干货 Elasticsearch 知识点整理 一

极力推荐: 官网地址: https://www.elastic.co/guide/en/elasticsearch/reference/6.0html

肺腑之言,学ES先学原生的语法,SpringData封装的是太好用了,可是没玩过原生的语法,可能不知道Spring提供的API在干什么java

核心概念:

Near Realtime (NRT)

在ES中进行搜索是近实时的,意思是数据从写入ES到能够被searchable仅仅须要1秒钟,所以说基于ES执行的搜索和分析能够达到秒级node

Cluster

集群 , 集群是一个或多个node的集合,他们一块儿保存你存放进去的数据,用户能够在全部的node之间进行检索,通常的每一个集群都会有一个惟一的名称标识,默认的名称标识为 elasticsearch , 这个名字很重要,由于node想加入cluster时,须要这个名称信息mysql

确保别在不一样的环境中使用相同的集群名称,进而避免node加错集群的状况,一颗考虑下面的集群命名风格logging-stagelogging-devlogging-pro算法

Node

单台server就是一个node,他和 cluster同样,也存在一个默认的名称,可是它的名称是经过UUID生成的随机串,固然用户也能够定制不一样的名称,可是这个名字最好别重复,这个名称对于管理来讲很在意要,由于须要肯定,当前网络中的哪台服务器,对应这个集群中的哪一个节点sql

node存在一个默认的设置,默认的,当每个node在启动时都会自动的去加入一个叫elasticsearch的节点,这就意味着,若是用户在网络中启动了多个node,他们会彼此发现,而后组成集群数据库

在单个的cluster中,你能够拥有任意多的node,假如说你的网络上没有有其余正在运行的节点,而后你启动一个新的节点,这个新的节点本身会组件一个集群json

Index

Index是一类拥有类似属性的document的集合,好比你能够为消费者的数据建立一个index,为产品建立一个index,为订单建立一个indexapi

index名称(必须是小写的字符), 当须要对index中的文档执行索引,搜索,更新,删除,等操做时,都须要用到这个index数组

一个集群中理论上你能够建立任意数量的index

Type

Type能够做为index中的逻辑类别,为了更细的划分,好比用户数据type,评论数据type,博客数据type

在设计时,尽最大努力让拥有更多相同field的document会分为同一个type下

Document

document就是ES中存储的一条数据,就像mysql中的一行记录同样,能够是一条用户的记录,一个商品的记录等等

一个不严谨的小结:

为何说这是不严谨的小结呢? 就是说下面三个对应关系只能说的从表面上看起来比较类似,可是ES中的type实际上是一个逻辑上的划分,数据在存储是时候依然是混在一块儿存储的(往下看下文中有写,),然而mysql中的不一样表的两个列是绝对没有关系的

Elasticsearch 关系型数据库
Document
type
index 数据库

Shards & Replicas

问题引入:

若是让一个Index本身存储1TB的数据,响应的速度就会降低为了解决这个问题,ES提供了一种将用户的Index进行subdivide的骚操做,就是将index分片, 每一片都叫一个Shards,实现了将总体庞大的数据分布在不一样的服务器上存储

什么是shard?

shard分红replica shard和primary shard,顾名思义一个是主shard一个是备份shard, 负责容错以及承担部分读请求

shard能够理解成是ES中最小的工做单元,全部shard中的数据之和,才是整个ES中存储的数据, 能够把shard理解成是一个luncene的实现,拥有完成的建立索引,处理请求的能力

下图是两个node,6个shard的组成的集群的划分状况

两个节点的分布状况

你们能够看到,这时不管java应用程序访问的是node1仍是node2,其实都能获取到数据

shard的默认数量

新建立的节点会存在5个primary shard,后续否则能再改动primary shard的值,若是每个primary shard都对应一个replica shard,按理说单台es启动就会存在10个分片,可是现实是,同一个节点的replica shard和primary shard不能存在于一个server中,所以单台es默认启动后的分片数量仍是5个

如何拓容Cluster

首先明确一点: 一旦index建立完成了,primary shard的数量就不可能再发生变化

所以横向拓展就得添加replica的数量, 由于replica shard的数量后续是能够改动的, 也就是说,若是后续咱们将他的数量改为了2, 就意味着让每一个primary shard都拥有了两个replica shard, 计算一下: 5+5*2=15 集群就会拓展成15个节点

若是想让每个shard都有最多的系统的资源,就增长服务器的数量,让每个shard独占一个服务器,

举个例子:

shard和replica入门图

上图中存在上下两个node,每个node,每一个node中都有一个 本身的primary shard其余节点的replica shard,为何是强调本身和其余呢? 由于ES中规定,同一个节点的replica shard和primary shard不能存在于一个server中,可是不一样节点的primary shard能够存在于同一个server上

当primary shard宕机时,它对应的replicas在其余的server不会受到影响,能够继续响应用户的读请求,经过这种分片的机制,而且分片的地位至关,假设单个shard能够处理2000/s的请求,经过横向拓展能够在此基础上成倍提高系统的吞吐量,天生分布式,高可用

此外:每个document确定存在于一个primary shard和这个primary shard 对应的replica shard中, 绝对不会出现同一个document同时存在于多个primary shard中的状况

入门探索:

集群的健康情况

GET /_cat/health?v

执行结果以下:

epoch      timestamp cluster       status node.total node.data shards pri relo init unassign pending_tasks max_task_wait_time active_shards_percent
1572595632 16:07:12  elasticsearch yellow          1         1      5   5    0    0        5             0                  -                 50.0%

解读上面的信息,默认的集群名是elasticsearch,当前集群的status是yellow,后续列出来的是集群的分片信息,最后一个active_shards_percent表示当前集群中仅有一半shard是可用的

状态

存在三种状态分别是red green yellow

  • green : 表示当前集群全部的节点所有可用
  • yellow: 表示全部的数据是能够访问的,可是并非全部的replica shard都是可使用的(我如今是默认启动一个node,而ES又不容许同一个node的primary shard和replica shard共存,所以我当前的node中仅仅存在5个primary shard,为status为黄色)
  • red: 集群宕机,数据不可访问

集群的索引信息

GET /_cat/indices?v

结果:

health status index              uuid                   pri rep docs.count docs.deleted store.size pri.store.size
yellow open   ai_answer_question cl_oJNRPRV-bdBBBLLL05g   5   1     203459            0    172.3mb        172.3mb

显示,状态yellow表示存在replica shard不可用, 存在5个primary shard,而且每个primary shard都有一个replica shard , 一共20多万条文档,未删除过文档,文档占用的空间状况为172.3兆

建立index

PUT /customer?pretty

ES 使用的RestfulAPI,新增使用put,这是个很亲民的举动

添加 or 修改

若是是ES中没有过下面的数据则添加进去,若是存在了id=1的元素就修改(全量替换)

  • 格式:PUT /index/type/id

全量替换时,原来的document是没有被删除的,而是被标记为deleted,被标记成的deleted是不会被检索出来的,当ES中数据愈来愈多时,才会删除它

PUT /customer/_doc/1?pretty
{
  "name": "John Doe"
}

响应:

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

强制建立,加添_create或者?op_type=create

PUT /customer/_doc/1?op_type=create
PUT /customer/_doc/1/_create
  • 局部更新(Partial Update)

不指定id则新增document

POST /customer/_doc?pretty
{
  "name": "Jane Doe"
}

指定id则进行doc的局部更新操做

POST /customer/_doc/1?pretty
{
  "name": "Jane Doe"
}

而且POST相对于上面的PUT而言,不管是否存在相同内容的doc,只要不指定id,都会使用一个随机的串当成id,完成doc的插入

Partial Update先获取document,再将传递过来的field更新进document的json中,将老的doc标记为deleted,再将建立document,相对于全量替换中间会省去两次网络请求

检索

格式: GET /index/type/

GET /customer/_doc/1?pretty

响应:

{
  "_index": "customer",
  "_type": "_doc",
  "_id": "1",
  "_version": 1,
  "found": true,
  "_source": {
    "name": "John Doe"
  }
}

删除

删除一条document

大部分状况下,原来的document不会被当即删除,而是被标记为deleted,被标记成的deleted是不会被检索出来的,当ES中数据愈来愈多时,才会删除它

DELETE /customer/_doc/1

响应:

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

删除index

DELETE /index1
DELETE /index1,index2
DELETE /index*
DELETE /_all

能够在elasticsearch.yml中将下面这个设置置为ture,表示禁止使用 DELETE /_all
action.destructive_required_name:true

响应

{
  "acknowledged": true
}

更新文档

上面说了POST关键字,能够实现不指定id就完成document的插入, POST + _update关键字能够实现更新的操做

POST /customer/_doc/1/_update?pretty
{
  "doc": { "name": "changwu" }
}

**POST+_update进行更新的动做依然须要执行id, 可是它相对于PUT来讲,当使用POST进行更新时,id不存在的话会报错,而PUT则会认为这是在新增**

此外: 针对这种更新操做,ES会先删除原来的doc,而后插入这个新的doc

document api

multi-index & multi-type

  • 检索全部索引下面的全部数据
/_search
  • 搜索指定索引下的全部数据
/index/_search
  • 更多模式
/index1/index2/_search
/*1/*2/_search
/index1/index2/type1/type2/_search
/_all/type1/type2/_search

_mget api 批量查询

  • 在docs中指定_index,_type,_id
GET /_mget
{
    "docs" : [
        {
            "_index" : "test",
            "_type" : "_doc",
            "_id" : "1"
        },
        {
            "_index" : "test",
            "_type" : "_doc",
            "_id" : "2"
        }
    ]
}
  • 在URL中指定index
GET /test/_mget
{
    "docs" : [
        {
            "_type" : "_doc",
            "_id" : "1"
        },
        {
            "_type" : "_doc",
            "_id" : "2"
        }
    ]
}
  • 在URL中指定 index和type
GET /test/type/_mget
{
    "docs" : [
        {
            "_id" : "1"
        },
        {
            "_id" : "2"
        }
  • 在URL中指定index和type,并使用ids指定id范围
GET /test/type/_mget
{
    "ids" : ["1", "2"]
}
  • 为不一样的doc指定不一样的过滤规则
GET /_mget
{
    "docs" : [
        {
            "_index" : "test",
            "_type" : "_doc",
            "_id" : "1",
            "_source" : false
        },
        {
            "_index" : "test",
            "_type" : "_doc",
            "_id" : "2",
            "_source" : ["field3", "field4"]
        },
        {
            "_index" : "test",
            "_type" : "_doc",
            "_id" : "3",
            "_source" : {
                "include": ["user"],
                "exclude": ["user.location"]
            }
        }
    ]
}

_bulk api 批量增删改

基本语法

{"action":{"metadata"}}\n
{"data"}\n

存在哪些类型的操做能够执行呢?

  • delete: 删除文档

  • create: _create 强制建立

  • index: 表示普通的put操做,能够是建立文档也能够是全量替换文档

  • update: 局部替换

上面的语法中并非人们习惯阅读的json格式,可是这种单行形式的json更具有高效的优点

ES如何处理普通的json以下:

  • 将json数组转换为JSONArray对象,这就意味着内存中会出现一份如出一辙的拷贝,一份是json文本,一份是JSONArray对象

可是若是上面的单行JSON,ES直接进行切割使用,不会在内存中整一个数据拷贝出来

delete

delete比较好看仅仅须要一行json就ok

{ "delete" : { "_index" : "test", "_type" : "_doc", "_id" : "2" } }

create

两行json,第一行指明咱们要建立的json的index,type以及id

第二行指明咱们要建立的doc的数据

{ "create" : { "_index" : "test", "_type" : "_doc", "_id" : "3" } }
{ "field1" : "value3" }

index

至关因而PUT,能够实现新建或者是全量替换,一样是两行json

第一行表示将要新建或者是全量替换的json的index type 以及 id

第二行是具体的数据

{ "index" : { "_index" : "test", "_type" : "_doc", "_id" : "1" } }
{ "field1" : "value1" }

update

表示 parcial update,局部替换

他能够指定一个retry_on_conflict的特性,表示能够重试3次

POST _bulk
{ "update" : {"_id" : "1", "_type" : "_doc", "_index" : "index1", "retry_on_conflict" : 3} }
{ "doc" : {"field" : "value"} }
{ "update" : { "_id" : "0", "_type" : "_doc", "_index" : "index1", "retry_on_conflict" : 3} }
{ "script" : { "source": "ctx._source.counter += params.param1", "lang" : "painless", "params" : {"param1" : 1}}, "upsert" : {"counter" : 1}}
{ "update" : {"_id" : "2", "_type" : "_doc", "_index" : "index1", "retry_on_conflict" : 3} }
{ "doc" : {"field" : "value"}, "doc_as_upsert" : true }
{ "update" : {"_id" : "3", "_type" : "_doc", "_index" : "index1", "_source" : true} }
{ "doc" : {"field" : "value"} }
{ "update" : {"_id" : "4", "_type" : "_doc", "_index" : "index1"} }
{ "doc" : {"field" : "value"}, "_source": true}

滚动查询技术

滚动查询技术和分页技术在使用场景方面仍是存在出入的,这里的滚动查询技术一样适用于系统在海量数据中进行检索,好比过一次性存在10条数据被命中能够被检索出来,那么性能必定会不好,这时能够选择使用滚动查询技术,一批一批的查询,直到全部的数据被查询完成他能够先搜索一批数据再搜索一批数据

采用基于_doc的排序方式会得到较高的性能

每次发送scroll请求,咱们还须要指定一个scroll参数,指定一个时间窗口,每次搜索只要在这个时间窗口内完成就ok

示例

GET /index/type/_search?scroll=1m
{
    "query":{
        "match_all":{}
    },
    "sort":["_doc"],
    "size":3
}

响应

{
  "_scroll_id": "DnF1ZXJ5VGhlbkZldGNoBQAAAAAAAACNFlJmWHZLTkFhU0plbzlHX01LU2VzUXcAAAAAAAAAkRZSZlh2S05BYVNKZW85R19NS1Nlc1F3AAAAAAAAAI8WUmZYdktOQWFTSmVvOUdfTUtTZXNRdwAAAAAAAACQFlJmWHZLTkFhU0plbzlHX01LU2VzUXcAAAAAAAAAjhZSZlh2S05BYVNKZW85R19NS1Nlc1F3",
  "took": 9,
  "timed_out": false,
  "_shards": {
    "total": 5,
    "successful": 5,
    "skipped": 0,
    "failed": 0
  },
  "hits": {
    "total": 2,
    "max_score": null,
    "hits": [
      {
        "_index": "my_index",
        "_type": "_doc",
        "_id": "2",
        "_score": null,
        "_source": {
          "title": "This is another document",
          "body": "This document has a body"
        },
        "sort": [
          0
        ]
      },
      {
        "_index": "my_index",
        "_type": "_doc",
        "_id": "1",
        "_score": null,
        "_source": {
          "title": "This is a document"
        },
        "sort": [
          0
        ]
      }
    ]
  }
}

再次滚动查询

GET /_search/scroll
{
    "scroll":"1m",
    "_scroll_id": "DnF1ZXJ5VGhlbkZldGNoBQAAAAAAAACNFlJmWHZLTkFhU0plbzlHX01LU2VzUXcAAAAAAAAAkRZSZlh2S05BYVNKZW85R19NS1Nlc1F3AAAAAAAAAI8WUmZYdktOQWFTSmVvOUdfTUtTZXNRdwAAAAAAAACQFlJmWHZLTkFhU0plbzlHX01LU2VzUXcAAAAAAAAAjhZSZlh2S05BYVNKZW85R19NS1Nlc1F3"
}

_search api 搜索api

_searchAPI + 将请求写在URI中

GET /bank/_search?q=*&sort=account_number:asc&pretty

一样使用的是RestfulAPI, q=* ,表示匹配index=bank的下的全部doc,sort=account_number:asc表示告诉ES,结果按照account_number字段升序排序,pretty是告诉ES,返回一个漂亮的json格式的数据

上面的q还能够写成下面这样

GET /bank/_search?q=自定义field:指望的值
GET /bank/_search?q=+自定义field:指望的值
GET /bank/_search?q=-自定义field:指望的值

响应:

{
  "took" : 63,    // 耗费的时间
  "timed_out" : false,  // 是否超时了
  "_shards" : {   // 分片信息
    "total" : 5, // 总共5个分片,它的搜索请求会被打到5个分片上去,而且都成功了
    "successful" : 5,  // 
    "skipped" : 0, // 跳过了0个
    "failed" : 0 // 失败了0个
  },
  "hits" : {  //命中的状况
    "total" : 1000,  // 命中率 1000个
    "max_score" : null,  // 相关性得分,越相关就越匹配
    "hits" : [ {   
      "_index" : "bank",  // 索引
      "_type" : "_doc",   // type
      "_id" : "0",  // id 
      "sort": [0], 
      "_score" : null, // 相关性得分
                    // _source里面存放的是数据
      "_source" : {"account_number":0,"balance":16623,"firstname":"Bradshaw","lastname":"Mckenzie","age":29,"gender":"F","address":"244 Columbus Place","employer":"Euron","email":"bradshawmckenzie@euron.com","city":"Hobucken","state":"CO"}
    }, {
      "_index" : "bank",
      "_type" : "_doc",
      "_id" : "1",
      "sort": [1],
      "_score" : null,
      "_source" : {"account_number":1,"balance":39225,"firstname":"Amber","lastname":"Duke","age":32,"gender":"M","address":"880 Holmes Lane","employer":"Pyrami","email":"amberduke@pyrami.com","city":"Brogan","state":"IL"}
    }, ...
    ]
  }
}

指定超时时间: GET /_search?timeout=10ms 在进行优化时,能够考虑使用timeout, 好比: 正常来讲咱们能够在10s内获取2000条数据,可是指定了timeout,发生超时后咱们能够获取10ms中获取到的 100条数据

query dsl (domain specified language)

下面我仅仅列出来了一点点, 更多的示例,参见官网 点击进入官网

_searchAPI +将请求写在请求体中

GET /bank/_search
{
  "query": { "match_all": {} }, # 查询所有
  "query": { "match": {"name":"changwu zhu"} }, # 全文检索,户将输入的字符串拆解开,去倒排索引中一一匹配, 哪怕匹配上了一个也会将结果返回
  # 实际上,上面的操做会被ES转换成下面的格式
  #
  # {
  #    "bool":{
  #        "should":[
  #         {"term":{"title":"changwu"}},
  #         {"term":{"title":"zhu"}}
  #     ]
  #  }
  # }
  #
   "query": { 
     "match": { # 手动控制全文检索的精度,
        "name":{
            "query":"changwu zhu",
            "operator":"and",  # and表示,只有同时出现changwu zhu 两个词的doc才会被命中
            "minimum_should_match":"75%" # 去长尾,控制至少命中3/4才算是真正命中
        }
     }
    }, # 全文检索,operator 表示
  # 添加上operator 操做会被ES转换成下面的格式,将上面的should转换成must
  #
  # {
  #    "bool":{
  #        "must":[
  #         {"term":{"title":"changwu"}},
  #         {"term":{"title":"zhu"}}
  #     ]
  #  }
  # }
  #
  # 添加上 minimum_should_match 操做会被ES转换成下面的格式 
  #
  # {
  #    "bool":{
  #        "should":[
  #         {"term":{"title":"changwu"}},
  #         {"term":{"title":"zhu"}}
  #     ],
  #       "minimum_should_match":3
  #  }
  # }
  #  
   "query": { 
     "match": { #控制权重, 
        "name":{
            "query":"changwu zhu",
            "boost":3  # 将name字段的权重提高成3,默认状况下,全部字段的权重都是样的,都是1
        }
     }
    },
   "query": { 
   # 这种用法不容忽略
     "dis_max": { # 直接取下面多个query中得分最高的query当成最终得分
        "queries":[
           {"match":{"name":"changwu zhu"}},
           {"match":{"content":"changwu"}}
        ]
     }
    },
    
    # best field策略
    "query": { # 基于 tie_breaker 优化dis_max
    # tie_breaker可使dis_max考虑其余field的得分影响
       "multi_match":{
           "query":"用于去匹配的字段",
           "type":"most_fields",# 指定检索的策略most_fields
           "fields":["field1","field2","field3"]
       }
    },
    
    # most field 策略, 优先返回命中更多关键词的doc, (忽略从哪一个,从多少个field中命中的,只要命中就行)
    "query": { # 基于 tie_breaker 优化dis_max
    # tie_breaker可使dis_max考虑其余field的得分影响
     "dis_max": { # 直接取下面多个query中得分最高的query当成最终得分, 这也是best field策略
        "queries":[
           {"match":{"name":"changwu zhu"}},
           {"match":{"content":"changwu"}}
        ],
        "tie_breaker":0.4
     }
    },
    
    
  "query": { "match_none": {} }
  "query": { "term": {"test_field":"指定值"} } # 精确匹配
  "query": { "exits": {"field":"title"} } # title不为空(可是这时ES2.0中的用法,如今再也不提供了)
  "query": {  # 短语检索 
              # 顺序的保证是经过 term position来保证的
              # 精准度很高,可是召回率低
         "match_phrase": { # 只有address字段中包含了完整的 mill lane (相连,顺序也不能变) 时,这个doc才算命中
             "address": "mill lane"
             } 
  },
   "query": {  # 短语检索 
         "match_phrase": { 
             "address": "mill lane",
             # 指定了slop就再也不要求搜索term之间必须相邻,而是能够最多间隔slop距离
             # 在指定了slop参数的状况下,离关键词越近,移动的次数越少, relevance score 越高
             # match_phrase +  slop 和 proximity match 近似匹配做用相似
             # 平衡精准度和召回率
             "slop":1 # 指定搜索文本中的几个term通过几回移动后能够匹配到一个doc
             } 
  },
  
  # 混合使用match和match_phrase 平衡精准度和召回率
   "query": { 
      "bool": {  
      "must":  {
          # 全文检索虽然能够匹配到大量的文档,可是它不能控制词条之间的距离
          # 可能java elasticsearch在Adoc中距离很近,可是它却被ES排在结果集的后面
          # 它的性能比match_phrase高10倍,比proximity高20倍
         "match": {
            "address": "java elasticsearch" 
            } 
      },
      "should": {
         # 借助match_phrase+slop能够感知term position的功能,为距离相近的doc贡献分数,让它们靠前排列
          "match_phrase":{
              "title":{
                  "query":"java elasticsearch",
                  "slop":50
              }
          }
      }
  },
  
  # 重打分机制
   "query": { 
       "match":{
           "title":{
               "query":"java elasticsearch",
               "minimum_should_match":"50%"
           }
       },
       "rescore":{ # 对全文检索的结果进行从新打分
           "window_size":50,  # 对全文检索的前50条进行从新打分
           "query": { 
               "rescore_query":{ # 关键字
                    "match_phrase":{ # match_phrase + slop 感知 term persition,贡献分数
                       "title":{
                           "query":"java elasticsearch",
                           "slop":50
                  }
              }
          }
       }
   }
  
  # 前缀匹配, 相对于全文检索,前缀匹配是不会进行分词的,并且每次匹配都会扫描整个倒排索引,直到扫描完一遍才会停下来
  # 不会计算相关性得分,前缀越短拼配到的越多,性能越很差
  "query": { # 查询多个, 在下面指定的两个字段中检索含有 `this is a test`的doc
    "multi_match" : {
      "query":    "this is a test", 
      "fields": [ "subject", "message" ] 
    }
  },
  "query": { # 前缀搜索,搜索 user字段以ki开头的 doc
    "prefix" : { "user" : "ki" }
  },
  "query": { # 前缀搜索 + 添加权重
    "prefix" : { "user" :  { "value" : "ki", "boost" : 2.0 } }
  },
  
  # 通配符搜索
   "query": {
        "wildcard" : { "user" : "ki*y" }
    },
   "query": {
        "wildcard" : { "user" : { "value" : "ki*y", "boost" : 2.0 } }
    }
  # 正则搜索
   "query": {
        "regexp":{
            "name.first": "s.*y"
        }
    },
   "query": {# 正则搜索
        "regexp":{
            "name.first":{
                "value":"s.*y",
                "boost":1.2
            }
        }
    },
  # 搜索推荐, 相似于百度,当用户输入一个词条后,将其余符合条件的词条的选项推送出来
  # 原理和match_pharse类似,可是惟一的区别就是会将最后一个term看成前缀去搜索
  # 下例中: 使用quick brown进行match 使用f进行前缀搜索,使用slop调整term persition,贡献得分
   "query": {
      "match_phrase_prefix" : {# 前缀匹配
        "message" : {
                "query" : "quick brown f",
                "max_expansions" : 10, # 指定前缀最多匹配多少个term,超过这个数量就不在倒排索引中检索了,提高性能
                "slop":10
            }
       } 
  },
  # Function Score Query
  # 用户能够自定义一个function_secore 函数,而后将某个field的值和ES计算出来的分数进行运算
  # 最终实现对本身指定的field进行分数的加强功能
  "query": {
        "function_score": {
            "query": { "match_all": {} },
            "boost": "5",
            "random_score": {}, 
            "boost_mode":"multiply"
        }
    }, 
  
  # Fuzzy Query 模糊查询会提供容错的处理
   "query": {
        "fuzzy" : {
            "user" : {
                "value": "ki",
                "boost": 1.0,
                "fuzziness": 2, # 作大的纠错数量
                "prefix_length": 0,# 不会被“模糊化”的初始字符数。这有助于减小必须检查的术语的数量。默认值为0。
                "max_expansions": 100 # 模糊查询将扩展到的最大项数。默认值为50
                transpositions:true # 是否支持模糊变换(ab→ba)。默认的是假的
            }
        }
    }
  
  "query": {
    "bool": {  # 布尔查询, 最终经过将它内置must,should等查询的得分加起来/should,must的总数, 获得最终的得分
      "must": [ # 必须匹配到XXX, 而且会得出相关性得分
        { "match": { "address": "mill" } }, # address中必须包含mill
      ],
      # 在知足must的基础上,should条件不知足也能够,可是若是也匹配上了,相关性得分会增长
      # 若是没有must的话,should中的条件必须知足一个
      "should": [ # 指定能够包含的值, should是能够影响相关性得分的
        { "match": { "address": "lane" } }
      ],
      "must_not": [ # 必定不包含谁
        { "match": { "address": "mill" } },
      ],
      "filter": { # 对数据进行过滤
        "range": { # 按照范围过滤
          "balance": { # 指定过滤的字段
            "gte": 20000, # 高于20000
            "lte": 30000  # 低于30000
          }
        }
      }
    }
  }

在上面的组合查询中,每个子查询都会计算一下他的相关性分数,而后由最外层的bool综合合并一个得分,可是 filter是不会计算分数的

默认的排序规则是按照score降序排序,但像上面说的那样,若是所有都是filter的话他就不会计算得分,也就是说全部的得分全是1,这时候就须要定制排序规则,定义的语法我在上面写了

其余辅助API

好比下面的高亮,排序,分页,以及_source 指定须要的字段均可以进一步做用在query的结果上

"highlight":{ # 高亮显示
    "fields":{  # 指定高亮的字段
      "balance":{}
  },
  "sort": [  # 指定排序条件
    { "account_number": "asc" } # 按照帐户余额降序
  ],
  "from": 0, # 分页
  "size": 10, # 每页的大小4,经过执行size=0,能够实现仅显示聚合结果而不显示命中的信息详情
  "_source": ["account_number", "balance"], # 默认状况下,ES会返回全文JSON,经过_source能够指定返回的字段

聚合分析

聚合分析是基于doc value这样一个数据结果进行的,前面有说过,这个doc value 其实就是正排索引, 聚合分析就是根据某一个字段进行分组,要求这个字段是不能被分词的,若是被聚合的字段被分词,按照倒排索引的方式去索引的话,就不得不去扫描整个倒排索引(才可能将被聚合的字段找全,效率很低)

更多Aggregate 点击进入ES官网

三个概念:

  • 什么是bucket?

bucket就是聚合获得的结果

  • 什么是metric?

metric就是对bucket进行分析,如最最大值,最小值,平均值

  • 什么是下钻?

下钻就是在现有的分好组的bucket继续分组,好比一个先按性别分组,再按年龄分组

聚合的关键字: aggsquery地位并列

# 使用聚合时,自然存在一个metric,就是当前bucket的count
  "aggs": { # 聚合
    "group_by_state": { # 自定义的名字
      "term": {
        "field": "balance" # 指定聚合的字段, 意思是 group by balance
      },
       "terms": { # terms
        "field": {"value1","value2","value3"} # 指定聚合的字段, 意思是 group by balance
      }
    }
  },    
  "aggs": { # 聚合中嵌套聚合
    "group_by_state": {
      "terms": {
        "field": "field1"
      },
      "aggs": { # 聚合中嵌套聚合
        "average_balance": {
          "avg": {
            "field": "field2"
          }
        }
      }
    }
  },
   "aggs": { #嵌套聚合,而且使用内部聚合的结果集
    "group_by_state": {
      "terms": {
        "field": "state.keyword",
        "order": {
          "average_balance": "desc" # 使用的下面聚合的结果集
        }
      },
      "aggs": {
        "average_balance": {
          "avg": {  # avg 求平均值  metric
            "field": "balance"
          }
        },
         "min_price": {
          "min": {  # metric 求最小值
            "field": "price"
          }
        },
         "max_price": {
          "max": {  # metric 求最大值
            "field": "price"
          }
        },
         "sum_price": {
          "sum": {  #  metric 计算总和
            "field": "price"
          }
        },
      }
    }
  },
   "aggs": { # 先按照年龄分组,在按照性别分组,再按照平均工资聚合
             # 最终的结果就获得了每一个年龄段,每一个性别的平均帐户余额
    "group_by_age": {
      "range": {
        "field": "age",
        "ranges": [
          {
            "from": 20,
            "to": 30
          }
        ]
      },
      "aggs": {
        "group_by_gender": {
          "terms": {
            "field": "gender.keyword"
          },
          "aggs": {
            "average_balance": {
              "avg": {
                "field": "balance"
              }
            }
          }
        }
      },
      # histogram,相似于terms, 一样会进行bucket分组操做,接受一个field,按照这个field的值的各个范围区间进行分组操做
      # 好比咱们指定为2000, 它会划分红这样 0-2000  2000-4000  4000-6000 ...
      "aggs": { # 聚合中嵌套聚合  
         "group_by_price": {
              "histogram": {
                 "field": "price",
                 "interval":2000
             },
         "aggs": { # 聚合中嵌套聚合
             "average_price": {
               "avg": {
                  "field": "price"
               }
           }
        }
    }
  },
  "aggs" : {
        "sales_over_time" : { # 根据日期进行聚合
            "date_histogram" : {
                "field" : "date",
                "interval" : "1M",# 一个月为一个跨度
                "format" : "yyyy-MM-dd",
                "min_doc_count":0 #即便这个区间中一条数据都没有,这个区间也要返回
            } 
        }
    }
    }
  }
}

filter aggregate

过滤加聚合,统计type=t-shirt的平均价格

POST /sales/_search?size=0
{
    "aggs" : {
        "t_shirts" : {
            "filter" : { "term": { "type": "t-shirt" } },
            "aggs" : {
                "avg_price" : { "avg" : { "field" : "price" } }
            }
        }
    }
}

嵌套聚合-广度优先

说一个应用于场景: 咱们检索电影的评论, 可是咱们先按照演员分组聚合,在按照评论的数量进行聚合

分析: 若是咱们选择深度优先的话, ES在构建演员电影相关信息时,会顺道计算出电影下面评论数的信息,假如说有10万个演员的话, 10万*10=100万个电影 每一个电影下又有不少影评,接着处理影评, 就这样内存中可能会存在几百万条数据,可是咱们最终就须要50条,这种开销是很大的

广度优先的话,是咱们先处理电影数,而无论电影的评论数的聚合状况,先从10万演员中干掉99990条数据,剩下10个演员再聚合

"aggs":{
            "target_actors":{
                "terms":{
                    "field":"actors",
                    "size":10,
                    "collect_mode":"breadth_first" # 广度优先
                }
            }
        }

global aggregation

全局聚合,下面先使用query进行全文检索,而后进行聚合, 下面的聚合其实是针对两个不一样的结果进行聚合,第一个聚合添加了global关键字,意思是ES中存在的全部doc进行聚合计算得出t-shirt的平均价格

第二个聚合针对全文检索的结果进行聚合

POST /sales/_search?size=0
{
    "query" : {
        "match" : { "type" : "t-shirt" }
    },
    "aggs" : {
        "all_products" : {
            "global" : {}, 
            "aggs" : { 
                "avg_price" : { "avg" : { "field" : "price" } }
            }
        },
        "t_shirts": { "avg" : { "field" : "price" } }
    }
}

Cardinality Aggregate 基数聚合

做用相似于count(distcint),会对每个bucket中指定的field进行去重,而后取去重后的count

虽然她会存在5%左右的错误率,可是性能特别好

POST /sales/_search?size=0
{
    "aggs" : {
        "type_count" : {
            "cardinality" : { # 关键字
                "field" : "type"
            }
        }
    }
}

对Cardinality Aggregate的性能优化, 添加 precision_threshold 优化准确率和内存的开销

下面的示例中将precision_threshold的值调整到100意思是当 type的类型小于100时,去重的精准度为100%, 此时内存的占用状况为 100*8=800字节

加入咱们将这个值调整为1000,意思是当type的种类在1000个之内时,去重的精准度100%,内存的占用率为1000*8=80KB

官方给出的指标是, 当将precision_threshold设置为5时,错误率会被控制在5%之内

POST /sales/_search?size=0
{
    "aggs" : {
        "type_count" : {
            "cardinality" : { # 关键字
                "field" : "type",
                "precision_threshold":100
            }
        }
    }
}

进一步优化,Cardinality底层使用的算法是 HyperLogLog++, 能够针对这个算法的特性进行进一步的优化,由于这个算法的底层会对全部的 unique value取hash值,利用这个hash值去近似的求distcint count, 所以咱们能够在建立mapping时,将这个hash的求法设置好,添加doc时,一并计算出这个hash值,这样 HyperLogLog++ 就无需再计算hash值,而是直接使用

PUT /index/
{
    "mappings":{
        "my_type":{
            "properties":{
                "my_field":{
                    "type":"text",
                    "fields":{
                        "hash":{
                            "type":"murmu3"
                        }
                    }
                }
            }
        }
    }
}

控制聚合的升降序

先按照颜色聚合,在聚合的结果上,再根据价格进行聚合, 最终的结果中,按照价格聚合的分组中升序排序, 这算是个在下转分析时的排序技巧

GET /index/type/_search
{
    "size":0,
     "aggs":{
         "group_by_color":{
             "term":{
                 "field":"color",
                 "order":{ # 
                     "avg_price":"asc"
                 }
             }
         },
         "aggs":{
             "avg_price":{
                 "avg":{
                     "field":"price"
                 }
             }
         }
     }
}

Percentiles Aggregation

计算百分比, 经常使用它计算如,在200ms内成功访问网站的比率,在500ms内成功访问网站的比例,在1000ms内成功访问网站的比例, 或者是销售价为1000元的商品,占总销售量的比例, 销售价为2000元的商品占总销售量的比例等等

示例: 针对doc中的 load_time字段, 计算出在不一样百分比下面的 load_time_outliner状况

GET latency/_search
{
    "size": 0,
    "aggs" : {
        "load_time_outlier" : {
            "percentiles" : {
                "field" : "load_time" 
            }
        }
    }
}

响应 : 解读: 在百分之50的加载请求中,平均load_time的时间是在445.0, 在99%的请求中,平均加载时间980.1

{
    ...

   "aggregations": {
      "load_time_outlier": {
         "values" : {
            "1.0": 9.9,
            "5.0": 29.500000000000004,
            "25.0": 167.5,
            "50.0": 445.0,
            "75.0": 722.5,
            "95.0": 940.5,
            "99.0": 980.1000000000001
         }
      }
   }
}

还能够本身指定百分比跨度间隔

GET latency/_search
{
    "size": 0,
    "aggs" : {
        "load_time_outlier" : {
            "percentiles" : {
                "field" : "load_time",
                "percents" : [95, 99, 99.9] 
            }
        }
    }
}

优化: percentile底层使用的是 TDigest算法,用不少个节点执行百分比计算,近似估计,有偏差,节点越多,越精准

能够设置compression的值, 默认是100 , ES限制节点的最可能是 compression*20 =2000个node去计算 , 由于节点越多,性能就越差

一个节点占用 32字节, 1002032 = 64KB

GET latency/_search
{
    "size": 0,
    "aggs" : {
        "load_time_outlier" : {
            "percentiles" : {
                "field" : "load_time",
                "percents" : [95, 99, 99.9],
                "compression":100 # 默认值100
            }
        }
    }
}

优化相关性得分

  • 第一种方式:

在content字段中全文检索 java elasticsearch时,给title中同时出现java elasticsearch的doc的权重加倍

"query": {
      "bool" : {# 前缀匹配
         "match":{
            "content":{
                 "query":"java elasticsearch"
            }
         },
         "should":[
             "match":{
                 "title":{
                     "query":"java elasticsearch",
                     "boost":2
                 }
             }
         ]
       } 
  }
  • 第二种: 更换写法,改变占用的权重比例
GET my_index/_doc/_search
{
  "query":{
     "should":[
      { "match":{"title":"this is"}},  # 1/3
      { "match":{"title":"this is"}},  # 1/3
      {
        "bool":{
         "should":[
           {"match":{"title":"this is"}}, # 1/6
           {"match":{"title":"this is"}}  # 1/6
           ]
       }
     }
   ] 
 }
}
  • 第三种: 若是不但愿使用相关性得分,使用下面的语法
GET my_index/_doc/_search
{
    "query": {
        "constant_score" : {
            "filter" : {
              "term" : { "title" : "this"} #
            },
            "boost" : 1.2
        }
    }
}
  • 第四种: 灵活的查询

查询必须包含XXX,必须不包含YYY的doc

GET my_index/_doc/_search
{
  "query":{
    "bool": {
      "must":{
        "match":{
          "title":"this is a "
        }
      },
      "must_not":{
        "match":{
           "title":"another"
         }
       }
    }
  }
}
  • 第五种: 查询必须包含XXX,能够包含YYY,可是包含了YYY后它的权重就会减小指定的值
GET my_index/_doc/_search
{
  "query":{
    "boosting": {
      "positive":{
        "match":{
          "title":"this is a "
        }
      },
      "negative":{
        "match":{
           "title":"another"
         }
       },
       "negative_boost": 0.2
    }
  }
}
  • 第六种: 重打分机制
"query": { 
       "match":{
           "title":{
               "query":"java elasticsearch",
               "minimum_should_match":"50%"
           }
       },
       "rescore":{ # 对全文检索的结果进行从新打分
           "window_size":50,  # 对全文检索的前50条进行从新打分
           "query": { 
               "rescore_query":{ # 关键字
                    "match_phrase":{ # match_phrase + slop 感知 term persition,贡献分数
                       "title":{
                           "query":"java elasticsearch",
                           "slop":50
                  }
              }
          }
       }
   }
  • 第七种: 混用match和match_phrase提升召回率
"query": { 
      "bool": {  
      "must":  {
          # 全文检索虽然能够匹配到大量的文档,可是它不能控制词条之间的距离
          # 可能java elasticsearch在Adoc中距离很近,可是它却被ES排在结果集的后面
          # 它的性能比match_phrase高10倍,比proximity高20倍
         "match": {
            "address": "java elasticsearch" 
            } 
      },
      "should": {
         # 借助match_phrase+slop能够感知term position的功能,为距离相近的doc贡献分数,让它们靠前排列
          "match_phrase":{
              "title":{
                  "query":"java elasticsearch",
                  "slop":50
              }
          }
      }
  }

欢迎你们点赞支持

相关文章
相关标签/搜索