1.DSL查询文档

1.1.DSL查询分类

1)查询所有:查出所有数据,一般测试用。例如:match_all
2)全文检索(full text)查询:利用分词器对用户输入内容分词,然后去倒排索引库中匹配。例如:

  • match_query
  • multi_match_query

3)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 —》范围查找
  • term —》 精确查找

4)地理(geo)查询:根据经纬度查询。例如:

  • geo_distance
  • geo_bounding_box

5)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

语法: 举例:
GET /indexName/_search // 查询所有
{ GET /indexName/_search
“query”: { {
“查询类型”: { “query”: {
“查询条件”: “条件值” “match_all”: {
} }
} }
} }

1.2.全文检索查询

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: mulit_match语法如下
GET /indexName/_search GET /indexName/_search
{ {
“query”: { “query”: {
“match”: { “multi_match”: {
“FIELD”: “TEXT” “query”: “TEXT”,
} “fields”: [“FIELD1”, “ FIELD12”]
} }
} }
}
示例:
image.png
image.png

1.3.精准查询

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

    1.3.1.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
    // term查询
    GET /indexName/_search
    {
    “query”: {
    “term”: {
    “FIELD”: {
    “value”: “VALUE”
    }
    }
    }
    }
    示例
    image.png
    image.png

    1.3.2.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。
    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:
    image.png

    1.4.地理坐标查询

    1.4.1.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
    GET hotel/_search
    {
    “query”:{
    “geo_bounding_box”:{
    “location”:{
    “top_left”: {
    “lat”: 31.1,
    “lon”: 121.5
    },
    “bottom_right”:{
    “lat”: 30.9,
    “lon”: 121.7
    }
    }
    }
    }
    }

    1.4.2.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:
    // geo_distance 查询
    GET /indexName/_search
    {
    “query”: {
    “geo_distance”: {
    “distance”: “15km”, // 半径
    “FIELD”: “31.21,121.5” // 圆心
    }
    }
    }

    1.5.复合查询

    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

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

    1.5.2.算分函数查询

    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:

  1. - - multiply:相乘
  2. - - replace:用function score替换query score
  3. - - 其它,例如:sumavgmaxmin

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。
    其中的关键点是
  1. 过滤条件:决定哪些文档的算分被修改
  2. 算分函数:决定函数算分的算法
  3. 运算模式:决定最终算分结果

    2.搜索结果处理

    2.1.排序

    lasticsearch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。

    2.1.1.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
    }
    ]
    }

    2.1.2.地理坐标排序

    语法:
    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

    2.2.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:
    1)from:从第几个文档开始
    2)size:总共查询几个文档
    类似于mysql中的limit ?, ?

    2.2.1.基本的分页

    分页的基本语法:
    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”}
    ]
    }

    2.2.2.深度分页问题

    针对深度分页,ES提供了两种解决方案:
    1)search after:分页时需要排序,原理是从上一次的排序值开始,查询下一页数据。官方推荐使用的方式。
    2)scroll:原理将排序后的文档id形成快照,保存在内存。官方已经不推荐使用。

    2.2.3.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。

    2.3.高亮

    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,例如标签
    2)页面给标签编写CSS样式

    2.3.2.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”: ““, // 用来标记高亮字段的前置标签
    “post_tags”: “
    “ // 用来标记高亮字段的后置标签
    }
    }
    }
    }
    注意:
    1)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。
    2)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
    3)如果要对非搜索字段高亮,则需要添加一个属性:required_field_match=false

    2.4.总结

  1. 查询的DSL是一个大的JSON对象,包含下列属性:
  2. query:查询条件
  3. from和size:分页条件
  4. sort:排序条件
  5. highlight:高亮条件

    3.RestClient查询文档

    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
    lasticsearch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

      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

    3.2.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
    image.png

    3.3.精确查询

    精确查询主要是两者
    1)term:词条精确匹配
    2)range:范围查询

    3.4.布尔查询

    布尔查询是用must、must_not、filter等方式组合其它查询
    image.png

    3.5.排序、分页

    image.png

    3.6.高亮

    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