBuilders的工具类提供的,其中包含了各种查询方法:

总结
  1. 创建SearchRequest对象

  2. 准备Request.source(),也就是DSL.

    1. QueryBuilders来构建查询条件

    2. 传入Request.source()的query()方法

  3. 发送请求,得到结果

  4. 解析结果(参考JSON结果,从外到内,逐层解析)

match查询
代码
@Testvoid testMatch() throws IOException {    // 1.准备Request    SearchRequest request = new SearchRequest("hotel");    // 2.准备DSL    request.source().query(QueryBuilders.matchQuery("all","如家"));    // 3.发送请求    SearchResponse response = client.search(request, RequestOptions.DEFAULT);    System.out.println(response);    extracted(response);    System.out.println(response);}private void extracted(SearchResponse response) {    //4.解析响应    SearchHits searchHits = response.getHits();    //4.1. 获取总条数    long total = searchHits.getTotalHits().value;    System.out.println("共搜索到"+ total+"条数据");    //4.2. 文档数组    SearchHit[] hits = searchHits.getHits();    //4.3. 便利    for (SearchHit hit : hits){        // 获取文档source        String json = hit.getSourceAsString();        //反序列化        HotelDoc hotelDoc = JSON.parseObject(json, HotelDoc.class);        System.out.println("hotelDoc"+hotelDoc);    }}
运行结果
精确查询
复合查询

精确查询常见的有term查询和range查询,同样利用QueryBuilders实现:

​    @Test    void testBool() throws IOException {​        // 1.准备Request        SearchRequest request = new SearchRequest("hotel");        // 2.准备DSL        // 2.1. 准备BooleanQuery        BoolQueryBuilder boolQuery = QueryBuilders.boolQuery();        //2.2. 添加term        boolQuery.must(QueryBuilders.termQuery("city","上海"));        // 2.3. 添加range        boolQuery.filter(QueryBuilders.rangeQuery("price").lte(250));​        request.source().query(boolQuery);        // 3.发送请求        SearchResponse response = client.search(request, RequestOptions.DEFAULT);​        System.out.println(response);​        extracted(response);    }​    private void extracted(SearchResponse response) {        //4.解析响应        SearchHits searchHits = response.getHits();​        //4.1. 获取总条数        long total = searchHits.getTotalHits().value;        System.out.println("共搜索到"+ total+"条数据");​        //4.2. 文档数组        SearchHit[] hits = searchHits.getHits();        //4.3. 便利        for (SearchHit hit : hits){            // 获取文档source            String json = hit.getSourceAsString();            //反序列化            HotelDoc hotelDoc = JSON.parseObject(json, HotelDoc.class);            System.out.println("hotelDoc"+hotelDoc);        }    }
总结

要构建查询条件,只要记住一个类:QueryBuilders

排序和分页
代码
@Testvoid testPageAndSort() throws IOException {    //页码,每页大小    int page = 2,size = 5;​​    // 1.准备Request    SearchRequest request = new SearchRequest("hotel");    // 2.准备DSL    // 2.1. 准备Query    request.source().query(QueryBuilders.matchAllQuery());    // 2.2. 排序 sort    request.source().sort("price", SortOrder.ASC);    // 2.3. 分页 from,size    request.source().from((page-1)*size).size(5);​    // 3.发送请求    SearchResponse response = client.search(request, RequestOptions.DEFAULT);    System.out.println(response);    extracted(response);}
运行结果
高亮

高亮API包括请求DSL构建和结果解析两部分,我们先看请求的DSL构建:

高亮结果处理
代码
@Testvoid testHighlight() throws IOException {    // 1.准备Request    SearchRequest request = new SearchRequest("hotel");    // 2.准备DSL    // 2.1. 准备Query    request.source().query(QueryBuilders.matchQuery("all","如家"));    // 2.2. 高亮    request.source().highlighter(new HighlightBuilder().field("name").requireFieldMatch(false));    // 3.发送请求    SearchResponse response = client.search(request, RequestOptions.DEFAULT);    System.out.println(response);    handleResponse(response);}​private void handleResponse(SearchResponse response) {    //4.解析响应    SearchHits searchHits = response.getHits();​    //4.1. 获取总条数    long total = searchHits.getTotalHits().value;    System.out.println("共搜索到"+ total+"条数据");​    //4.2. 文档数组    SearchHit[] hits = searchHits.getHits();    //4.3. 遍历    for (SearchHit hit : hits){        // 获取文档source        String json = hit.getSourceAsString();        //反序列化        HotelDoc hotelDoc = JSON.parseObject(json, HotelDoc.class);        // 获取高亮结果        Map highlightFields = hit.getHighlightFields();​        if (!CollectionUtils.iSEMpty(highlightFields)){            // 根据字段名称获取高亮结果            HighlightField highlightField = highlightFields.get("name");            if (highlightField != null){                //获取高亮值                String name = highlightField.getFragments()[0].string();                // 覆盖非高亮结果                hotelDoc.setName(name);            }​        }​        System.out.println("hotelDoc"+hotelDoc);    }}
运行结果
总结
  1. 所有的搜索DSL的构建,记住一个API:SearchRequest的source()方法

  2. 高亮结果解析是参考JSON结果,逐层解析

黑马旅游案例

案例1:实现黑马旅游的酒店搜索功能,完成关键字搜索和分页

步骤:
  1. 定义实体类,接收前端请求

  2. 定义controller接口,接收页面请求,调用IHotelService的search方法

  3. 定义IHotelService中的search方法,利用match查询实现根据关键字搜索酒店信息

@Overridepublic PageResult search(RequestParams params) {    try {        // 1.准备Request        SearchRequest request = new SearchRequest("hotel");        // 2.准备DSL        // 2.1 query        String key = params.getKey();        if (key == null || key.trim().length() == 0){            request.source().query(QueryBuilders.matchAllQuery());        } else {            request.source().query(QueryBuilders.matchQuery("all",key));        }        // 2.2. 分页        int page = params.getPage();        int size = params.getSize();        request.source().from((page - 1) * size).size(size);​        // 3.发送请求        SearchResponse response = client.search(request, RequestOptions.DEFAULT);        System.out.println(response);        handleResponse(response);        return handleResponse(response);    } catch (IOException e) {        throw new RuntimeException(e);    }}​​private PageResult handleResponse(SearchResponse response) {    //4.解析响应    SearchHits searchHits = response.getHits();    //4.1. 获取总条数    long total = searchHits.getTotalHits().value;    //4.2. 文档数组    SearchHit[] hits = searchHits.getHits();    //4.3. 遍历    List hotels = new ArrayList();    for (SearchHit hit : hits){        // 获取文档source        String json = hit.getSourceAsString();        //反序列化        HotelDoc hotelDoc = JSON.parseObject(json, HotelDoc.class);        hotels.add(hotelDoc);​    }    // 4.4.封装返回    return new PageResult(total, hotels);​}

案例2:添加品牌,城市,星际,价格等过滤功能

步骤:
  1. 修改RequestParams类,添加brand,city,starName,minPrice,maxPrice等参数

  2. 修改search方法的实现类,再关键字搜索时,如果brand等参数存在,对其做过滤

    1. city精确匹配

    2. brand精确匹配

    3. starNmae精确匹配

    4. price范围过滤

    5. 注意事项

      1. 多个条件之间时AND关系,组合多条件用BooleanQuery

      2. 参数存在才需要过滤,做好非空判断

@Autowiredprivate RestHighLevelClient client;​@Overridepublic PageResult search(RequestParams params) {    try {        // 1.准备Request        SearchRequest request = new SearchRequest("hotel");        // 2.准备DSL        // 2.1 query        // 构建BooleanQuery        buildBasicQuery(params,request);        // 2.2. 分页        int page = params.getPage();        int size = params.getSize();        request.source().from((page - 1) * size).size(size);        // 3.发送请求        SearchResponse response = client.search(request, RequestOptions.DEFAULT);        //4.        return handleResponse(response);    } catch (IOException e) {        throw new RuntimeException(e);    }}​private void buildBasicQuery(RequestParams params,SearchRequest request) {    BoolQueryBuilder boolQuery = QueryBuilders.boolQuery();    //关键字搜索​    String key = params.getKey();    if (key == null || "".equals(key)){        boolQuery.must(QueryBuilders.matchAllQuery());    } else {        boolQuery.must(QueryBuilders.matchQuery("all",key));    }    // 城市条件    if (params.getCity() != null && !params.getCity().equals("")){        boolQuery.filter(QueryBuilders.termQuery("city", params.getCity()));    }    // 品牌条件    if (params.getBrand() != null && !params.getBrand().equals("")){        boolQuery.filter(QueryBuilders.termQuery("brand", params.getBrand()));    }    // 星级条件    if (params.getStarName() != null && !params.getStarName().equals("")){        boolQuery.filter(QueryBuilders.termQuery("starName", params.getStarName()));    }    // 价格条件    if (params.getMinPrice() != null && !params.getMinPrice().equals("")){        boolQuery.filter(QueryBuilders                .rangeQuery("price").gte(params.getMaxPrice()).lte(params.getMaxPrice()));    }    request.source().query(boolQuery);}​​private PageResult handleResponse(SearchResponse response) {    //4.解析响应    SearchHits searchHits = response.getHits();    //4.1. 获取总条数    long total = searchHits.getTotalHits().value;    //4.2. 文档数组    SearchHit[] hits = searchHits.getHits();    //4.3. 遍历    List hotels = new ArrayList();    for (SearchHit hit : hits){        // 获取文档source        String json = hit.getSourceAsString();        //反序列化        HotelDoc hotelDoc = JSON.parseObject(json, HotelDoc.class);        hotels.add(hotelDoc);​    }    // 4.4.封装返回    return new PageResult(total, hotels);​}

案例3:我附近的酒店

步骤
  1. 前端页面定位后,会将你所有的位置发送到后台:

  2. 我们根据这个坐标,将酒店结果按照这个点的距离升序排序。

  3. 思路如下:

    1. 修改RequestParams参数,接收location字段

    2. 修改search方法业务逻辑,如果location有值,添加根据geo_distance排序的功能

案例4:让指定的酒店再搜索中排名位置置顶

步骤

我们给需要置顶的酒店文档添加一个标记。然后利用function score给带有标记的文档增加权重。

实现步骤分析:

  1. 给HotelDoc类添加isAD字段,Boolean类型

  2. 挑选几个你喜欢的酒店,给它的文档数据添加isAD字段,值为true

  3. 修改search方法,添加function score功能,给isAD值为true的酒店增加权重

数据聚合

聚合的种类

聚合分类

聚合(aggregatons)可以实现对文档数据的统计,分析,运算。聚合常见的有三类:

  1. 桶(Bucket)聚合:用来对文档做分组

    1. TermaAggregation:按照文档字段值分组

    2. Date Histogram:按照日期阶梯分组,例如一周为一组,或者一月为一组

  2. 度量(Metric)聚合:用以计算一些值,比如:最大值,最小值,平均值等

    1. Avg:求平均值

    2. Max:求最大值

    3. Min:求最小值

    4. Stats:同时求max,min,avg,sum等

  3. 管道(pipeline)聚合:其它聚合的结果为基础做聚合

总结
什么是聚合?

聚合是对文档数据的统计,分析,计算

聚合的常见种类有哪些?
  1. Bucket:对文档数据分组,并统计每组数量

  2. Meric:最文档数做计算,例如avg

  3. Pipeline:基于其他聚合结果在做聚合

参与聚合的字段类型必须是:
  1. keword

  2. 数值

  3. 日期

  4. 布尔

DSL实现聚合

DSL实现Bucket聚合

现在,我们要统计所有数据中的酒店品牌有几种,此时可以根据酒店品牌的名称做聚合。

类型为term类型,DSL示例:

默认情况下,Bucket聚合会统计Bucket内的文档数量,记为_count,并且按照 _count升序排序。

我们可以修改结果排序方式:

#聚合功能,自定义排序规则​GET /hotel/_search{  "size": 0,  "aggs": {    "brandAgg": {      "terms": {        "field": "brand",        "size": 20,        "order": {          "_count": "asc"        }      }    }  }}

默认情况下,Bucket聚合是对索引库的所有文档做聚合,我们可以根据聚合的文档范围,只要添加query条件即可:

#聚合功能,限定聚合范围GET /hotel/_search{  "query": {    "range": {      "price": {        "lte": 200      }    }  },   "size": 0,  "aggs": {    "brandAgg": {      "terms": {        "field": "brand",        "size": 20      }    }  }}
总结

aggs代表聚合,与query同级,此时query的作用是?

限定聚合的文档范围

聚合必须的三要素

  1. 聚合名称

  2. 聚合类型

  3. 聚合字段

聚合可配置属性有:

  1. size:指定聚合结果数量

  2. order:指定聚合结果排序方式

  3. field:指定聚合字段

DSL实现Metrics聚合

例如,我们要求获取每个品牌的用户评分的min,max,avg等值。

我们可以利用stats聚合:

#嵌套聚合metricGET /hotel/_search{  "size": 0,  "aggs": {    "brandAgg": {      "terms": {        "field": "brand",        "size": 20,        "order": {          "scoreAgg.avg": "desc"        }      },      "aggs": {        "scoreAgg": {          "stats": {            "field": "score"          }        }      }    }  }}

RestAPI实现聚合

我们以品牌聚合为例,演示以下Java的RestClient使用,先看请求组装:

再看下聚合结果解析

​    @Test    void testAggregation() throws IOException {        // 1. 准备Request        SearchRequest request = new SearchRequest("hotel");        // 2. 准备DSL        // 2.1 设置size        request.source().size(0);        // 2.2. 聚合        request.source().aggregation(AggregationBuilders                .terms("brandAgg")                .field("brand")                .size(10)        );​        // 3. 发出请求        SearchResponse response = client.search(request, RequestOptions.DEFAULT);​        // 4. 解析结果        Aggregations aggregations = response.getAggregations();        Terms brandTerms = aggregations.get("brandAgg");        List