Spring Clould 搜索技术 - elasticsearch

  视频地址:微服务(SpringCloud+RabbitMQ+Docker+Redis+搜索+分布式) 

 初识ES-什么是elasticsearch(P77,P78)

1.elasticsearch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

例如:

  • 在GitHub搜索代码

  • 在电商网站搜索商品

  • 在百度搜索答案

  • 在打车软件搜索附近的车

2.ELK技术栈

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:

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

3.elasticsearch和lucene

elasticsearch底层是基于lucene来实现的。

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

elasticsearch的发展历史:

  • 2004年Shay Banon基于Lucene开发了Compass

  • 2010年Shay Banon 重写了Compass,取名为Elasticsearch。

4.为什么不是其他搜索技术?

目前比较知名的搜索引擎技术排名:

虽然在早期,Apache Solr是最主要的搜索引擎技术,但随着发展elasticsearch已经渐渐超越了Solr,独占鳌头:

5.总结

什么是elasticsearch?

  • 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elasticsearch为核心的技术栈,包括beats、Logstash、kibana、elasticsearch

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

结论:

初识ES-倒排索引(P79)

倒排索引的概念是基于MySQL这样的正向索引而言的。

1.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。

2.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。

3.正向和倒排

那么为什么一个叫做正向索引,一个叫做倒排索引呢?

  • 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

是不是恰好反过来了?

那么两者方式的优缺点是什么呢?

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

初识ES-es与mysql的概念对比(P80)

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

1.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。

2.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。

3.mysql与elasticsearch

我们统一的把mysql与elasticsearch的概念做一下对比:

MySQLElasticsearch说明
TableIndex索引(index),就是文档的集合,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。类似数据库的表结构(Schema)
SQLDSLDSL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

初识ES-安装es(P81)

链接:安装es 

初识ES-安装kibana(P82)

链接:安装kibana 

初识ES-安装IK分词器(P83)

链接:安装IK分词器 

初识ES-IK分词器的拓展和停用词典(P84)

  

 

 总结:

操作索引库-mapping属性(P85)

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”。

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、(允许某个字段有多个值)例:score字段多个值但是只有一种数据类型

    • 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

  • properties:该字段的子字段

对应的每个字段映射(mapping):

  • age:类型为 integer;参与搜索,因此需要index为true;无需分词器

  • weight:类型为float;参与搜索,因此需要index为true;无需分词器

  • isMarried:类型为boolean;参与搜索,因此需要index为true;无需分词器

  • info:类型为字符串,需要分词,因此是text;参与搜索,因此需要index为true;分词器可以用ik_smart

  • email:类型为字符串,但是不需要分词,因此是keyword;不参与搜索,因此需要index为false;无需分词器

  • score:虽然是数组,但是我们只看元素的类型,类型为float;参与搜索,因此需要index为true;无需分词器

  • name:类型为object,需要定义多个子属性

    • name.firstName;类型为字符串,但是不需要分词,因此是keyword;参与搜索,因此需要index为true;无需分词器

    • name.lastName;类型为字符串,但是不需要分词,因此是keyword;参与搜索,因此需要index为true;无需分词器

操作索引库-创建索引库(P86)

这里我们统一使用Kibana编写DSL的方式来演示。

创建索引库和映射

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

 properties:包含的子字段

操作索引库-查询、删除、修改索引库(P87)

1.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

2.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"}}
}

示例

3.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

在kibana中测试:

总结

索引库操作有哪些?

  • 创建索引库:PUT /索引库名

  • 查询索引库:GET /索引库名

  • 删除索引库:DELETE /索引库名

  • 添加字段:PUT /索引库名/_mapping

文档操作-新增、查询、删除文档(P88)

1.新增文档

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

响应:

2.查询文档

根据rest风格,新增是post,查询应该是get,不过查询一般都需要条件,这里我们把文档id带上。

语法:

GET /{索引库名称}/_doc/{id}

通过kibana查看数据:

GET /heima/_doc/1

查看结果:

3.删除文档

删除使用DELETE请求,同样,需要根据id进行删除:

语法:

DELETE /{索引库名}/_doc/id值

示例:

# 根据id删除数据
DELETE /heima/_doc/1

结果:

文档操作-修改文档(P89)

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

1.全量修改

全量修改是覆盖原来的文档,其本质是:

  • 根据指定的id删除文档

  • 新增一个相同id的文档

注意:如果根据id删除时,id不存在,第二步的新增也会执行,也就从修改变成了新增操作了。

语法:

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

示例:

PUT /heima/_doc/1
{"info": "黑马程序员高级Java讲师","email": "zy@itcast.cn","name": {"firstName": "云","lastName": "赵"}
}

2.增量修改

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",}
}

示例:

POST /heima/_update/1
{"doc": {"email": "ZhaoYun@itcast.cn"}
}

5.总结

文档操作有哪些?

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

  • 查询文档:GET /{索引库名}/_doc/文档id

  • 删除文档:DELETE /{索引库名}/_doc/文档id

  • 修改文档:

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

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

RestClient操作索引库-导入demo(P90)

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

其中的Java Rest Client又包括两种:

  • Java Low Level Rest Client

  • Java High Level Rest Client

 我们学习的是Java HighLevel Rest Client客户端API

4.0.导入Demo工程

1.导入数据

首先导入课前资料提供的数据库数据:

数据结构如下:

CREATE TABLE `tb_hotel` (`id` bigint(20) NOT NULL COMMENT '酒店id',`name` varchar(255) NOT NULL COMMENT '酒店名称;例:7天酒店',`address` varchar(255) NOT NULL COMMENT '酒店地址;例:航头路',`price` int(10) NOT NULL COMMENT '酒店价格;例:329',`score` int(2) NOT NULL COMMENT '酒店评分;例:45,就是4.5分',`brand` varchar(32) NOT NULL COMMENT '酒店品牌;例:如家',`city` varchar(32) NOT NULL COMMENT '所在城市;例:上海',`star_name` varchar(16) DEFAULT NULL COMMENT '酒店星级,从低到高分别是:1星到5星,1钻到5钻',`business` varchar(255) DEFAULT NULL COMMENT '商圈;例:虹桥',`latitude` varchar(32) NOT NULL COMMENT '纬度;例:31.2497',`longitude` varchar(32) NOT NULL COMMENT '经度;例:120.3925',`pic` varchar(255) DEFAULT NULL COMMENT '酒店图片;例:/img/1.jpg',PRIMARY KEY (`id`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8mb4;

2.导入项目

然后导入课前资料提供的项目:

项目结构如图:

RestClient操作索引库-hotel数据结构分析(P91)

3.mapping映射分析

创建索引库,最关键的是mapping映射,而mapping映射要考虑的信息包括:

  • 字段名

  • 字段数据类型

  • 是否参与搜索

  • 是否需要分词

  • 如果分词,分词器是什么?

其中:

  • 字段名、字段数据类型,可以参考数据表结构的名称和类型

  • 是否参与搜索要分析业务来判断,例如图片地址,就无需参与搜索

  • 是否分词呢要看内容,内容如果是一个整体就无需分词,反之则要分词

  • 分词器,我们可以统一使用ik_max_word

来看下酒店数据的索引库结构:

PUT /hotel   --新建索引
{"mappings": {"properties": {"id": {   --id在es中就是字符串类型,且整体不可分割,不分词"type": "keyword"   --文本类型,与text区别,text可分词。keyword是精确值,可以直接做索引查询},"name":{"type": "text","analyzer": "ik_max_word",  --分词器"copy_to": "all"  --将字段copy进all中(基于all创建索引)},"address":{"type": "keyword","index": false  --不搜索},"price":{  "type": "integer"  --不写index:false表示参与搜索},"score":{"type": "integer"},"brand":{"type": "keyword","copy_to": "all"  },"city":{"type": "keyword","copy_to": "all"},"starName":{"type": "keyword"},"business":{"type": "keyword"},"location":{"type": "geo_point"  --坐标点,下面有讲解},"pic":{"type": "keyword","index": false},"all":{  --copy进的all"type": "text","analyzer": "ik_max_word"  --分词器}}}
}

几个特殊字段说明:

  • location:地理坐标,里面包含精度、纬度

  • all:一个组合字段,其目的是将多字段的值 利用copy_to合并,提供给用户搜索

地理坐标说明:

copy_to说明:

RestClient操作索引库-初始化RestClient(P92)

4.初始化RestClient

在elasticsearch提供的API中,与elasticsearch一切交互都封装在一个名为RestHighLevelClient的类中,必须先完成这个对象的初始化,建立与elasticsearch的连接。

分为三步:

1)引入es的RestHighLevelClient依赖:

<dependency><groupId>org.elasticsearch.client</groupId><artifactId>elasticsearch-rest-high-level-client</artifactId>
</dependency>

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:

<properties><java.version>1.8</java.version><elasticsearch.version>7.12.1</elasticsearch.version>
</properties>

3)初始化RestHighLevelClient:

初始化的代码如下:

RestHighLevelClient client = new RestHighLevelClient(RestClient.builder(HttpHost.create("http://192.168.150.101:9200")
));

这里为了单元测试方便,我们创建一个测试类HotelIndexTest,然后将初始化的代码编写在@BeforeEach方法中:

package cn.itcast.hotel;
​
import org.apache.http.HttpHost;
import org.elasticsearch.client.RestHighLevelClient;
import org.junit.jupiter.api.AfterEach;
import org.junit.jupiter.api.BeforeEach;
import org.junit.jupiter.api.Test;
​
import java.io.IOException;
​
public class HotelIndexTest {private RestHighLevelClient client;
​@BeforeEachvoid setUp() {this.client = new RestHighLevelClient(RestClient.builder(HttpHost.create("http://192.168.150.101:9200")));}
​@AfterEachvoid tearDown() throws IOException {this.client.close();}
}

RestClient操作索引库-创建索引库(P93)

1.代码解读

代码分为三步:

  • 1)创建Request对象。因为是创建索引库的操作,因此Request是CreateIndexRequest。

  • 2)添加请求参数,其实就是DSL的JSON参数部分。因为json字符串很长,这里是定义了静态字符串常量MAPPING_TEMPLATE,让代码看起来更加优雅。

  • 3)发送请求,client.indices()方法的返回值是IndicesClient类型,封装了所有与索引库操作有关的方法。

 创建索引库的API如下:

2.完整示例

在hotel-demo的cn.itcast.hotel.constants包下,创建一个类,定义mapping映射的JSON字符串常量:

package cn.itcast.hotel.constants;
​
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" +"        \"analyzer\": \"ik_max_word\",\n" +"        \"copy_to\": \"all\"\n" +"      },\n" +"      \"address\":{\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" +"        \"copy_to\": \"all\"\n" +"      },\n" +"      \"starName\":{\n" +"        \"type\": \"keyword\"\n" +"      },\n" +"      \"business\":{\n" +"        \"type\": \"keyword\"\n" +"      },\n" +"      \"location\":{\n" +"        \"type\": \"geo_point\"\n" +"      },\n" +"      \"pic\":{\n" +"        \"type\": \"keyword\",\n" +"        \"index\": false\n" +"      },\n" +"      \"all\":{\n" +"        \"type\": \"text\",\n" +"        \"analyzer\": \"ik_max_word\"\n" +"      }\n" +"    }\n" +"  }\n" +"}";
}

在hotel-demo中的HotelIndexTest测试类中,编写单元测试,实现创建索引:

@Test
void 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);
}

RestClient操作索引库-删除和判断索引库(P94)

1.删除索引库

删除索引库的DSL语句非常简单:

DELETE /hotel

与创建索引库相比:

  • 请求方式从PUT变为DELTE

  • 请求路径不变

  • 无请求参数

所以代码的差异,注意体现在Request对象上。依然是三步走:

  • 1)创建Request对象。这次是DeleteIndexRequest对象

  • 2)准备参数。这里是无参

  • 3)发送请求。改用delete方法

在hotel-demo中的HotelIndexTest测试类中,编写单元测试,实现删除索引:

@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);
}

2.判断索引库是否存在

判断索引库是否存在,本质就是查询,对应的DSL是:

GET /hotel

因此与删除的Java代码流程是类似的。依然是三步走:

  • 1)创建Request对象。这次是GetIndexRequest对象

  • 2)准备参数。这里是无参

  • 3)发送请求。改用exists方法

@Test
void testExistsHotelIndex() throws IOException {// 1.创建Request对象GetIndexRequest request = new GetIndexRequest("hotel");// 2.发送请求boolean exists = client.indices().exists(request, RequestOptions.DEFAULT);// 3.输出System.err.println(exists ? "索引库已经存在!" : "索引库不存在!");
}

总结:

JavaRestClient操作elasticsearch的流程基本类似。核心是client.indices()方法来获取索引库的操作对象。

索引库操作的基本步骤:

  • 初始化RestHighLevelClient

  • 创建XxxIndexRequest。XXX是Create、Get、Delete

  • 准备DSL( Create时需要,其它是无参)

  • 发送请求。调用RestHighLevelClient#indices().xxx()方法,xxx是create、exists、delete

RestClient操作文档-新增文档(P95)

RestClient操作文档

为了与索引库操作分离,我们再次参加一个测试类,做两件事情:

  • 初始化RestHighLevelClient

  • 我们的酒店数据在数据库,需要利用IHotelService去查询,所以注入这个接口

package cn.itcast.hotel;
​
import cn.itcast.hotel.pojo.Hotel;
import cn.itcast.hotel.service.IHotelService;
import org.junit.jupiter.api.AfterEach;
import org.junit.jupiter.api.BeforeEach;
import org.junit.jupiter.api.Test;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.boot.test.context.SpringBootTest;
​
import java.io.IOException;
import java.util.List;
​
@SpringBootTest
public class HotelDocumentTest {@Autowiredprivate IHotelService hotelService;
​private RestHighLevelClient client;
​@BeforeEachvoid setUp() {this.client = new RestHighLevelClient(RestClient.builder(HttpHost.create("http://192.168.150.101:9200")));}
​@AfterEachvoid tearDown() throws IOException {this.client.close();}
}

 

我们要将数据库的酒店数据查询出来,写入elasticsearch中。上述图片的步骤二

1.索引库实体类

数据库查询后的结果是一个Hotel类型的对象。结构如下:

@Data
@TableName("tb_hotel")
public class Hotel {@TableId(type = IdType.INPUT)private Long id;private String name;private String address;private Integer price;private Integer score;private String brand;private String city;private String starName;private String business;private String longitude;private String latitude;private String pic;
}

与我们的索引库结构存在差异:

  • longitude和latitude需要合并为location

因此,我们需要定义一个新的类型,与索引库结构吻合:

package cn.itcast.hotel.pojo;
​
import lombok.Data;
import lombok.NoArgsConstructor;
​
@Data
@NoArgsConstructor
public class HotelDoc {private Long id;private String name;private String address;private Integer price;private Integer score;private String brand;private String city;private String starName;private String business;private String location;private String pic;
​public HotelDoc(Hotel hotel) {this.id = hotel.getId();this.name = hotel.getName();this.address = hotel.getAddress();this.price = hotel.getPrice();this.score = hotel.getScore();this.brand = hotel.getBrand();this.city = hotel.getCity();this.starName = hotel.getStarName();this.business = hotel.getBusiness();this.location = hotel.getLatitude() + ", " + hotel.getLongitude();this.pic = hotel.getPic();}
}
​

2.语法说明

新增文档的DSL语句如下:

POST /{索引库名}/_doc/1
{"name": "Jack","age": 21
}

对应的java代码如图:

可以看到与创建索引库类似,同样是三步走:

  • 1)创建Request对象

  • 2)准备请求参数,也就是DSL中的JSON文档

  • 3)发送请求

变化的地方在于,这里直接使用client.xxx()的API,不再需要client.indices()了。

3.完整代码

我们导入酒店数据,基本流程一致,但是需要考虑几点变化:

  • 酒店数据来自于数据库,我们需要先查询出来,得到hotel对象

  • hotel对象需要转为HotelDoc对象

  • HotelDoc需要序列化为json格式

因此,代码整体步骤如下:

  • 1)根据id查询酒店数据Hotel

  • 2)将Hotel封装为HotelDoc

  • 3)将HotelDoc序列化为JSON

  • 4)创建IndexRequest,指定索引库名和id

  • 5)准备请求参数,也就是JSON文档

  • 6)发送请求

在hotel-demo的HotelDocumentTest测试类中,编写单元测试:

@Test
void testAddDocument() throws IOException {// 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jsonString json = 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(json, XContentType.JSON);// 3.发送请求client.index(request, RequestOptions.DEFAULT);
}

RestClient操作文档-查询文档(P96)

1.语法说明

查询的DSL语句如下:

GET /hotel/_doc/{id}

非常简单,因此代码大概分两步:

  • 准备Request对象

  • 发送请求

不过查询的目的是得到结果,解析为HotelDoc,因此难点是结果的解析。完整代码如下:

 

可以看到,结果是一个JSON,其中文档放在一个_source属性中,因此解析就是拿到_source,反序列化为Java对象即可。

与之前类似,也是三步走:

  • 1)准备Request对象。这次是查询,所以是GetRequest

  • 2)发送请求,得到结果。因为是查询,这里调用client.get()方法

  • 3)解析结果,就是对JSON做反序列化

2.完整代码

在hotel-demo的HotelDocumentTest测试类中,编写单元测试:

@Test
void testGetDocumentById() throws IOException {// 1.准备RequestGetRequest request = new GetRequest("hotel", "61082");// 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);
}

RestClient操作文档-更新文档(P97)

1.语法说明

修改我们讲过两种方式:

  • 全量修改:本质是先根据id删除,再新增

  • 增量修改:修改文档中的指定字段值

在RestClient的API中,全量修改与新增的API完全一致,判断依据是ID:

  • 如果新增时,ID已经存在,则修改

  • 如果新增时,ID不存在,则新增

这里不再赘述,我们主要关注增量修改。

代码示例如图:

与之前类似,也是三步走:

  • 1)准备Request对象。这次是修改,所以是UpdateRequest

  • 2)准备参数。也就是JSON文档,里面包含要修改的字段

  • 3)更新文档。这里调用client.update()方法 

2.完整代码

在hotel-demo的HotelDocumentTest测试类中,编写单元测试:

@Test
void testUpdateDocument() throws IOException {// 1.准备RequestUpdateRequest 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);
}

RestClient操作文档-删除文档(P98)

 

删除的DSL为是这样的:

DELETE /hotel/_doc/{id}

与查询相比,仅仅是请求方式从DELETE变成GET,可以想象Java代码应该依然是三步走:

  • 1)准备Request对象,因为是删除,这次是DeleteRequest对象。要指定索引库名和id

  • 2)准备参数,无参

  • 3)发送请求。因为是删除,所以是client.delete()方法

在hotel-demo的HotelDocumentTest测试类中,编写单元测试:

@Test
void testDeleteDocument() throws IOException {// 1.准备RequestDeleteRequest request = new DeleteRequest("hotel", "61083");// 2.发送请求client.delete(request, RequestOptions.DEFAULT);
}

总结:

RestClient操作文档-批量导入文档(P99)

案例需求:利用BulkRequest批量将数据库数据导入到索引库中。

步骤如下:

  • 利用mybatis-plus查询酒店数据

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

  • 利用JavaRestClient中的BulkRequest批处理,实现批量新增文档

1.语法说明

批量处理BulkRequest,其本质就是将多个普通的CRUD请求组合在一起发送。

其中提供了一个add方法,用来添加其他请求:

可以看到,能添加的请求包括:

  • IndexRequest,也就是新增

  • UpdateRequest,也就是修改

  • DeleteRequest,也就是删除

因此Bulk中添加了多个IndexRequest,就是批量新增功能了。示例:

其实还是三步走:

  • 1)创建Request对象。这里是BulkRequest

  • 2)准备参数。批处理的参数,就是其它Request对象,这里就是多个IndexRequest

  • 3)发起请求。这里是批处理,调用的方法为client.bulk()方法

我们在导入酒店数据时,将上述代码改造成for循环处理即可。

2.完整代码

在hotel-demo的HotelDocumentTest测试类中,编写单元测试:

@Test
void testBulkRequest() throws IOException {// 批量查询酒店数据List<Hotel> hotels = hotelService.list();
​// 1.创建RequestBulkRequest request = new BulkRequest();// 2.准备参数,添加多个新增的Requestfor (Hotel hotel : hotels) {// 2.1.转换为文档类型HotelDocHotelDoc hotelDoc = new HotelDoc(hotel);// 2.2.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);
}

小结

文档操作的基本步骤:

  • 初始化RestHighLevelClient

  • 创建XxxRequest。XXX是Index、Get、Update、Delete、Bulk

  • 准备参数(Index、Update、Bulk时需要)

  • 发送请求。调用RestHighLevelClient#.xxx()方法,xxx是index、get、update、delete、bulk

  • 解析结果(Get时需要)

DSL查询语法-DSL查询分类和基本语法(P100,P101)

elasticsearch最擅长的还是搜索和数据分析。

今天分别使用DSLRestClient实现搜索。

elasticsearch的查询依然是基于JSON风格的DSL来实现的。

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

查询的语法基本一致:

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

我们以查询所有为例,其中:

  • 查询类型为match_all

  • 没有查询条件

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

其它查询无非就是查询类型查询条件的变化。

 

DSL查询语法-全文检索查询(P102)

1.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

例如京东:

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。

2.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

match查询语法如下:

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

mulit_match语法如下:

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

3.示例

match查询示例:

multi_match查询示例:(可以多字段查询)

可以看到,两种查询结果是一样的,为什么?

因为我们将brand、name、business值都利用copy_to复制到了all字段中。因此你根据三个字段搜索,和根据all字段搜索效果当然一样了。

但是,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。

4.总结

match和multi_match的区别是什么?

  • match:根据一个字段查询

  • multi_match:根据多个字段查询,参与查询字段越多,查询性能越差

 

DSL查询语法-精确查询(P103)

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

1.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"}}}
}

示例:

当我搜索的是精确词条时,能正确查询出结果:

但是,当我搜索的内容不是词条,而是多个词语形成的短语时,反而搜索不到:

2.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}}}
}

示例:

3.总结

精确查询常见的有哪些?

  • term查询:根据词条精确匹配,一般搜索keyword类型、数值类型、布尔类型、日期类型字段

  • range查询:根据数值范围查询,可以是数值、日期的范围

 

DSL查询语法-地理查询(P104)

所谓的地理坐标查询,其实就是根据经纬度查询,官方文档:Geo queries | Elasticsearch Guide [8.9] | Elastic

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

附近的酒店:

附近的车:

1.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}}}}
}

这种并不符合“附近的人”这样的需求,所以我们就不做了。

2.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}}
}

示例:

我们先搜索陆家嘴附近15km的酒店:

发现共有47家酒店。

然后把半径缩短到3公里:

可以发现,搜索到的酒店数量减少到了5家。

DSL查询语法-相关性算分(P105)

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

1.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:

小结:elasticsearch会根据词条和文档的相关度做打分,算法由两种:

  • TF-IDF算法

  • BM25算法,elasticsearch5.1版本后采用的算法

DSL查询语法-FunctionScoreQuery(P106)

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。如图:

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

2)示例

需求:给“如家”这个品牌的酒店排名靠前一些

翻译一下这个需求,转换为之前说的四个要点:

  • 原始条件:不确定,可以任意变化

  • 过滤条件:brand = "如家"

  • 算分函数:可以简单粗暴,直接给固定的算分结果,weight

  • 运算模式:比如求和

因此最终的DSL语句如下:

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}}
}

测试,在未添加算分函数时,如家得分如下:

添加了算分函数后,如家得分就提升了:

3)小结

function score query定义的三要素是什么?

  • 过滤条件:哪些文档要加分

  • 算分函数:如何计算function score

  • 加权方式:function score 与 query score如何运算

DSL查询语法-BooleanQuery(P107)

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

1)语法示例:

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 } }}]}}
}

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

3)小结

bool查询有几种逻辑关系?

  • must:必须匹配的条件,可以理解为“与”

  • should:选择性匹配的条件,可以理解为“或”

  • must_not:必须不匹配的条件,不参与打分

  • filter:必须匹配的条件,不参与打分

搜索结果处理-排序(P108)

搜索的结果可以按照用户指定的方式去处理或展示。

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.普通字段排序

keyword、数值、日期类型排序的语法基本一致。

语法

GET /indexName/_search
{"query": {"match_all": {}},"sort": [{"FIELD": "desc"  // 排序字段、排序方式ASC、DESC}]
}

排序条件是一个数组,也就是可以写多个排序条件。按照声明的顺序,当第一个条件相等时,再按照第二个条件排序,以此类推

示例

需求描述:酒店数据按照用户评价(score)降序排序,评价相同的按照价格(price)升序排序

2.地理坐标排序

地理坐标排序略有不同。

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

提示:获取你的位置的经纬度的方式: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

假设我的位置是:31.034661,121.612282,寻找我周围距离最近的酒店。

搜索结果处理-分页(P109)

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

  • size:总共查询几个文档

类似于mysql中的limit ?, ?

1.基本的分页

分页的基本语法如下:

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"}]
}

2.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。

那如果我要查询9900~10000的数据呢?是不是要先查询TOP10000呢?那每个节点都要查询10000条?汇总到内存中?

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。

3.小结

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。

搜索结果处理-高亮(P110)

1.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

2.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

示例

3.总结

查询的DSL是一个大的JSON对象,包含下列属性:

  • query:查询条件

  • from和size:分页条件

  • sort:排序条件

  • highlight:高亮条件

示例:

RestClient查询文档-快速入门(P111)

文档的查询同样适用昨天学习的 RestHighLevelClient对象,基本步骤包括:

  • 1)准备Request对象

  • 2)准备请求参数

  • 3)发起请求

  • 4)解析响应

我们以match_all查询为例

1.发起查询请求

代码解读:

  • 第一步,创建SearchRequest对象,指定索引库名

  • 第二步,利用request.source()构建DSL,DSL中可以包含查询、分页、排序、高亮等

    • query():代表查询条件,利用QueryBuilders.matchAllQuery()构建一个match_all查询的DSL

  • 第三步,利用client.search()发送请求,得到响应

这里关键的API有两个,一个是request.source(),其中包含了查询、排序、分页、高亮等所有功能:

另一个是QueryBuilders,其中包含match、term、function_score、bool等各种查询:

2.解析响应

响应结果的解析:

elasticsearch返回的结果是一个JSON字符串,结构包含:

  • hits:命中的结果

    • total:总条数,其中的value是具体的总条数值

    • max_score:所有结果中得分最高的文档的相关性算分

    • hits:搜索结果的文档数组,其中的每个文档都是一个json对象

      • _source:文档中的原始数据,也是json对象

因此,我们解析响应结果,就是逐层解析JSON字符串,流程如下:

  • SearchHits:通过response.getHits()获取,就是JSON中的最外层的hits,代表命中的结果

    • SearchHits#getTotalHits().value:获取总条数信息

    • SearchHits#getHits():获取SearchHit数组,也就是文档数组

      • SearchHit#getSourceAsString():获取文档结果中的_source,也就是原始的json文档数据

3.完整代码

完整代码如下:

@Test
void testMatchAll() throws IOException {// 1.准备RequestSearchRequest request = new SearchRequest("hotel");// 2.准备DSLrequest.source().query(QueryBuilders.matchAllQuery());// 3.发送请求SearchResponse response = client.search(request, RequestOptions.DEFAULT);
​// 4.解析响应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sourceString json = hit.getSourceAsString();// 反序列化HotelDoc hotelDoc = JSON.parseObject(json, HotelDoc.class);System.out.println("hotelDoc = " + hotelDoc);}
}

4.小结

查询的基本步骤是:

  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)

RestClient查询文档-match、term、range、bool查询(P112)

match查询

全文检索的match和multi_match查询与match_all的API基本一致。差别是查询条件,也就是query的部分。

match_all:查询全部的数据

match:在“all”中的所有数据(all是所有索引字段添加的)

multi_match:多个字段查询

因此,Java代码上的差异主要是request.source().query()中的参数了。同样是利用QueryBuilders提供的方法:

而结果解析代码则完全一致,可以抽取并共享。

完整代码如下:

@Test
void testMatch() throws IOException {// 1.准备RequestSearchRequest request = new SearchRequest("hotel");// 2.准备DSLrequest.source().query(QueryBuilders.matchQuery("all", "如家"));// 3.发送请求SearchResponse response = client.search(request, RequestOptions.DEFAULT);// 4.解析响应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sourceString json = hit.getSourceAsString();// 反序列化HotelDoc hotelDoc = JSON.parseObject(json, HotelDoc.class);System.out.println("hotelDoc = " + hotelDoc);}
}

精确查询

精确查询主要是两者:

  • term:词条精确匹配

  • range:范围查询

与之前的查询相比,差异同样在查询条件,其它都一样。

查询条件构造的API如下:

布尔查询

布尔查询是用must、must_not、filter等方式组合其它查询,代码示例如下:

可以看到,API与其它查询的差别同样是在查询条件的构建,QueryBuilders,结果解析等其他代码完全不变。

完整代码如下:@Test
void testBool() throws IOException {// 1.准备RequestSearchRequest request = new SearchRequest("hotel");// 2.准备DSL// 2.1.准备BooleanQueryBoolQueryBuilder boolQuery = QueryBuilders.boolQuery();// 2.2.添加termboolQuery.must(QueryBuilders.termQuery("city", "杭州"));// 2.3.添加rangeboolQuery.filter(QueryBuilders.rangeQuery("price").lte(250));
​request.source().query(boolQuery);// 3.发送请求SearchResponse response = client.search(request, RequestOptions.DEFAULT);// 4.解析响应handleResponse(response);
​
}

总结 :

RestClient查询文档-排序和分页(P113)

搜索结果的排序和分页是与query同级的参数,因此同样是使用request.source()来设置。

对应的API如下:

完整代码示例:

@Test
void testPageAndSort() throws IOException {// 页码,每页大小int page = 1, size = 5;
​// 1.准备RequestSearchRequest request = new SearchRequest("hotel");// 2.准备DSL// 2.1.queryrequest.source().query(QueryBuilders.matchAllQuery());// 2.2.排序 sortrequest.source().sort("price", SortOrder.ASC);// 2.3.分页 from、sizerequest.source().from((page - 1) * size).size(5);// 3.发送请求SearchResponse response = client.search(request, RequestOptions.DEFAULT);// 4.解析响应handleResponse(response);
​
}

RestClient查询文档-高亮显示(P114)

高亮的代码与之前代码差异较大,有两点:

  • 查询的DSL:其中除了查询条件,还需要添加高亮条件,同样是与query同级。

  • 结果解析:结果除了要解析_source文档数据,还要解析高亮结果

1.高亮请求构建

高亮请求的构建API如下:

上述代码省略了查询条件部分,但是大家不要忘了:高亮查询必须使用全文检索查询,并且要有搜索关键字,将来才可以对关键字高亮。

完整代码如下:

@Test
void testHighlight() throws IOException {// 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handleResponse(response);
​
}

2.高亮结果解析

高亮的结果与查询的文档结果默认是分离的,并不在一起。

因此解析高亮的代码需要额外处理:

代码解读:

  • 第一步:从结果中获取source。hit.getSourceAsString(),这部分是非高亮结果,json字符串。还需要反序列为HotelDoc对象

  • 第二步:获取高亮结果。hit.getHighlightFields(),返回值是一个Map,key是高亮字段名称,值是HighlightField对象,代表高亮值

  • 第三步:从map中根据高亮字段名称,获取高亮字段值对象HighlightField

  • 第四步:从HighlightField中获取Fragments,并且转为字符串。这部分就是真正的高亮字符串了

  • 第五步:用高亮的结果替换HotelDoc中的非高亮结果

完整代码如下:

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);}
}

 旅游案例-搜索,分页(P115)

案例需求:实现黑马旅游的酒店搜索功能,完成关键字搜索和分页

1.需求分析

在项目的首页,有一个大大的搜索框,还有分页按钮:

点击搜索按钮,可以看到浏览器控制台发出了请求:

请求参数如下:

由此可以知道,我们这个请求的信息如下:

  • 请求方式:POST

  • 请求路径:/hotel/list

  • 请求参数:JSON对象,包含4个字段:

    • key:搜索关键字

    • page:页码

    • size:每页大小

    • sortBy:排序,目前暂不实现

  • 返回值:分页查询,需要返回分页结果PageResult,包含两个属性:

    • total:总条数

    • List<HotelDoc>:当前页的数据

因此,我们实现业务的流程如下:

  • 步骤一:定义实体类,接收请求参数的JSON对象

  • 步骤二:编写controller,接收页面的请求

  • 步骤三:编写业务实现,利用RestHighLevelClient实现搜索、分页

2.定义实体类

实体类有两个,一个是前端的请求参数实体,一个是服务端应该返回的响应结果实体。

1)请求参数

前端请求的json结构如下:

{"key": "搜索关键字","page": 1,"size": 3,"sortBy": "default"
}

因此,我们在cn.itcast.hotel.pojo包下定义一个实体类:

package cn.itcast.hotel.pojo;
​
import lombok.Data;
​
@Data
public class RequestParams {private String key;private Integer page;private Integer size;private String sortBy;
}

2)返回值

分页查询,需要返回分页结果PageResult,包含两个属性:

  • total:总条数

  • List<HotelDoc>:当前页的数据

因此,我们在cn.itcast.hotel.pojo中定义返回结果:

package cn.itcast.hotel.pojo;
​
import lombok.Data;
​
import java.util.List;
​
@Data
public class PageResult {private Long total;private List<HotelDoc> hotels;
​public PageResult() {}
​public PageResult(Long total, List<HotelDoc> hotels) {this.total = total;this.hotels = hotels;}
}

3.定义controller

定义一个HotelController,声明查询接口,满足下列要求:

  • 请求方式:Post

  • 请求路径:/hotel/list

  • 请求参数:对象,类型为RequestParam

  • 返回值:PageResult,包含两个属性

    • Long total:总条数

    • List<HotelDoc> hotels:酒店数据

因此,我们在cn.itcast.hotel.web中定义HotelController:

@RestController
@RequestMapping("/hotel")
public class HotelController {
​@Autowiredprivate IHotelService hotelService;// 搜索酒店数据@PostMapping("/list")public PageResult search(@RequestBody RequestParams params){return hotelService.search(params);}
}

4.实现搜索业务

我们在controller调用了IHotelService,并没有实现该方法,因此下面我们就在IHotelService中定义方法,并且去实现业务逻辑。

1)在cn.itcast.hotel.service中的IHotelService接口中定义一个方法:

/*** 根据关键字搜索酒店信息* @param params 请求参数对象,包含用户输入的关键字 * @return 酒店文档列表*/
PageResult search(RequestParams params);

2)实现搜索业务,肯定离不开RestHighLevelClient,我们需要把它注册到Spring中作为一个Bean。在cn.itcast.hotel中的HotelDemoApplication中声明这个Bean:

@Bean
public RestHighLevelClient client(){return  new RestHighLevelClient(RestClient.builder(HttpHost.create("http://192.168.150.101:9200")));
}

通过@Autowired注入bean

3)在cn.itcast.hotel.service.impl中的HotelService中实现search方法:

@Override
public PageResult search(RequestParams params) {try {// 1.准备RequestSearchRequest request = new SearchRequest("hotel");// 2.准备DSL// 2.1.queryString key = params.getKey();if (key == null || "".equals(key)) {boolQuery.must(QueryBuilders.matchAllQuery());} else {boolQuery.must(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);// 4.解析响应return handleResponse(response);} catch (IOException e) {throw new RuntimeException(e);}
}
​
// 结果解析
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<HotelDoc> hotels = new ArrayList<>();for (SearchHit hit : hits) {// 获取文档sourceString json = hit.getSourceAsString();// 反序列化HotelDoc hotelDoc = JSON.parseObject(json, HotelDoc.class);// 放入集合hotels.add(hotelDoc);}// 4.4.封装返回return new PageResult(total, hotels);
}

 旅游案例-条件过滤(P116)

需求:添加品牌、城市、星级、价格等过滤功能

1.需求分析

在页面搜索框下面,会有一些过滤项:

传递的参数如图:

包含的过滤条件有:

  • brand:品牌值
  • city:城市
  • minPrice~maxPrice:价格范围
  • starName:星级

我们需要做两件事情:

  • 修改请求参数的对象RequestParams,接收上述参数
  • 修改业务逻辑,在搜索条件之外,添加一些过滤条件

2.修改实体类

修改在cn.itcast.hotel.pojo包下的实体类RequestParams:

@Data
public class RequestParams {private String key;private Integer page;private Integer size;private String sortBy;// 下面是新增的过滤条件参数private String city;private String brand;private String starName;private Integer minPrice;private Integer maxPrice;
}

3.修改搜索业务

在HotelService的search方法中,只有一个地方需要修改:requet.source().query( … )其中的查询条件。

在之前的业务中,只有match查询,根据关键字搜索,现在要添加条件过滤,包括:

  • 品牌过滤:是keyword类型,用term查询
  • 星级过滤:是keyword类型,用term查询
  • 价格过滤:是数值类型,用range查询
  • 城市过滤:是keyword类型,用term查询

多个查询条件组合,肯定是boolean查询来组合:

  • 关键字搜索放到must中,参与算分
  • 其它过滤条件放到filter中,不参与算分

因为条件构建的逻辑比较复杂,这里先封装为一个函数:

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-erAcDDMS-1692105687313)(assets/image-20210722092935453.png)]

buildBasicQuery的代码如下:

private void buildBasicQuery(RequestParams params, SearchRequest request) {// 1.构建BooleanQueryBoolQueryBuilder boolQuery = QueryBuilders.boolQuery();// 2.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));}// 3.城市条件if (params.getCity() != null && !params.getCity().equals("")) {boolQuery.filter(QueryBuilders.termQuery("city", params.getCity()));}// 4.品牌条件if (params.getBrand() != null && !params.getBrand().equals("")) {boolQuery.filter(QueryBuilders.termQuery("brand", params.getBrand()));}// 5.星级条件if (params.getStarName() != null && !params.getStarName().equals("")) {boolQuery.filter(QueryBuilders.termQuery("starName", params.getStarName()));}// 6.价格if (params.getMinPrice() != null && params.getMaxPrice() != null) {boolQuery.filter(QueryBuilders.rangeQuery("price").gte(params.getMinPrice()).lte(params.getMaxPrice()));}// 7.放入sourcerequest.source().query(boolQuery);
}

 旅游案例-我附近的酒店(P117)

需求:我附近的酒店

1.需求分析

在酒店列表页的右侧,有一个小地图,点击地图的定位按钮,地图会找到你所在的位置:

并且,在前端会发起查询请求,将你的坐标发送到服务端:

我们要做的事情就是基于这个location坐标,然后按照距离对周围酒店排序。实现思路如下:

  • 修改RequestParams参数,接收location字段

  • 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

2.修改实体类

修改在cn.itcast.hotel.pojo包下的实体类RequestParams:

package cn.itcast.hotel.pojo;
​
import lombok.Data;
​
@Data
public class RequestParams {private String key;private Integer page;private Integer size;private String sortBy;private String city;private String brand;private String starName;private Integer minPrice;private Integer maxPrice;// 我当前的地理坐标private String location;
}
​

3.距离排序API

我们以前学习过排序功能,包括两种:

  • 普通字段排序

  • 地理坐标排序

我们只讲了普通字段排序对应的java写法。地理坐标排序只学过DSL语法,如下:

GET /indexName/_search
{"query": {"match_all": {}},"sort": [{"price": "asc"  },{"_geo_distance" : {"FIELD" : "纬度,经度","order" : "asc","unit" : "km"}}]
}

对应的java代码示例:

4.添加距离排序

cn.itcast.hotel.service.implHotelServicesearch方法中,添加一个排序功能:

完整代码:

@Override
public PageResult search(RequestParams params) {try {// 1.准备RequestSearchRequest request = new SearchRequest("hotel");// 2.准备DSL// 2.1.querybuildBasicQuery(params, request);
​// 2.2.分页int page = params.getPage();int size = params.getSize();request.source().from((page - 1) * size).size(size);
​// 2.3.排序String location = params.getLocation();if (location != null && !location.equals("")) {request.source().sort(SortBuilders.geoDistanceSort("location", new GeoPoint(location)).order(SortOrder.ASC).unit(DistanceUnit.KILOMETERS));}
​// 3.发送请求SearchResponse response = client.search(request, RequestOptions.DEFAULT);// 4.解析响应return handleResponse(response);} catch (IOException e) {throw new RuntimeException(e);}
}

5.排序距离显示

重启服务后,测试我的酒店功能:

发现确实可以实现对我附近酒店的排序,不过并没有看到酒店到底距离我多远,这该怎么办?

排序完成后,页面还要获取我附近每个酒店的具体距离值,这个值在响应结果中是独立的:

因此,我们在结果解析阶段,除了解析source部分以外,还要得到sort部分,也就是排序的距离,然后放到响应结果中。

我们要做两件事:

  • 修改HotelDoc,添加排序距离字段,用于页面显示

  • 修改HotelService类中的handleResponse方法,添加对sort值的获取

1)修改HotelDoc类,添加距离字段

package cn.itcast.hotel.pojo;
​
import lombok.Data;
import lombok.NoArgsConstructor;
​
​
@Data
@NoArgsConstructor
public class HotelDoc {private Long id;private String name;private String address;private Integer price;private Integer score;private String brand;private String city;private String starName;private String business;private String location;private String pic;// 排序时的 距离值private Object distance;
​public HotelDoc(Hotel hotel) {this.id = hotel.getId();this.name = hotel.getName();this.address = hotel.getAddress();this.price = hotel.getPrice();this.score = hotel.getScore();this.brand = hotel.getBrand();this.city = hotel.getCity();this.starName = hotel.getStarName();this.business = hotel.getBusiness();this.location = hotel.getLatitude() + ", " + hotel.getLongitude();this.pic = hotel.getPic();}
}
​

2)修改HotelService中的handleResponse方法

重启后测试,发现页面能成功显示距离了:

 旅游案例-广告置顶(P118)

需求:让指定的酒店在搜索结果中排名置顶

1.需求分析

要让指定酒店在搜索结果中排名置顶,效果如图:

页面会给指定的酒店添加广告标记。

那怎样才能让指定的酒店排名置顶呢?

我们之前学习过的function_score查询可以影响算分,算分高了,自然排名也就高了。而function_score包含3个要素:

  • 过滤条件:哪些文档要加分

  • 算分函数:如何计算function score

  • 加权方式:function score 与 query score如何运算

这里的需求是:让指定酒店排名靠前。因此我们需要给这些酒店添加一个标记,这样在过滤条件中就可以根据这个标记来判断,是否要提高算分

比如,我们给酒店添加一个字段:isAD,Boolean类型:

  • true:是广告

  • false:不是广告

这样function_score包含3个要素就很好确定了:

  • 过滤条件:判断isAD 是否为true

  • 算分函数:我们可以用最简单暴力的weight,固定加权值

  • 加权方式:可以用默认的相乘,大大提高算分

因此,业务的实现步骤包括:

  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

2.修改HotelDoc实体

cn.itcast.hotel.pojo包下的HotelDoc类添加isAD字段:

3.添加广告标记

接下来,我们挑几个酒店,添加isAD字段,设置为true:

POST /hotel/_update/1902197537
{"doc": {"isAD": true}
}
POST /hotel/_update/2056126831
{"doc": {"isAD": true}
}
POST /hotel/_update/1989806195
{"doc": {"isAD": true}
}
POST /hotel/_update/2056105938
{"doc": {"isAD": true}
}

4.添加算分函数查询

接下来我们就要修改查询条件了。之前是用的boolean 查询,现在要改成function_socre查询。

function_score查询结构如下:

对应的JavaAPI如下:

我们可以将之前写的boolean查询作为原始查询条件放到query中,接下来就是添加过滤条件算分函数加权模式了。所以原来的代码依然可以沿用。

修改cn.itcast.hotel.service.impl包下的HotelService类中的buildBasicQuery方法,添加算分函数查询:

private void buildBasicQuery(RequestParams params, SearchRequest request) {// 1.构建BooleanQueryBoolQueryBuilder 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if (params.getMinPrice() != null && params.getMaxPrice() != null) {boolQuery.filter(QueryBuilders.rangeQuery("price").gte(params.getMinPrice()).lte(params.getMaxPrice()));}
​// 2.算分控制FunctionScoreQueryBuilder functionScoreQuery =QueryBuilders.functionScoreQuery(// 原始查询,相关性算分的查询boolQuery,// function score的数组new FunctionScoreQueryBuilder.FilterFunctionBuilder[]{// 其中的一个function score 元素new FunctionScoreQueryBuilder.FilterFunctionBuilder(// 过滤条件QueryBuilders.termQuery("isAD", true),// 算分函数ScoreFunctionBuilders.weightFactorFunction(10))});request.source().query(functionScoreQuery);
}

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