索引,映射,文档,DSL增删改查

  • 一)环境准备
    • 1. ES版本:7.12.1
    • 2. SpringBoot版本:2.5.8
  • 二)ES的基本介绍
    • 1. Elasticsearch 是什么
    • 2. Eelasticsearch的作用
    • 3. Elasticsearch,Solr和Lucene三者之间的关系
    • 4. Elasticsearch的索引结构--倒排索引
    • 5. ES中的一些基本概念
  • 三)ES索引的增删改查
    • 1. mapping映射属性
    • 2. 索引库的创建
    • 3. 查询索引库
    • 4. 修改索引库
    • 5. 删除索引库
    • 6. 打开关闭索引库
  • 四)ES文档的增删改查
    • 1. 创建文档
    • 2. 查询文档
    • 3. 删除文档
    • 4. 修改文档
    • 5. 批量增删改文档
    • 6. SpringData版增删改查
  • 五)ES的高级查询
    • 1. DSL查询分类
    • 2. 查询所有文档
    • 3. 全文检索查询
    • 4. 关键字精确查询
    • 5. 指定查询字段
    • 6. 地理坐标查询
    • 7. 算分函数查询
    • 8. 模糊查询
    • 9. 复合查询
    • 10. 排序
    • 11. 分页
    • 12. 高亮查询
    • 13. 聚合查询
  • 六) 聚合案例
    • 需求1 统计哪种颜色的电视销量最高
    • 需求2 统计每种颜色电视平均价格
    • 需求3 继续下钻分析
    • 需求4:更多的metric
    • 需求5:划分范围 histogram
    • 需求6:按照日期分组聚合
    • 需求7 统计每季度每个品牌的销售额
    • 需求8 :搜索与聚合结合,查询某个品牌按颜色销量
    • 需求9 global bucket:单个品牌与所有品牌销量对比
    • 需求10:过滤+聚合:统计价格大于1200的电视平均价格
    • 需求11 bucket filter:统计品牌最近一个月的平均价格
    • 需求12 排序:按每种颜色的平均销售额降序排序
    • 需求13 排序:按每种颜色的每种品牌平均销售额降序排序

一)环境准备

1. ES版本:7.12.1

2. SpringBoot版本:2.5.8

 <parent><artifactId>spring-boot-parent</artifactId><groupId>org.springframework.boot</groupId><version>2.5.8</version></parent><properties><maven.compiler.source>8</maven.compiler.source><maven.compiler.target>8</maven.compiler.target></properties><dependencies><dependency><groupId>org.springframework.boot</groupId><artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId></dependency><dependency><groupId>org.springframework.boot</groupId><artifactId>spring-boot-starter-data-elasticsearch</artifactId></dependency><dependency><groupId>org.projectlombok</groupId><artifactId>lombok</artifactId></dependency></dependencies>

二)ES的基本介绍

1. Elasticsearch 是什么

Elaticsearch,简称为 ES,ES 是一个开源的高扩展的分布式全文搜索引擎,是整个 Elastic Stack 技术栈的核心。它可以近乎实时的存储、检索数据;本身扩展性很好,可以扩展到上百台服务器,处理 PB 级别的数据。

The Elastic Stack, 包括 Elasticsearch、Kibana、Beats 和 Logstash(也称为 ELK Stack)。能够安全可靠地获取任何来源、任何格式的数据,然后实时地对数据进行搜索、分析和可视化。

2. Eelasticsearch的作用

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

  • 在GitHub搜索代码
  • 用于搜索引擎中搜索内容
  • 各大电商网站搜索商品
  • 打车软件搜索附近的车辆

3. Elasticsearch,Solr和Lucene三者之间的关系

目前市面上流行的搜索引擎软件,主流的就两款:Elasticsearch 和 Solr,这两款都是基于 Lucene 搭建的,可以独立部署启动的搜索引擎服务软件。

Lucene是一个Java语言的搜索引擎类库,是Apache公司的顶级项目,提供了一个简单却强大的应用程式接口,能够做全文索引和搜寻。

Elasticsearch和Solr对比

特征 Solr/SolrCloud Elasticsearch
社区和开发者 Apache软件基金和社区支持 单一商业实体及其员工
节点发现 Apache Zookeeper.在大量项目中成熟且经过实战测试 Zen内置于Elasticsearch本身,需要专用的主节点才能进行裂脑保护
碎片放置 本质上是静态,需要手动工作来迁移分片,从Solr 7开始- AutoscalingAPI允许一些动态操作 动态,可以根据群集状态按需移动分片
高速缓存 全局,每个段更改无效 每段,更适合动态更改数据
分析引擎性能 非常适合精确计算的静态数据 结果的准确性取决于数据放置
全文搜索功能 基于Lucene的语言分析,多建议,拼写检查,丰富的高亮显示支持 基于Lucene的语言分析,单一建议API实现, 高亮显示重新计算
DevOps支持 尚未完全,但即将到来 非常好的API
非平面数据处理 嵌套文档和父子支持 嵌套和对象类型的自然支持允许几乎无限的嵌套和父-子支持
查询DSL JSON (有限),XML (有限)或URL参数 JSON
机器学习 内置-在流聚合之上,专注于逻辑回归和学习排名贡献模块 商业功能,专注于异常和异常值以及时间序列数据

4. Elasticsearch的索引结构–倒排索引

倒排索引的概念是基于MySQL这样的正向索引而言的。

正向索引

那么什么是正向索引呢?例如给下表(tb_goods)中的id创建索引:

如果是根据id查询,那么直接走索引,查询速度非常快。

但如果是基于title做模糊查询,只能是逐行扫描数据,流程如下:

1)用户搜索数据,条件是title符合"%手机%"

2)逐行获取数据,比如id为1的数据

3)判断数据中的title是否符合用户搜索条件

4)如果符合则放入结果集,不符合则丢弃。回到步骤1

逐行扫描,也就是全表扫描,随着数据量增加,其查询效率也会越来越低。当数据量达到数百万时,就是一场灾难。

倒排索引

倒排索引中有两个非常重要的概念:

  • 文档(Document):用来搜索的数据,其中的每一条数据就是一个文档。例如一个网页、一个商品信息。
  • 词条(Term):对文档数据或用户搜索数据,利用某种算法分词,得到的具备含义的词语就是词条。例如:我是中国人,就可以分为:我、是、中国人、中国、国人这样的几个词条

创建倒排索引是对正向索引的一种特殊处理,流程如下:

  • 将每一个文档的数据利用算法分词,得到一个个词条
  • 创建表,每行数据包括词条、词条所在文档id、位置等信息
  • 因为词条唯一性,可以给词条创建索引,例如hash表结构索引

如图:

倒排索引的搜索流程如下(以搜索"华为手机"为例):

1)用户输入条件"华为手机"进行搜索。

2)对用户输入内容分词,得到词条:华为手机

3)拿着词条在倒排索引中查找,可以得到包含词条的文档id:1、2、3。

4)拿着文档id到正向索引中查找具体文档。

如图:

虽然要先查询倒排索引,再查询倒排索引,但是无论是词条、还是文档id都建立了索引,查询速度非常快!无需全表扫描。

正向索引和倒排索引比较

  • 正向索引是最传统的,根据id索引的方式。但根据词条查询时,必须先逐条获取每个文档,然后判断文档中是否包含所需要的词条,是根据文档找词条的过程

  • 倒排索引则相反,是先找到用户要搜索的词条,根据词条得到保护词条的文档的id,然后根据id获取文档。是根据词条找文档的过程

正向索引

  • 优点:

    • 可以给多个字段创建索引
    • 根据索引字段搜索、排序速度非常快
  • 缺点:
    • 根据非索引字段,或者索引字段中的部分词条查找时,只能全表扫描。

倒排索引

  • 优点:

    • 根据词条搜索、模糊搜索时,速度非常快
  • 缺点:
    • 只能给词条创建索引,而不是字段
    • 无法根据字段做排序

5. ES中的一些基本概念

elasticsearch中有很多独有的概念,与mysql中略有差别,但也有相似之处。

结点和集群

结点(Node):每个es实例称为一个节点。节点名自动分配,也可以手动配置。

集群(cluster):包含一个或多个启动着es实例的机器群。通常一台机器起一个es实例。同一网络下,集名一样的多个es实例自动组成集群,自动均衡分片等行为。默认集群名为“elasticsearch”。

分片和副本

分片 ( shard ): index数据过大时,将index里面的数据,分为多个shard,分布式的存储在各个服务器上面。可以支持海量数据和高并发,提升性能和吞吐量,充分利用多台机器的cpu。

副本( replica ) : 在分布式环境下,任何一台机器都会随时宕机,如果宕机,index的一个分片没有,导致此index不能搜索。所以,为了保证数据的安全,我们会将每个index的分片经行备份,存储在另外的机器上。保证少数机器宕机es集群仍可以搜索。

能正常提供查询和插入的分片我们叫做主分片(primary shard),其余的我们就管他们叫做备份的分片(replica shard)。

文档和字段

elasticsearch是面向文档(Document) 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:

而Json文档中往往包含很多的字段(Field),类似于数据库中的列。

索引和映射

索引(Index),就是相同类型的文档的集合。

例如:

  • 所有用户文档,就可以组织在一起,称为用户的索引;
  • 所有商品的文档,可以组织在一起,称为商品的索引;
  • 所有订单的文档,可以组织在一起,称为订单的索引;

因此,我们可以把索引当做是数据库中的表。

数据库的表会有约束信息,用来定义表的结构、字段的名称、类型等信息。因此,索引库中就有映射(mapping),是索引中文档的字段约束信息,类似表的结构约束。

mysql与elasticsearch比较

我们统一的把mysql与elasticsearch的概念做一下对比:

MySQL Elasticsearch 说明
Table Index 索引(index),就是文档的集合,类似数据库的表(table)
Row Document 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
Column Field 字段(Field),就是JSON文档中的字段,类似数据库中的列(Column)
Schema Mapping Mapping(映射)是索引中文档的约束,例如字段类型约束。类似数据库的表结构(Schema)
SQL DSL DSL是elasticsearch提供的JSON风格的请求语句,用来操作elasticsearch,实现CRUD

是不是说,我们学习了elasticsearch就不再需要mysql了呢?

并不是如此,两者各自有自己的擅长支出:

  • Mysql:擅长事务类型操作,可以确保数据的安全和一致性

  • Elasticsearch:擅长海量数据的搜索、分析、计算

因此在企业中,往往是两者结合使用:

  • 对安全性要求较高的写操作,使用mysql实现
  • 对查询性能要求较高的搜索需求,使用elasticsearch实现
  • 两者再基于某种方式,实现数据的同步,保证一致性

数据同步思路分析

常见的数据同步方案有三种:

  • 同步调用
  • 异步通知
  • 监听binlog

1.同步调用

方案一:同步调用

基本步骤如下:

  • hotel-demo对外提供接口,用来修改elasticsearch中的数据
  • 酒店管理服务在完成数据库操作后,直接调用hotel-demo提供的接口,

2.异步通知

方案二:异步通知


流程如下:

  • hotel-admin对mysql数据库数据完成增、删、改后,发送MQ消息
  • hotel-demo监听MQ,接收到消息后完成elasticsearch数据修改

3.监听binlog

方案三:监听binlog

流程如下:

  • 给mysql开启binlog功能
  • mysql完成增、删、改操作都会记录在binlog中
  • hotel-demo基于canal监听binlog变化,实时更新elasticsearch中的内容

4.选择

方式一:同步调用

  • 优点:实现简单,粗暴
  • 缺点:业务耦合度高

方式二:异步通知

  • 优点:低耦合,实现难度一般
  • 缺点:依赖mq的可靠性

方式三:监听binlog

  • 优点:完全解除服务间耦合
  • 缺点:开启binlog增加数据库负担、实现复杂度高

三)ES索引的增删改查

索引库就类似数据库表,mapping映射就类似表的结构。我们要向es中存储数据,必须先创建“库”和“表”。

1. mapping映射属性

mapping是对索引库中文档的约束,常见的mapping属性包括:

  • type:字段数据类型,常见的简单类型有:

    • 字符串:text(可分词的文本)、keyword(精确值,例如:品牌、国家、ip地址)
    • 数值:long、integer、short、byte、double、float、
    • 布尔:boolean
    • 日期:date
    • 对象:object
  • index:是否创建索引,默认为true
  • analyzer:使用哪种分词器
  • store:是否将数据进行独立存储,默认为 false
    原始的文本会存储在_source 里面,默认情况下其他提取出来的字段都不是独立存储的,是从_source 里面提取出来的。当然你也可以独立的存储某个字段,只要设置"store": true 即可,获取独立存储的字段要比从_source 中解析快得多,但是也会占用更多的空间,所以要根据实际业务需求来设置。
  • properties:该字段的子字段

2. 索引库的创建

基本语法:

  • 请求方式:PUT
  • 请求路径:/索引库名,可以自定义
  • 请求参数:mapping映射

格式:

PUT /索引库名称
{"mappings": {"properties": {"字段名":{"type": "text","analyzer": "ik_smart"},"字段名2":{"type": "keyword","index": "false"},"字段名3":{"properties": {"子字段": {"type": "keyword"}}},// ...略}}
}

示例:

PUT /xianyu
{"mappings": {"properties": {"info":{"type": "text","analyzer": "ik_smart"},"email":{"type": "keyword","index": "falsae"},"name":{"properties": {"firstName": {"type": "keyword"}}},// ... 略}}
}

RestAPI基本步骤:

//1.创建请求
CreateIndexRequest request=new CreateIndexRequest("hotel");
//2.准备请求参数
request.source(HotelConstants.MAPPING_TEMPLATE, XContentType.JSON);
//3.发送请求
client.indices().create(request, RequestOptions.DEFAULT);

1.同步创建:

    //创建索引对象CreateIndexRequest createIndexRequest = new CreateIndexRequest("itheima_book");//设置参数createIndexRequest.settings(Settings.builder().put("number_of_shards", "1").put("number_of_replicas", "0"));//指定映射1createIndexRequest.mapping(" {\n" +" \t\"properties\": {\n" +"            \"name\":{\n" +"             \"type\":\"keyword\"\n" +"           },\n" +"           \"description\": {\n" +"              \"type\": \"text\"\n" +"           },\n" +"            \"price\":{\n" +"             \"type\":\"long\"\n" +"           },\n" +"           \"pic\":{\n" +"             \"type\":\"text\",\n" +"             \"index\":false\n" +"           }\n" +" \t}\n" +"}", XContentType.JSON);//指定映射2
​```//        Map<String, Object> message = new HashMap<>();
//        message.put("type", "text");
//        Map<String, Object> properties = new HashMap<>();
//        properties.put("message", message);
//        Map<String, Object> mapping = new HashMap<>();
//        mapping.put("properties", properties);
//        createIndexRequest.mapping(mapping);​```//指定映射3
​```//        XContentBuilder builder = XContentFactory.jsonBuilder();
//        builder.startObject();
//        {//            builder.startObject("properties");
//            {//                builder.startObject("message");
//                {//                    builder.field("type", "text");
//                }
//                builder.endObject();
//            }
//            builder.endObject();
//        }
//        builder.endObject();
//        createIndexRequest.mapping(builder);​```//设置别名createIndexRequest.alias(new Alias("itheima_index_new"));// 额外参数//设置超时时间createIndexRequest.setTimeout(TimeValue.timeValueMinutes(2));//设置主节点超时时间createIndexRequest.setMasterTimeout(TimeValue.timeValueMinutes(1));//在创建索引API返回响应之前等待的活动分片副本的数量,以int形式表示createIndexRequest.waitForActiveShards(ActiveShardCount.from(2));createIndexRequest.waitForActiveShards(ActiveShardCount.DEFAULT);//操作索引的客户端IndicesClient indices = client.indices();//执行创建索引库CreateIndexResponse createIndexResponse = indices.create(createIndexRequest, RequestOptions.DEFAULT);//得到响应(全部)boolean acknowledged = createIndexResponse.isAcknowledged();//得到响应 指示是否在超时前为索引中的每个分片启动了所需数量的碎片副本boolean shardsAcknowledged = createIndexResponse.isShardsAcknowledged();System.out.println("!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!" + acknowledged);System.out.println(shardsAcknowledged);}

2.异步创建:

 //创建索引对象CreateIndexRequest createIndexRequest = new CreateIndexRequest("itheima_book2");//设置参数createIndexRequest.settings(Settings.builder().put("number_of_shards", "1").put("number_of_replicas", "0"));//指定映射1createIndexRequest.mapping(" {\n" +" \t\"properties\": {\n" +"            \"name\":{\n" +"             \"type\":\"keyword\"\n" +"           },\n" +"           \"description\": {\n" +"              \"type\": \"text\"\n" +"           },\n" +"            \"price\":{\n" +"             \"type\":\"long\"\n" +"           },\n" +"           \"pic\":{\n" +"             \"type\":\"text\",\n" +"             \"index\":false\n" +"           }\n" +" \t}\n" +"}", XContentType.JSON);//监听方法ActionListener<CreateIndexResponse> listener =new ActionListener<CreateIndexResponse>() {@Overridepublic void onResponse(CreateIndexResponse createIndexResponse) {System.out.println("!!!!!!!!创建索引成功");System.out.println(createIndexResponse.toString());}@Overridepublic void onFailure(Exception e) {System.out.println("!!!!!!!!创建索引失败");e.printStackTrace();}};//操作索引的客户端IndicesClient indices = client.indices();//执行创建索引库indices.createAsync(createIndexRequest, RequestOptions.DEFAULT, listener);try {Thread.sleep(5000);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}

3.SpringData自动创建

// 可以通过注解@Document @Filed @Setting 来自定义配置
@Document(indexName = "book")
@Data
public class Book {// 必须有 id,这里的 id 是全局唯一的标识,等同于 es 中的"_id"@Idprivate String id;@Field(type = FieldType.Keyword, analyzer = "ik_max_word",searchAnalyzer= "ik_smart")private String bookName;@Field(type = FieldType.Text, analyzer = "ik_max_word",searchAnalyzer= "ik_smart")private String bookDesc;@Field(type = FieldType.Double, index = false)private Double bookPrice;@Field(type = FieldType.Long, index = false)private Integer bookNumber;
}

3. 查询索引库

基本语法

  • 请求方式:GET

  • 请求路径:/索引库名

  • 请求参数:无

格式

GET /索引库名

示例

GET /xianyu
{"xianyu"【索引名】: {"aliases"【别名】: {},"mappings"【映射】: {},"settings"【设置】: {"index"【设置 - 索引】: {"creation_date"【设置 - 索引 - 创建时间】: "1614265373911","number_of_shards"【设置 - 索引 - 主分片数量】: "1","number_of_replicas"【设置 - 索引 - 副分片数量】: "1","uuid"【设置 - 索引 - 唯一标识】: "eI5wemRERTumxGCc1bAk2A","version"【设置 - 索引 - 版本】: {"created": "7080099"},"provided_name"【设置 - 索引 - 名称】: "xianyu"}}}
}

查询所有的索引库

#查询所有的索引库
GET /_cat/indices?v

表头 含义
health 当前服务器健康状态: green(集群完整) yellow(单点正常、集群不完整)red(单点不正常)
status 索引打开、关闭状态
index 索引名
uuid 索引统一编号
pri 主分片数量
rep 副本数量
docs.count 可用文档数量
docs.deleted 文档删除状态(逻辑删除)
store.size 主分片和副分片整体占空间大小
pri.store.size 主分片占空间大小

RestAPI

// 查询索引 - 请求对象
GetIndexRequest request = new GetIndexRequest("hotel");
// 发送请求,获取响应
GetIndexResponse response = client.indices().get(request,
RequestOptions.DEFAULT);

4. 修改索引库

倒排索引结构虽然不复杂,但是一旦数据结构改变(比如改变了分词器),就需要重新创建倒排索引,这简直是灾难。因此索引库一旦创建,无法修改mapping

虽然无法修改mapping中已有的字段,但是却允许添加新的字段到mapping中,因为不会对倒排索引产生影响。

语法说明

PUT /索引库名/_mapping
{"properties": {"新字段名":{"type": "integer"}}
}

5. 删除索引库

语法:

  • 请求方式:DELETE

  • 请求路径:/索引库名

  • 请求参数:无

格式:

DELETE /索引库名

RestAPI:

//创建删除请求
DeleteIndexRequest request = new DeleteIndexRequest("hotel");
//发送请求
client.indices().delete(request,RequestOptions.DEFAULT);

异步删除

 //删除索引对象DeleteIndexRequest deleteIndexRequest = new DeleteIndexRequest("itheima_book2");//操作索引的客户端IndicesClient indices = client.indices();//监听方法ActionListener<AcknowledgedResponse> listener =new ActionListener<AcknowledgedResponse>() {@Overridepublic void onResponse(AcknowledgedResponse deleteIndexResponse) {System.out.println("!!!!!!!!删除索引成功");System.out.println(deleteIndexResponse.toString());}@Overridepublic void onFailure(Exception e) {System.out.println("!!!!!!!!删除索引失败");e.printStackTrace();}};//执行删除索引indices.deleteAsync(deleteIndexRequest, RequestOptions.DEFAULT, listener);try {Thread.sleep(5000);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}

6. 打开关闭索引库

 OpenIndexRequest request = new OpenIndexRequest("itheima_book");OpenIndexResponse openIndexResponse = client.indices().open(request, RequestOptions.DEFAULT);boolean acknowledged = openIndexResponse.isAcknowledged();System.out.println("!!!!!!!!!"+acknowledged);
 CloseIndexRequest request = new CloseIndexRequest("index");AcknowledgedResponse closeIndexResponse = client.indices().close(request, RequestOptions.DEFAULT);boolean acknowledged = closeIndexResponse.isAcknowledged();System.out.println("!!!!!!!!!"+acknowledged);
  GetIndexRequest request = new GetIndexRequest("itheima_book");request.local(false);//从主节点返回本地信息或检索状态request.humanReadable(true);//以适合人类的格式返回结果request.includeDefaults(false);//是否返回每个索引的所有默认设置boolean exists = client.indices().exists(request, RequestOptions.DEFAULT);System.out.println(exists);

四)ES文档的增删改查

1. 创建文档

语法:

POST /索引库名/_doc/文档id
{"字段1": "值1","字段2": "值2","字段3": {"子属性1": "值3","子属性2": "值4"},// ...
}

示例:

POST /xianyu/_doc/1 不加id会随机生成一个id
{"name":"咸鱼","age":23
}{"_index" : "xianyu", //索引名"_type" : "_doc", //类型"_id" : "1", //唯一标识 类似主键"_version" : 1, //版本"result" : "created", //结果 表示创建成功"_shards" : {  //分片"total" : 2,"successful" : 1,"failed" : 0},"_seq_no" : 0,"_primary_term" : 1
}

RESTAPI

// 1.根据id查询酒店数据
Hotel hotel = hotelService.getById(61083L);
// 2.转换为文档类型
HotelDoc hotelDoc = new HotelDoc(hotel);
// 3.将HotelDoc转json
String jsonString = JSON.toJSONString(hotelDoc);
// 1.准备Request对象
IndexRequest request = new IndexRequest("hotel").id(hotelDoc.getId().toString());
// 2.准备Json文档
request.source(jsonString, XContentType.JSON);
// 3.发送请求
client.index(request, RequestOptions.DEFAULT);

同步

//        1构建请求IndexRequest request=new IndexRequest("test_posts");request.id("3");
//        =======================构建文档============================
//        构建方法1String jsonString="{\n" +"  \"user\":\"tomas J\",\n" +"  \"postDate\":\"2019-07-18\",\n" +"  \"message\":\"trying out es3\"\n" +"}";request.source(jsonString, XContentType.JSON);//        构建方法2
//        Map<String,Object> jsonMap=new HashMap<>();
//        jsonMap.put("user", "tomas");
//        jsonMap.put("postDate", "2019-07-18");
//        jsonMap.put("message", "trying out es2");
//        request.source(jsonMap);//        构建方法3
//        XContentBuilder builder= XContentFactory.jsonBuilder();
//        builder.startObject();
//        {//            builder.field("user", "tomas");
//            builder.timeField("postDate", new Date());
//            builder.field("message", "trying out es2");
//        }
//        builder.endObject();
//        request.source(builder);
//        构建方法4
//        request.source("user","tomas",
//                    "postDate",new Date(),
//                "message","trying out es2");
//
//        ========================可选参数===================================//设置超时时间request.timeout(TimeValue.timeValueSeconds(1));request.timeout("1s");//自己维护版本号
//        request.version(2);
//        request.versionType(VersionType.EXTERNAL);//        2执行//同步IndexResponse indexResponse = client.index(request, RequestOptions.DEFAULT);

异步

 //异步
//        ActionListener<IndexResponse> listener=new ActionListener<IndexResponse>() {//            @Override
//            public void onResponse(IndexResponse indexResponse) {//
//            }
//
//            @Override
//            public void onFailure(Exception e) {//
//            }
//        };
//        client.indexAsync(request,RequestOptions.DEFAULT, listener );
//        try {//            Thread.sleep(5000);
//        } catch (InterruptedException e) {//            e.printStackTrace();
//        }//        3获取结果String index = indexResponse.getIndex();String id = indexResponse.getId();//获取插入的类型if(indexResponse.getResult()== DocWriteResponse.Result.CREATED){DocWriteResponse.Result result=indexResponse.getResult();System.out.println("CREATED:"+result);}else if(indexResponse.getResult()== DocWriteResponse.Result.UPDATED){DocWriteResponse.Result result=indexResponse.getResult();System.out.println("UPDATED:"+result);}ReplicationResponse.ShardInfo shardInfo = indexResponse.getShardInfo();if(shardInfo.getTotal()!=shardInfo.getSuccessful()){System.out.println("处理成功的分片数少于总分片!");}if(shardInfo.getFailed()>0){for (ReplicationResponse.ShardInfo.Failure failure:shardInfo.getFailures()) {String reason = failure.reason();//处理潜在的失败原因System.out.println(reason);}}}

2. 查询文档

语法:

GET /{索引库名称}/_doc/{id}
GET /xianyu/_doc/1{"_index" : "xianyu","_type" : "_doc","_id" : "1","_version" : 1,"_seq_no" : 0,"_primary_term" : 1,"found" : true,"_source" : {"name" : "咸鱼","age" : 23}
}

RESTAPI

 GetRequest request = new GetRequest("hotel","61083");
//得到响应
GetResponse response = client.get(request, RequestOptions.DEFAULT);
String json = response.getSourceAsString();
//解析文档
HotelDoc hotelDoc = JSON.parseObject(json, HotelDoc.class);
  //构建请求GetRequest getRequest = new GetRequest("test_post", "1");//========================可选参数 start======================//为特定字段配置_source_include
//        String[] includes = new String[]{"user", "message"};
//        String[] excludes = Strings.EMPTY_ARRAY;
//        FetchSourceContext fetchSourceContext = new FetchSourceContext(true, includes, excludes);
//        getRequest.fetchSourceContext(fetchSourceContext);//为特定字段配置_source_excludes
//        String[] includes1 = new String[]{"user", "message"};
//        String[] excludes1 = Strings.EMPTY_ARRAY;
//        FetchSourceContext fetchSourceContext1 = new FetchSourceContext(true, includes1, excludes1);
//        getRequest.fetchSourceContext(fetchSourceContext1);//设置路由
//        getRequest.routing("routing");// ========================可选参数 end=====================//查询 同步查询GetResponse getResponse = client.get(getRequest, RequestOptions.DEFAULT);//异步查询
//        ActionListener<GetResponse> listener = new ActionListener<GetResponse>() {//            //查询成功时的立马执行的方法
//            @Override
//            public void onResponse(GetResponse getResponse) {//                long version = getResponse.getVersion();
//                String sourceAsString = getResponse.getSourceAsString();//检索文档(String形式)
//                System.out.println(sourceAsString);
//            }
//
//            //查询失败时的立马执行的方法
//            @Override
//            public void onFailure(Exception e) {//                e.printStackTrace();
//            }
//        };
//        //执行异步请求
//        client.getAsync(getRequest, RequestOptions.DEFAULT, listener);
//        try {//            Thread.sleep(5000);
//        } catch (InterruptedException e) {//            e.printStackTrace();
//        }// 获取结果if (getResponse.isExists()) {long version = getResponse.getVersion();String sourceAsString = getResponse.getSourceAsString();//检索文档(String形式)System.out.println(sourceAsString);byte[] sourceAsBytes = getResponse.getSourceAsBytes();//以字节接受Map<String, Object> sourceAsMap = getResponse.getSourceAsMap();System.out.println(sourceAsMap);}else {}}

3. 删除文档

语法:

DELETE /{索引库名称}/_doc/{id}
DELETE /xianyu/_doc/1{"_index" : "xianyu","_type" : "_doc","_id" : "1","_version" : 2,"result" : "deleted","_shards" : {"total" : 2,"successful" : 1,"failed" : 0},"_seq_no" : 1,"_primary_term" : 1
}

条件删除文档

POST /xianyu/_delete_by_query
{"query":{"match":{"age":23}}
}

RESTAPI

 // 1.准备Request
DeleteRequest request = new DeleteRequest("hotel", "61083");
// 2.发送请求
client.delete(request, RequestOptions.DEFAULT);

4. 修改文档

修改有两种方式:

  • 全量修改:直接覆盖原来的文档
  • 增量修改:修改文档中的部分字段

语法:

PUT /{索引库名}/_doc/文档id
{"字段1": "值1","字段2": "值2",// ... 略
}

增量修改是只修改指定id匹配的文档中的部分字段。

语法:

POST /{索引库名}/_update/文档id
{"doc": {"字段名": "新的值",}
}
POST /xianyu/_update/1
{"doc": {"no":"20183033523"}
}{"_index" : "xianyu","_type" : "_doc","_id" : "1","_version" : 2,"result" : "updated","_shards" : {"total" : 2,"successful" : 1,"failed" : 0},"_seq_no" : 3,"_primary_term" : 1
}

RESTAPI

// 1.准备Request
UpdateRequest request = new UpdateRequest("hotel", "61083");// 2.准备请求参数request.doc("price", "952","starName", "四钻");// 3.发送请求
client.update(request, RequestOptions.DEFAULT);
    1构建请求UpdateRequest request = new UpdateRequest("test_posts", "3");Map<String, Object> jsonMap = new HashMap<>();jsonMap.put("user", "tomas JJ");request.doc(jsonMap);
//===============================可选参数==========================================request.timeout("1s");//超时时间//重试次数request.retryOnConflict(3);//设置在继续更新之前,必须激活的分片数
//        request.waitForActiveShards(2);//所有分片都是active状态,才更新
//        request.waitForActiveShards(ActiveShardCount.ALL);//        2执行
//        同步UpdateResponse updateResponse = client.update(request, RequestOptions.DEFAULT);
//        异步//        3获取数据updateResponse.getId();updateResponse.getIndex();//判断结果if (updateResponse.getResult() == DocWriteResponse.Result.CREATED) {DocWriteResponse.Result result = updateResponse.getResult();System.out.println("CREATED:" + result);} else if (updateResponse.getResult() == DocWriteResponse.Result.UPDATED) {DocWriteResponse.Result result = updateResponse.getResult();System.out.println("UPDATED:" + result);}else if(updateResponse.getResult() == DocWriteResponse.Result.DELETED){DocWriteResponse.Result result = updateResponse.getResult();System.out.println("DELETED:" + result);}else if (updateResponse.getResult() == DocWriteResponse.Result.NOOP){//没有操作DocWriteResponse.Result result = updateResponse.getResult();System.out.println("NOOP:" + result);}

5. 批量增删改文档

Bulk 操作解释将文档的增删改查一些列操作,通过一次请求全都做完。减少网络传输次数。

语法:

POST /_bulk
{"action": {"metadata"}}
{"data"}

如下操作,删除5,新增14,修改2。

POST /_bulk
{ "delete": { "_index": "test_index",  "_id": "5" }}
{ "create": { "_index": "test_index",  "_id": "14" }}
{ "test_field": "test14" }
{ "update": { "_index": "test_index",  "_id": "2"} }
{ "doc" : {"test_field" : "bulk test"} }
//        1创建请求BulkRequest request = new BulkRequest();
//        request.add(new IndexRequest("post").id("1").source(XContentType.JSON, "field", "1"));
//        request.add(new IndexRequest("post").id("2").source(XContentType.JSON, "field", "2"));request.add(new UpdateRequest("post","2").doc(XContentType.JSON, "field", "3"));request.add(new DeleteRequest("post").id("1"));//        2执行BulkResponse bulkResponse = client.bulk(request, RequestOptions.DEFAULT);for (BulkItemResponse itemResponse : bulkResponse) {DocWriteResponse itemResponseResponse = itemResponse.getResponse();switch (itemResponse.getOpType()) {case INDEX:case CREATE:IndexResponse indexResponse = (IndexResponse) itemResponseResponse;indexResponse.getId();System.out.println(indexResponse.getResult());break;case UPDATE:UpdateResponse updateResponse = (UpdateResponse) itemResponseResponse;updateResponse.getIndex();System.out.println(updateResponse.getResult());break;case DELETE:DeleteResponse deleteResponse = (DeleteResponse) itemResponseResponse;System.out.println(deleteResponse.getResult());break;}}

6. SpringData版增删改查

```java
// Book : 实体类
// String : 主键类型
@Repository
public interface BookRepository extends ElasticsearchRepository<Book,String> {List<Book> findByBookNameLike(String bookName);
}

五)ES的高级查询

1. DSL查询分类

Elasticsearch提供了基于JSON的DSL(Domain Specific Language)来定义查询。常见的查询类型包括:

  • 查询所有:查询出所有数据,一般测试用。例如:match_all

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

    • match_query
    • multi_match_query
  • 精确查询:根据精确词条值查找数据,一般是查找keyword、数值、日期、boolean等类型字段。例如:

    • ids
    • range
    • term
  • 地理(geo)查询:根据经纬度查询。例如:

    • geo_distance
    • geo_bounding_box
  • 复合(compound)查询:复合查询可以将上述各种查询条件组合起来,合并查询条件。例如:

    • bool
    • function_score

查询基本语法:

GET /indexName/_search
{"query": {"查询类型": {"查询条件": "条件值"}}
}

2. 查询所有文档

// 查询所有
GET /indexName/_search
{"query": {"match_all": {}}
}


RestAPI

//1.创建请求
SearchRequest request = new SearchRequest("hotel");
//2.构建DSL
request.source().query(QueryBuilders.matchAllQuery());
//3.发送请求
SearchResponse response = client.search(request, RequestOptions.DEFAULT);
//4.解析响应
extractResponse(response);

结果解析:

 //将响应结果解析private void extractResponse(SearchResponse response) {SearchHits searchHits = response.getHits();//获取总条数long total = searchHits.getTotalHits().value;System.out.println("文档总条数为"+total);//获取文档数组SearchHit[] hits = searchHits.getHits();// Arrays.stream(hits).forEach(v-> JSON.parseObject(v.getSourceAsString(),HotelDoc.class));for (SearchHit hit : hits) {// 获取文档sourceString json = hit.getSourceAsString();// 反序列化HotelDoc hotelDoc = JSON.parseObject(json, HotelDoc.class);log.info("酒店数据:{}",hotelDoc);}}

3. 全文检索查询

使用场景

全文检索查询的基本流程如下:

  • 对用户搜索的内容做分词,得到词条
  • 根据词条去倒排索引库中匹配,得到文档id
  • 根据文档id找到文档,返回给用户

比较常用的场景包括:

  • 商城的输入框搜索
  • 百度输入框搜索

因为是拿着词条去匹配,因此参与搜索的字段也必须是可分词的text类型的字段。

基本语法

常见的全文检索查询包括:

  • match查询:单字段查询
  • multi_match查询:多字段查询,任意一个字段符合条件就算符合查询条件,搜索字段越多,对查询性能影响越大,因此建议采用copy_to,然后单字段查询的方式。

match查询语法如下:

GET /indexName/_search
{"query": {"match": {"FIELD": "TEXT"}}
}

#匹配查询

GET /hotel/_search
{"query": {"match": {"city": "上海"}}
}

RestAPI

//创建请求SearchRequest request = new SearchRequest("hotel");//2.构建DSLrequest.source().query(QueryBuilders.matchQuery("city","上海"));
//3.发送请求
SearchResponse response = client.search(request, RequestOptions.DEFAULT);
//4.解析响应
extractResponse(response);

mulit_match语法如下:

GET /indexName/_search
{"query": {"multi_match": {"query": "TEXT","fields": ["FIELD1", " FIELD12"]}}
}

#多字段匹配查询

注意:多字段匹配性能较低一般涉及到多字段搜索会使用copyto到一个字段进行查询

GET /hotel/_search
{"query": {"multi_match": {"query": "汉庭","fields": ["name","business"]}}
}

RestAPI

  //1.创建请求
SearchRequest request = new SearchRequest("hotel");
//2.构建DSL
request.source().query(QueryBuilders.multiMatchQuery("汉庭","name","business"));//3.发送请求SearchResponse response = client.search(request, RequestOptions.DEFAULT);
//4.解析响应
extractResponse(response);

4. 关键字精确查询

精确查询一般是查找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:根据词条精确值查询
  • range:根据值的范围查询
  • terms:根据多个词条精确查询

term查询

因为精确查询的字段搜是不分词的字段,因此查询的条件也必须是不分词的词条。查询时,用户输入的内容跟自动值完全匹配时才认为符合条件。如果用户输入的内容过多,反而搜索不到数据。

语法说明:

// term查询
GET /indexName/_search
{"query": {"term": {"FIELD": {"value": "VALUE"}}}
}
#精确查询
GET /hotel/_search
{"query": {"term": {"brand": {"value": "汉庭"}}}
}

RestAPI

 //1.创建请求
SearchRequest request = new SearchRequest("hotel");//2.构建DSL    request.source().query(QueryBuilders.termQuery("city","上海"));
//3.发送请求SearchResponse response = client.search(request, RequestOptions.DEFAULT);
//4.解析响应
extractResponse(response);

range查询

范围查询,一般应用在对数值类型做范围过滤的时候。比如做价格范围过滤。

基本语法:

// range查询
GET /indexName/_search
{"query": {"range": {"FIELD": {"gte": 10, // 这里的gte代表大于等于,gt则代表大于"lte": 20 // lte代表小于等于,lt则代表小于}}}
}
#范围查询
GET /hotel/_search
{"query": {"range": {"price": {"gte": 300,"lte": 400}}}
}

RestAPI

//1.创建请求
SearchRequest request = new SearchRequest("hotel");
//2.构建DSL
request.source().query(QueryBuilders.rangeQuery("price").gt(200).lt(400));
//3.发送请求
SearchResponse response = client.search(request, RequestOptions.DEFAULT);
//4.解析响应
extractResponse(response);

terms查询

terms 查询和 term 查询一样,但它允许你指定多值进行匹配。如果这个字段包含了指定值中的任何一个值,那么这个文档满足条件,类似于 mysql 的 in。

// term查询
GET /indexName/_search
{"query": {"term": {"FIELD": {"value": ["VALUE1","VALUE2"]}}}
}
GET /hotel/_search
{"query": {"terms": {"city": ["上海","北京"]}}
}

RestAPI

 //1.创建请求SearchRequest request = new SearchRequest("hotel");//2.构建DSLrequest.source().query(QueryBuilders.termsQuery("city","北京","上海"));//3.发送请求
SearchResponse response = client.search(request, RequestOptions.DEFAULT);
//4.解析响应
extractResponse(response);

exist query 查询有某些字段值的文档

GET /_search
{"query": {"exists": {"field": "join_date"}}
}

5. 指定查询字段

默认情况下,Elasticsearch 在搜索的结果中,会把文档中保存在_source 的所有字段都返回。如果我们只想获取其中的部分字段,我们可以添加_source 的过滤。

#指定筛选字段
GET /hotel/_search
{"_source": ["address","city"] ,"query": {"term": {"city": {"value": "上海"}}}
}
  • includes:来指定想要显示的字段
  • excludes:来指定不想要显示的字段
GET /hotel/_search
{"_source": {//"excludes": , ["address","city"],"includes":  ["brand","price"]},"query": {"term": {"city": {"value": "上海"}}}
}

RestAPI

 //1.创建请求SearchRequest request = new SearchRequest("hotel");
//查询字段过滤
String[] includes={};
String[] excludes={"brand","location"};
//2.构建DSLrequest.source().query(QueryBuilders.termQuery("city","上海")).fetchSource(includes,excludes);
//3.发送请求
SearchResponse response = client.search(request, RequestOptions.DEFAULT);
//4.解析响应
extractResponse(response);

6. 地理坐标查询

所谓的地理坐标查询,其实就是根据经纬度查询。

常见的使用场景包括:

  • 携程:搜索我附近的酒店
  • 滴滴:搜索我附近的出租车
  • 微信:搜索我附近的人

矩形范围查询

矩形范围查询,也就是geo_bounding_box查询,查询坐标落在某个矩形范围的所有文档:

查询时,需要指定矩形的左上右下两个点的坐标,然后画出一个矩形,落在该矩形内的都是符合条件的点。

语法如下:

// geo_bounding_box查询
GET /indexName/_search
{"query": {"geo_bounding_box": {"FIELD": {"top_left": { // 左上点"lat": 31.1,"lon": 121.5},"bottom_right": { // 右下点"lat": 30.9,"lon": 121.7}}}}
}

附近查询

附近查询,也叫做距离查询(geo_distance):查询到指定中心点小于某个距离值的所有文档。

换句话来说,在地图上找一个点作为圆心,以指定距离为半径,画一个圆,落在圆内的坐标都算符合条件:

语法说明:

// geo_distance 查询
GET /indexName/_search
{"query": {"geo_distance": {"distance": "15km", // 半径"FIELD": "31.21,121.5" // 圆心}}
}
#地理坐标查询 半径5km范围内的
GET /hotel/_search
{"query": {"geo_distance": {"distance": "5km","location": "31.21,121.5"}}
}

RestAPI

      //1.创建请求SearchRequest request = new SearchRequest("hotel");//2.构建DSLrequest.source().query(QueryBuilders.geoDistanceQuery("location").distance("5", DistanceUnit.KILOMETERS).point(31.21,121.5));//3.发送请求SearchResponse response = client.search(request, RequestOptions.DEFAULT);//4.解析响应extractResponse(response);

7. 算分函数查询

复合(compound)查询:复合查询可以将其它简单查询组合起来,实现更复杂的搜索逻辑。常见的有两种:

  • fuction score:算分函数查询,可以控制文档相关性算分,控制文档排名
  • bool query:布尔查询,利用逻辑关系组合多个其它的查询,实现复杂搜索

相关性算分

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),返回结果时按照分值降序排列。

例如,我们搜索 “虹桥如家”,结果如下:

[{"_score" : 17.850193,"_source" : {"name" : "虹桥如家酒店真不错",}},{"_score" : 12.259849,"_source" : {"name" : "外滩如家酒店真不错",}},{"_score" : 11.91091,"_source" : {"name" : "迪士尼如家酒店真不错",}}
]

在elasticsearch中,早期使用的打分算法是TF-IDF算法,公式如下:

在后来的5.1版本升级中,elasticsearch将算法改进为BM25算法,公式如下:

TF-IDF算法有一各缺陷,就是词条频率越高,文档得分也会越高,单个词条对文档影响较大。而BM25则会让单个词条的算分有一个上限,曲线更加平滑:

算分函数查询

根据相关度打分是比较合理的需求,但合理的不一定是产品经理需要的。

以百度为例,你搜索的结果中,并不是相关度越高排名越靠前,而是谁掏的钱多排名就越靠前。

要想认为控制相关性算分,就需要利用elasticsearch中的function score 查询了。

1)语法说明

function score 查询中包含四部分内容:

  • 原始查询条件:query部分,基于这个条件搜索文档,并且基于BM25算法给文档打分,原始算分(query score)
  • 过滤条件:filter部分,符合该条件的文档才会重新算分
  • 算分函数:符合filter条件的文档要根据这个函数做运算,得到的函数算分(function score),有四种函数
    • weight:函数结果是常量
    • field_value_factor:以文档中的某个字段值作为函数结果
    • random_score:以随机数作为函数结果
    • script_score:自定义算分函数算法
  • 运算模式:算分函数的结果、原始查询的相关性算分,两者之间的运算方式,包括:
    • multiply:相乘
    • replace:用function score替换query score
    • 其它,例如:sum、avg、max、min

function score的运行流程如下:

  • 1)根据原始条件查询搜索文档,并且计算相关性算分,称为原始算分(query score)
  • 2)根据过滤条件,过滤文档
  • 3)符合过滤条件的文档,基于算分函数运算,得到函数算分(function score)
  • 4)将原始算分(query score)和函数算分(function score)基于运算模式做运算,得到最终结果,作为相关性算分。

因此,其中的关键点是:

  • 过滤条件:决定哪些文档的算分被修改
  • 算分函数:决定函数算分的算法
  • 运算模式:决定最终算分结果
GET /hotel/_search
{"query": {"function_score": {"query": {  .... }, // 原始查询,可以是任意条件"functions": [ // 算分函数{"filter": { // 满足的条件,品牌必须是如家"term": {"brand": "如家"}},"weight": 2 // 算分权重为2}],"boost_mode": "sum" // 加权模式,求和}}
}

RestAPI

8. 模糊查询

返回包含与搜索字词相似的字词的文档。

IDs

GET /book/_search
{"query": {"ids" : {"values" : ["1", "4", "100"]}}
}

RestAPI

         // 1构建搜索请求SearchRequest searchRequest = new SearchRequest("book");SearchSourceBuilder searchSourceBuilder = new SearchSourceBuilder();searchSourceBuilder.query(QueryBuilders.idsQuery().addIds("1","4","100"));searchRequest.source(searchSourceBuilder);//2执行搜索SearchResponse searchResponse = client.search(searchRequest, RequestOptions.DEFAULT);//3获取结果SearchHits hits = searchResponse.getHits();

prefix 前缀查询

GET /book/_search
{"query": {"prefix": {"description": {"value": "spring"}}}
}

regexp query 正则查询

GET /book/_search
{"query": {"regexp": {"description": {"value": "j.*a","flags" : "ALL","max_determinized_states": 10000,"rewrite": "constant_score"}}}
}

Fuzzy query

GET /hotel/_search
{"query": {"fuzzy": {"name": {"value": "酒店","fuzziness": 0.8}}}
}

RestAPI

 //1.创建请求
SearchRequest request = new SearchRequest("hotel");
//2.构建DSL
request.source().query(QueryBuilders.fuzzyQuery("name","酒店").fuzziness(Fuzziness.AUTO));//3.发送请求
SearchResponse response = client.search(request, RequestOptions.DEFAULT);
//4.解析响应
extractResponse(response);

9. 复合查询

布尔查询是一个或多个查询子句的组合,每一个子句就是一个子查询。子查询的组合方式有:

  • must:必须匹配每个子查询,类似“与”
  • should:选择性匹配子查询,类似“或”
  • must_not:必须不匹配,不参与算分,类似“非”
  • filter:必须匹配,不参与算分

比如在搜索酒店时,除了关键字搜索外,我们还可能根据品牌、价格、城市等字段做过滤:

每一个不同的字段,其查询的条件、方式都不一样,必须是多个不同的查询,而要组合这些查询,就必须用bool查询了。

需要注意的是,搜索时,参与打分的字段越多,查询的性能也越差。因此这种多条件查询时,建议这样做:

  • 搜索框的关键字搜索,是全文检索查询,使用must查询,参与算分
  • 其它过滤条件,采用filter查询。不参与算分

语法所示:

GET /hotel/_search
{"query": {"bool": {"must": [{"term": {"city": "上海" }}],"should": [{"term": {"brand": "皇冠假日" }},{"term": {"brand": "华美达" }}],"must_not": [{ "range": { "price": { "lte": 500 } }}],"filter": [{ "range": {"score": { "gte": 45 } }}]}}
}

RestAPI

 SearchRequest request = new SearchRequest("hotel");
// 2.1.准备BooleanQuery
BoolQueryBuilder boolQuery = QueryBuilders.boolQuery();
boolQuery.filter(QueryBuilders.rangeQuery("score").gte(45));
boolQuery.must(QueryBuilders.termQuery("city","上海"));
boolQuery.should(QueryBuilders.termQuery("brand","华美达"));
boolQuery.should(QueryBuilders.termQuery("brand","皇冠假日"));
boolQuery.mustNot(QueryBuilders.rangeQuery("price").lte(500));
request.source().query(boolQuery);//发送请求
SearchResponse response = client.search(request, RequestOptions.DEFAULT);
//解析结果
extractResponse(response);

2)示例

需求:搜索名字包含“如家”,价格不高于400,在坐标31.21,121.5周围10km范围内的酒店。

分析:

  • 名称搜索,属于全文检索查询,应该参与算分。放到must中
  • 价格不高于400,用range查询,属于过滤条件,不参与算分。放到must_not中
  • 周围10km范围内,用geo_distance查询,属于过滤条件,不参与算分。放到filter中
# 复合查询
GET /hotel/_search
{"query": {"bool": {"must": [{"term": {"brand": {"value": "如家"}}}],"must_not": [{"range": {"price": {"gt": 400}}}],"filter": [{"geo_distance": {"distance": "10km","location": {"lat": 31.21,"lon": 121.5}}}]}}
}

RestAPI

 SearchRequest request = new SearchRequest("hotel");// 2.1.准备BooleanQueryBoolQueryBuilder boolQuery = QueryBuilders.boolQuery();boolQuery.filter(QueryBuilders.geoDistanceQuery("location").distance(10,DistanceUnit.KILOMETERS).point(31.21,121.5));boolQuery.must(QueryBuilders.termQuery("brand","如家"));boolQuery.mustNot(QueryBuilders.rangeQuery("price").gt(500));request.source().query(boolQuery);//发送请求SearchResponse response = client.search(request, RequestOptions.DEFAULT);//解析结果extractResponse(response);

filter与query对比

filter:仅仅只是按照搜索条件过滤出需要的数据而已,不计算任何相关度分数,对相关度没有任何影响。

query:会去计算每个document相对于搜索条件的相关度,并按照相关度进行排序。

应用场景:

一般来说,如果你是在进行搜索,需要将最匹配搜索条件的数据先返回,那么用query 如果你只是要根据一些条件筛选出一部分数据,不关注其排序,那么用filter

filter与query性能

filter,不需要计算相关度分数,不需要按照相关度分数进行排序,同时还有内置的自动cache最常使用filter的数据

query,相反,要计算相关度分数,按照分数进行排序,而且无法cache结果

10. 排序

elasticsearch默认是根据相关度算分(_score)来排序,但是也支持自定义方式对搜索结果排序。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。

1.普通单字段排序

keyword、数值、日期类型排序的语法基本一致。

{"query": {...条件},"sort": [{"FIELD": {"order":"desc"}}]
}

2.普通多字段排序

GET /hotel/_search
{"query": {"match_all": {}},"sort": [{"price": {"order": "asc"},"score": {"order": "asc"}}]
}

RestAPI

      //1.创建请求SearchRequest request = new SearchRequest("hotel");//2.构建DSLrequest.source().query(QueryBuilders.matchAllQuery()).sort("price",SortOrder.ASC).sort("score",SortOrder.ASC);//3.发送请求SearchResponse response = client.search(request, RequestOptions.DEFAULT);//4.解析响应extractResponse(response);

3.地理坐标排序

语法说明:

GET /indexName/_search
{"query": {"match_all": {}},"sort": [{"_geo_distance" : {"FIELD" : "纬度,经度", // 文档中geo_point类型的字段名、目标坐标点"order" : "asc", // 排序方式"unit" : "km" // 排序的距离单位}}]
}

这个查询的含义是:

  • 指定一个坐标,作为目标点
  • 计算每一个文档中,指定字段(必须是geo_point类型)的坐标 到目标点的距离是多少
  • 根据距离排序

示例: 需求描述:实现对酒店数据按照到你的位置坐标的距离升序排序

RestAPI

     //1.创建请求SearchRequest request = new SearchRequest("hotel");//2.构建DSLrequest.source().query(QueryBuilders.matchAllQuery()).sort(SortBuilders.geoDistanceSort("location",31.5,121.5).order(SortOrder.ASC).unit(DistanceUnit.KILOMETERS));//3.发送请求SearchResponse response = client.search(request, RequestOptions.DEFAULT);//4.解析响应extractResponse(response);

11. 分页

elasticsearch 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。elasticsearch中通过修改from、size参数来控制要返回的分页结果:

  • from:从第几个文档开始,默认从 0 开始。 from = (pageNum - 1) * size
  • size:总共查询几个文档

类似于mysql中的limit ?, ?

基本分页语法:

GET /hotel/_search
{"query": {"match_all": {}},"from": 0, // 分页开始的位置,默认为0"size": 10, // 期望获取的文档总数"sort": [{"price": "asc"}]
}

RestAPI

      //创建请求SearchRequest request = new SearchRequest("hotel");//构建DSLrequest.source().query(QueryBuilders.matchAllQuery()).sort("price",SortOrder.ASC).from(0).size(10);//发送请求SearchResponse response = client.search(request, RequestOptions.DEFAULT);//解析响应extractResponse(response);

深度分页问题

现在,我要查询990~1000的数据,查询逻辑要这么写:

GET /hotel/_search
{"query": {"match_all": {}},"from": 990, // 分页开始的位置,默认为0"size": 10, // 期望获取的文档总数"sort": [{"price": "asc"}]
}

这里是查询990开始的数据,也就是 第990~第1000条 数据。

不过,elasticsearch内部分页时,必须先查询 0~1000条,然后截取其中的990 ~ 1000的这10条:

查询TOP1000,如果es是单点模式,这并无太大影响。

但是elasticsearch将来一定是集群,例如我集群有5个节点,我要查询TOP1000的数据,并不是每个节点查询200条就可以了。

因为节点A的TOP200,在另一个节点可能排到10000名以外了。

因此要想获取整个集群的TOP1000,必须先查询出每个节点的TOP1000,汇总结果后,重新排名,重新截取TOP1000。

当查询分页深度较大时,汇总数据过多,对内存和CPU会产生非常大的压力,因此elasticsearch会禁止from+ size 超过10000的请求。

针对深度分页,ES提供了两种解决方案,官方文档:

  • search after:分页时需要排序,原理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。
  • scroll:原理将排序后的文档id形成快照,保存在内存。官方已经不推荐使用。

分页查询的常见实现方案以及优缺点:

  • from + size

    • 优点:支持随机翻页
    • 缺点:深度分页问题,默认查询上限(from + size)是10000
    • 场景:百度、京东、谷歌、淘宝这样的随机翻页搜索
  • after search

    • 优点:没有查询上限(单次查询的size不超过10000)
    • 缺点:只能向后逐页查询,不支持随机翻页
    • 场景:没有随机翻页需求的搜索,例如手机向下滚动翻页
  • scroll

    • 优点:没有查询上限(单次查询的size不超过10000)
    • 缺点:会有额外内存消耗,并且搜索结果是非实时的
    • 场景:海量数据的获取和迁移。从ES7.1开始不推荐,建议用 after search方案。

12. 高亮查询

高亮原理

什么是高亮显示呢?

我们在百度,京东搜索时,关键字会变成红色,比较醒目,这叫高亮显示:

高亮显示的实现分为两步:

  • 1)给文档中的所有关键字都添加一个标签,例如<em>标签
  • 2)页面给<em>标签编写CSS样式

实现高亮

高亮的语法

GET /hotel/_search
{"query": {"match": {"FIELD": "TEXT" // 查询条件,高亮一定要使用全文检索查询}},"highlight": {"fields": { // 指定要高亮的字段"FIELD": {"pre_tags": "<em>",  // 用来标记高亮字段的前置标签"post_tags": "</em>" // 用来标记高亮字段的后置标签}}}
}

注意:

  • 高亮是对关键字高亮,因此搜索条件必须带有关键字,而不能是范围这样的查询。
  • 默认情况下,高亮的字段,必须与搜索指定的字段一致,否则无法高亮
  • 如果要对非搜索字段高亮,则需要添加一个属性:required_field_match=false


ResAPI

     // 1.准备RequestSearchRequest request = new SearchRequest("hotel");// 2.准备DSL// 2.1.queryrequest.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);// 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sourceString json = hit.getSourceAsString();// 反序列化HotelDoc hotelDoc = JSON.parseObject(json, HotelDoc.class);// 获取高亮结果Map<String, HighlightField> highlightFields = hit.getHighlightFields();if (!CollectionUtils.isEmpty(highlightFields)) {// 根据字段名获取高亮结果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);}

13. 聚合查询

聚合(aggregations)可以让我们极其方便的实现对数据的统计、分析、运算。例如:

  • 什么品牌的手机最受欢迎?
  • 这些手机的平均价格、最高价格、最低价格?
  • 这些手机每月的销售情况如何?

实现这些统计功能的比数据库的sql要方便的多,而且查询速度非常快,可以实现近实时搜索效果。

聚合的种类

聚合常见的有三类:

  • 桶(Bucket)聚合:用来对文档做分组

  • TermAggregation:按照文档字段值分组,例如按照品牌值分组、按照国家分组

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

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

    • Avg:求平均值
    • Max:求最大值
    • Min:求最小值
    • Stats:同时求max、min、avg、sum等
  • 管道(pipeline)聚合:其它聚合的结果为基础做聚合

Bucket聚合语法如下:

GET /hotel/_search
{"size": 0,  // 设置size为0,结果中不包含文档,只包含聚合结果"aggs": { // 定义聚合"brandAgg": { //给聚合起个名字"terms": { // 聚合的类型,按照品牌值聚合,所以选择term"field": "brand", // 参与聚合的字段"size": 20 // 希望获取的聚合结果数量}}}
}

结果:

RestAPI


      //创建请求SearchRequest request = new SearchRequest("hotel");//创建DSLrequest.source().aggregation(AggregationBuilders.terms("brand_agg").field("brand").size(20)).size(0);//发送请求SearchResponse response = client.search(request, RequestOptions.DEFAULT);//解析响应Aggregations aggregations = response.getAggregations();//根据名称获取结果Terms brand_agg = aggregations.get("brand_agg");//拿到桶List<? extends Terms.Bucket> buckets = brand_agg.getBuckets();//遍历桶for (Terms.Bucket bucket : buckets) {System.out.println(bucket.getKeyAsString());}

聚合结果排序

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降序排序。

我们可以指定order属性,自定义聚合的排序方式:

GET /hotel/_search
{"size": 0, "aggs": {"brandAgg": {"terms": {"field": "brand","order": {"_count": "asc" // 按照_count升序排列},"size": 20}}}
}
 SearchRequest request = new SearchRequest("hotel");//创建DSLrequest.source().aggregation(AggregationBuilders.terms("brand_agg").field("brand").size(20)).size(0).sort("_count",SortOrder.ASC);//发送请求SearchResponse response = client.search(request, RequestOptions.DEFAULT);

限定聚合范围

默认情况下,Bucket聚合是对索引库的所有文档做聚合,但真实场景下,用户会输入搜索条件,因此聚合必须是对搜索结果聚合。那么聚合必须添加限定条件。

我们可以限定要聚合的文档范围,只要添加query条件即可:

GET /hotel/_search
{"query": {"range": {"price": {"lte": 200 // 只对200元以下的文档聚合}}}, "size": 0, "aggs": {"brandAgg": {"terms": {"field": "brand","size": 20}}}
}

RestAPI

     //创建请求SearchRequest request = new SearchRequest("hotel");//创建DSLrequest.source().query(QueryBuilders.rangeQuery("price").lte(200));request.source().aggregation(AggregationBuilders.terms("brand_agg").field("brand").size(20)).size(0);//发送请求SearchResponse response = client.search(request, RequestOptions.DEFAULT);//解析响应Aggregations aggregations = response.getAggregations();//根据名称获取结果Terms brand_agg = aggregations.get("brand_agg");//拿到桶List<? extends Terms.Bucket> buckets = brand_agg.getBuckets();//遍历桶for (Terms.Bucket bucket : buckets) {System.out.println(bucket.getKeyAsString());}

Metric聚合语法

我们对酒店按照品牌分组,形成了一个个桶。现在我们需要对桶内的酒店做运算,获取每个品牌的用户评分的min、max、avg等值。

这就要用到Metric聚合了,例如stat聚合:就可以获取min、max、avg等结果。

语法如下:

GET /hotel/_search
{"size": 0, "aggs": {"brandAgg": { "terms": { "field": "brand", "size": 20},"aggs": { // 是brands聚合的子聚合,也就是分组后对每组分别计算"score_stats": { // 聚合名称"stats": { // 聚合类型,这里stats可以计算min、max、avg等"field": "score" // 聚合字段,这里是score}}}}}
}

这次的score_stats聚合是在brandAgg的聚合内部嵌套的子聚合。因为我们需要在每个桶分别计算。

另外,我们还可以给聚合结果做个排序,例如按照每个桶的酒店平均分做排序:

RestAPI

     //创建请求SearchRequest request = new SearchRequest("hotel");//创建DSLrequest.source().aggregation(AggregationBuilders.terms("brand_agg").field("brand").subAggregation(AggregationBuilders.stats("score_stats").field("score")).size(20)).size(0);//发送请求SearchResponse response = client.search(request, RequestOptions.DEFAULT);//解析响应Aggregations aggregations = response.getAggregations();//根据名称获取结果Terms brand_agg = aggregations.get("brand_agg");//拿到桶List<? extends Terms.Bucket> buckets = brand_agg.getBuckets();//遍历桶for (Terms.Bucket bucket : buckets) {System.out.println(bucket.getKeyAsString());}

六) 聚合案例

电视案例

创建索引及映射

PUT /tvs
PUT /tvs/_search
{           "properties": {"price": {"type": "long"},"color": {"type": "keyword"},"brand": {"type": "keyword"},"sold_date": {"type": "date"}}
}

插入数据

POST /tvs/_bulk
{ "index": {}}
{ "price" : 1000, "color" : "红色", "brand" : "长虹", "sold_date" : "2019-10-28" }
{ "index": {}}
{ "price" : 2000, "color" : "红色", "brand" : "长虹", "sold_date" : "2019-11-05" }
{ "index": {}}
{ "price" : 3000, "color" : "绿色", "brand" : "小米", "sold_date" : "2019-05-18" }
{ "index": {}}
{ "price" : 1500, "color" : "蓝色", "brand" : "TCL", "sold_date" : "2019-07-02" }
{ "index": {}}
{ "price" : 1200, "color" : "绿色", "brand" : "TCL", "sold_date" : "2019-08-19" }
{ "index": {}}
{ "price" : 2000, "color" : "红色", "brand" : "长虹", "sold_date" : "2019-11-05" }
{ "index": {}}
{ "price" : 8000, "color" : "红色", "brand" : "三星", "sold_date" : "2020-01-01" }
{ "index": {}}
{ "price" : 2500, "color" : "蓝色", "brand" : "小米", "sold_date" : "2020-02-12" }

需求1 统计哪种颜色的电视销量最高

GET /tvs/_search
{"size" : 0,"aggs" : { "popular_colors" : { "terms" : { "field" : "color"}}}
}

查询条件解析

size:只获取聚合结果,而不要执行聚合的原始数据
aggs:固定语法,要对一份数据执行分组聚合操作
popular_colors:就是对每个aggs,都要起一个名字,
terms:根据字段的值进行分组
field:根据指定的字段的值进行分组

返回

{"took" : 18,"timed_out" : false,"_shards" : {"total" : 1,"successful" : 1,"skipped" : 0,"failed" : 0},"hits" : {"total" : {"value" : 8,"relation" : "eq"},"max_score" : null,"hits" : [ ]},"aggregations" : {"popular_colors" : {"doc_count_error_upper_bound" : 0,"sum_other_doc_count" : 0,"buckets" : [{"key" : "红色","doc_count" : 4},{"key" : "绿色","doc_count" : 2},{"key" : "蓝色","doc_count" : 2}]}}
}

返回结果解析

hits.hits:我们指定了size是0,所以hits.hits就是空的
aggregations:聚合结果
popular_color:我们指定的某个聚合的名称
buckets:根据我们指定的field划分出的buckets
key:每个bucket对应的那个值
doc_count:这个bucket分组内,有多少个数据
数量,其实就是这种颜色的销量

每种颜色对应的bucket中的数据的默认的排序规则:按照doc_count降序排序

需求2 统计每种颜色电视平均价格

GET /tvs/_search
{"size" : 0,"aggs": {"colors": {"terms": {"field": "color"},"aggs": { "avg_price": { "avg": {"field": "price" }}}}}
}

在一个aggs执行的bucket操作(terms),平级的json结构下,再加一个aggs,这个第二个aggs内部,同样取个名字,执行一个metric操作,avg,对之前的每个bucket中的数据的指定的field,price field,求一个平均值

返回:

{"took" : 4,"timed_out" : false,"_shards" : {"total" : 1,"successful" : 1,"skipped" : 0,"failed" : 0},"hits" : {"total" : {"value" : 8,"relation" : "eq"},"max_score" : null,"hits" : [ ]},"aggregations" : {"colors" : {"doc_count_error_upper_bound" : 0,"sum_other_doc_count" : 0,"buckets" : [{"key" : "红色","doc_count" : 4,"avg_price" : {"value" : 3250.0}},{"key" : "绿色","doc_count" : 2,"avg_price" : {"value" : 2100.0}},{"key" : "蓝色","doc_count" : 2,"avg_price" : {"value" : 2000.0}}]}}
}

buckets,除了key和doc_count
avg_price:我们自己取的metric aggs的名字
value:我们的metric计算的结果,每个bucket中的数据的price字段求平均值后的结果

相当于sql: select avg(price) from tvs group by color

需求3 继续下钻分析

每个颜色下,平均价格及每个颜色下,每个品牌的平均价格

GET /tvs/_search
{"size": 0,"aggs": {"group_by_color": {"terms": {"field": "color"},"aggs": {"color_avg_price": {"avg": {"field": "price"}},"group_by_brand": {"terms": {"field": "brand"},"aggs": {"brand_avg_price": {"avg": {"field": "price"}}}}}}}
}

需求4:更多的metric

count:bucket,terms,自动就会有一个doc_count,就相当于是count
avg:avg aggs,求平均值
max:求一个bucket内,指定field值最大的那个数据
min:求一个bucket内,指定field值最小的那个数据
sum:求一个bucket内,指定field值的总和

GET /tvs/_search
{"size" : 0,"aggs": {"colors": {"terms": {"field": "color"},"aggs": {"avg_price": { "avg": { "field": "price" } },"min_price" : { "min": { "field": "price"} }, "max_price" : { "max": { "field": "price"} },"sum_price" : { "sum": { "field": "price" } } }}}
}

需求5:划分范围 histogram

GET /tvs/_search
{"size" : 0,"aggs":{"price":{"histogram":{ "field": "price","interval": 2000},"aggs":{"income": {"sum": { "field" : "price"}}}}}
}

histogram:类似于terms,也是进行bucket分组操作,接收一个field,按照这个field的值的各个范围区间,进行bucket分组操作

"histogram":{ "field": "price","interval": 2000
}

interval:2000,划分范围,02000,20004000,40006000,60008000,8000~10000,buckets

bucket有了之后,一样的,去对每个bucket执行avg,count,sum,max,min,等各种metric操作,聚合分析

需求6:按照日期分组聚合

date_histogram,按照我们指定的某个date类型的日期field,以及日期interval,按照一定的日期间隔,去划分bucket

min_doc_count:即使某个日期interval,2017-01-01~2017-01-31中,一条数据都没有,那么这个区间也是要返回的,不然默认是会过滤掉这个区间的
extended_bounds,min,max:划分bucket的时候,会限定在这个起始日期,和截止日期内

GET /tvs/_search
{"size" : 0,"aggs": {"sales": {"date_histogram": {"field": "sold_date","interval": "month", "format": "yyyy-MM-dd","min_doc_count" : 0, "extended_bounds" : { "min" : "2019-01-01","max" : "2020-12-31"}}}}
}

需求7 统计每季度每个品牌的销售额

GET /tvs/_search
{"size": 0,"aggs": {"group_by_sold_date": {"date_histogram": {"field": "sold_date","interval": "quarter","format": "yyyy-MM-dd","min_doc_count": 0,"extended_bounds": {"min": "2019-01-01","max": "2020-12-31"}},"aggs": {"group_by_brand": {"terms": {"field": "brand"},"aggs": {"sum_price": {"sum": {"field": "price"}}}},"total_sum_price": {"sum": {"field": "price"}}}}}
}

需求8 :搜索与聚合结合,查询某个品牌按颜色销量

搜索与聚合可以结合起来。

sql select count(*)

from tvs

where brand like “%小米%”

group by color

es aggregation,scope,任何的聚合,都必须在搜索出来的结果数据中之行,搜索结果,就是聚合分析操作的scope

GET /tvs/_search
{"size": 0,"query": {"term": {"brand": {"value": "小米"}}},"aggs": {"group_by_color": {"terms": {"field": "color"}}}
}

需求9 global bucket:单个品牌与所有品牌销量对比

aggregation,scope,一个聚合操作,必须在query的搜索结果范围内执行

出来两个结果,一个结果,是基于query搜索结果来聚合的; 一个结果,是对所有数据执行聚合的

GET /tvs/_search
{"size": 0, "query": {"term": {"brand": {"value": "小米"}}},"aggs": {"single_brand_avg_price": {"avg": {"field": "price"}},"all": {"global": {},"aggs": {"all_brand_avg_price": {"avg": {"field": "price"}}}}}
}

需求10:过滤+聚合:统计价格大于1200的电视平均价格

搜索+聚合

过滤+聚合

GET /tvs/_search
{"size": 0,"query": {"constant_score": {"filter": {"range": {"price": {"gte": 1200}}}}},"aggs": {"avg_price": {"avg": {"field": "price"}}}
}

需求11 bucket filter:统计品牌最近一个月的平均价格

GET /tvs/_search
{"size": 0,"query": {"term": {"brand": {"value": "小米"}}},"aggs": {"recent_150d": {"filter": {"range": {"sold_date": {"gte": "now-150d"}}},"aggs": {"recent_150d_avg_price": {"avg": {"field": "price"}}}},"recent_140d": {"filter": {"range": {"sold_date": {"gte": "now-140d"}}},"aggs": {"recent_140d_avg_price": {"avg": {"field": "price"}}}},"recent_130d": {"filter": {"range": {"sold_date": {"gte": "now-130d"}}},"aggs": {"recent_130d_avg_price": {"avg": {"field": "price"}}}}}
}

aggs.filter,针对的是聚合去做的

如果放query里面的filter,是全局的,会对所有的数据都有影响

但是,如果,比如说,你要统计,长虹电视,最近1个月的平均值; 最近3个月的平均值; 最近6个月的平均值

bucket filter:对不同的bucket下的aggs,进行filter

需求12 排序:按每种颜色的平均销售额降序排序

GET /tvs/_search
{"size": 0,"aggs": {"group_by_color": {"terms": {"field": "color","order": {"avg_price": "asc"}},"aggs": {"avg_price": {"avg": {"field": "price"}}}}}
}

相当于sql子表数据字段可以立刻使用。

需求13 排序:按每种颜色的每种品牌平均销售额降序排序

GET /tvs/_search
{"size": 0,"aggs": {"group_by_color": {"terms": {"field": "color"},"aggs": {"group_by_brand": {"terms": {"field": "brand","order": {"avg_price": "desc"}},"aggs": {"avg_price": {"avg": {"field": "price"}}}}}}}
}

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