当用户在搜索框输入字符时,我们应该提示出与该字符有关的搜索项,这种根据用户输入的字母,提示完整词条的功能,就是自动补全了。

因为需要根据拼音字母来推断,因此要用到拼音分词功能。

拼音分词器

要实现根据字母做补全,就必须对文档按照拼音分词。在 GitHub 上有 ElasticSearch的拼音分词插件。地址:https://github.com/medcl/elasticsearch-analysis-pinyin

安装方式与 IK 分词器一样,分三步:

  1. 解压
  2. 上传到虚拟机中,ElasticSearch 的 plugin 目录
  3. 重启 ElasticSearch
  4. 测试

详细安装步骤可以参考 IK 分词器的安装过程。

测试用法如下:

  1. POST /_analyze
  2. {
  3. "text": "如家酒店还不错",
  4. "analyzer": "pinyin"
  5. }

结果如下:

  1. {
  2. "tokens" : [
  3. {
  4. "token" : "ru",
  5. "start_offset" : 0,
  6. "end_offset" : 0,
  7. "type" : "word",
  8. "position" : 0
  9. },
  10. {
  11. "token" : "rjjdhbc",
  12. "start_offset" : 0,
  13. "end_offset" : 0,
  14. "type" : "word",
  15. "position" : 0
  16. },
  17. {
  18. "token" : "jia",
  19. "start_offset" : 0,
  20. "end_offset" : 0,
  21. "type" : "word",
  22. "position" : 1
  23. },
  24. {
  25. "token" : "jiu",
  26. "start_offset" : 0,
  27. "end_offset" : 0,
  28. "type" : "word",
  29. "position" : 2
  30. },
  31. {
  32. "token" : "dian",
  33. "start_offset" : 0,
  34. "end_offset" : 0,
  35. "type" : "word",
  36. "position" : 3
  37. },
  38. {
  39. "token" : "hai",
  40. "start_offset" : 0,
  41. "end_offset" : 0,
  42. "type" : "word",
  43. "position" : 4
  44. },
  45. {
  46. "token" : "bu",
  47. "start_offset" : 0,
  48. "end_offset" : 0,
  49. "type" : "word",
  50. "position" : 5
  51. },
  52. {
  53. "token" : "cuo",
  54. "start_offset" : 0,
  55. "end_offset" : 0,
  56. "type" : "word",
  57. "position" : 6
  58. }
  59. ]
  60. }

自定义分词器

默认的拼音分词器会将每个汉字单独分为拼音,而我们希望的是每个词条形成一组拼音,需要对拼音分词器做个性化定制,形成自定义分词器。

ElasticSearch 中分词器(analyzer)的组成包含三部分:

  • character filters:在 tokenizer 之前对文本进行处理。例如删除字符、替换字符
  • tokenizer:将文本按照一定的规则切割成词条(term)。例如 keyword,就是不分词;还有 ik_smart
  • tokenizer filter:将 tokenizer 输出的词条做进一步处理。例如大小写转换、同义词处理、拼音处理等

声明自定义分词器的语法如下:

PUT /test
{
  "settings": {
    "analysis": {
      "analyzer": {
        "my_analyzer": {
          "tokenizer": "ik_max_word",
          "filter": "py"
        }
      },
      "filter": {
        "py": {
          "type": "pinyin",
          "keep_full_pinyin": false,
          "keep_joined_full_pinyin": true,
          "keep_original": true,
          "limit_first_letter_length": 16,
          "remove_duplicated_term": true,
          "none_chinese_pinyin_tokenize": false
        }
      }
    }
  },
  "mappings": {
    "properties": {
      "name": {
        "type": "text",
        "analyzer": "my_analyzer",
        "search_analyzer": "ik_smart"
      }
    }
  }
}

总结:

如何使用拼音分词器?

  • 下载 pinyin 分词器
  • 解压并放到 ElasticSearch 的 plugin 目录
  • 重启即可

如何自定义分词器?

  • 创建索引库时,在 settings 中配置,可以包含三部分:character filter、tokenizer、filter

拼音分词器注意事项?

  • 为了避免搜索到同音字,搜索时不要使用拼音分词器

自动补全查询

ElasticSearch 提供了 Completion Suggester 查询来实现自动补全功能。这个查询会匹配以用户输入内容开头的词条并返回。为了提高补全查询的效率,对于文档中字段的类型有一些约束:

  • 参与补全查询的字段必须是 completion 类型。
  • 字段的内容一般是用来补全的多个词条形成的数组。

比如,一个这样的索引库:

PUT /test2
{
  "mappings": {
    "properties": {
      "title":{
        "type": "completion"
      }
    }
  }
}

然后插入下面的数据:

POST /test2/_doc
{
  "title": ["Sony", "WH-1000XM3"]
}
POST /test2/_doc
{
  "title": ["SK-II", "PITERA"]
}
POST /test2/_doc
{
  "title": ["Nintendo", "switch"]
}

查询的 DSL 语句如下:

POST /test2/_search
{
  "suggest": {
    "title_suggest": {
      "text": "s", 
      "completion": {
        "field": "title", 
        "skip_duplicates": true, 
        "size": 10 
      }
    }
  }
}

实现酒店搜索框自动补全

现在,我们的 hotel 索引库还没有设置拼音分词器,需要修改索引库中的配置。但是我们知道索引库是无法修改的,只能删除然后重新创建。

另外,我们需要添加一个字段,用来做自动补全,将 brand、suggestion、city 等都放进去,作为自动补全的提示。

因此,总结一下,我们需要做的事情包括:

  1. 修改 hotel 索引库结构,设置自定义拼音分词器
  2. 修改索引库的 name、all 字段,使用自定义分词器
  3. 索引库添加一个新字段 suggestion,类型为 completion 类型,使用自定义的分词器
  4. 给 HotelDoc 类添加 suggestion 字段,内容包含 brand、business
  5. 重新导入数据到 hotel 库

修改酒店映射结构

代码如下:

// 酒店数据索引库
PUT /hotel
{
  "settings": {
    "analysis": {
      "analyzer": {
        "text_anlyzer": {
          "tokenizer": "ik_max_word",
          "filter": "py"
        },
        "completion_analyzer": {
          "tokenizer": "keyword",
          "filter": "py"
        }
      },
      "filter": {
        "py": {
          "type": "pinyin",
          "keep_full_pinyin": false,
          "keep_joined_full_pinyin": true,
          "keep_original": true,
          "limit_first_letter_length": 16,
          "remove_duplicated_term": true,
          "none_chinese_pinyin_tokenize": false
        }
      }
    }
  },
  "mappings": {
    "properties": {
      "id":{
        "type": "keyword"
      },
      "name":{
        "type": "text",
        "analyzer": "text_anlyzer",
        "search_analyzer": "ik_smart",
        "copy_to": "all"
      },
      "address":{
        "type": "keyword",
        "index": false
      },
      "price":{
        "type": "integer"
      },
      "score":{
        "type": "integer"
      },
      "brand":{
        "type": "keyword",
        "copy_to": "all"
      },
      "city":{
        "type": "keyword"
      },
      "starName":{
        "type": "keyword"
      },
      "business":{
        "type": "keyword",
        "copy_to": "all"
      },
      "location":{
        "type": "geo_point"
      },
      "pic":{
        "type": "keyword",
        "index": false
      },
      "all":{
        "type": "text",
        "analyzer": "text_anlyzer",
        "search_analyzer": "ik_smart"
      },
      "suggestion":{
          "type": "completion",
          "analyzer": "completion_analyzer"
      }
    }
  }
}

修改 HotelDoc 实体

HotelDoc 中要添加一个字段,用来做自动补全,内容可以是酒店品牌、城市、商圈等信息。按照自动补全字段的要求,最好是这些字段的数组。

因此我们在 HotelDoc 中添加一个 suggestion 字段,类型为 List<String>,然后将 brand、city、business 等信息放到里面。

代码如下:

@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;
    private Object distance;
    private Boolean isAD;
    private List<String> suggestion;

    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();
        // 组装suggestion
        if (this.business.contains("/")) {
            // business有多个值,需要切割
            String[] arr = this.business.split("/");
            // 添加元素
            this.suggestion = new ArrayList<>();
            this.suggestion.add(this.brand);
            Collections.addAll(this.suggestion, arr);
        } else {
            this.suggestion = Arrays.asList(this.brand, this.business);
        }
    }
}

重新导入并测试

重新执行之前编写的导入数据功能 testBulkRequest(),并搜索测试

GET /hotel/_search
{
  "query": {
    "match_all": {}
  }
}

可以看到新的酒店数据中包含了 suggestion,接下来测试自动补全功能

GET /hotel/_search
{
  "suggest": {
    "suggestions": {
      "text": "sd",
      "completion": {
        "field": "suggestion",
        "skip_duplicates": true, 
        "size": 10 
      }
    }
  }
}

自动补全查询的 Java API

// 1.准备请求
SearchRequest request = new SearchRequest("hotel");
// 2.请求参数
request.source().suggest(new SuggestBuilder().addSuggestion(
    "mySuggestion",
    SuggestBuilders
    .completionSuggestion("title")
    .prefix("h")
    .skipDuplicates(true)
    .size(10)
));
// 3.发送请求
client.search(request, RequestOptions.DEFAULT);

而自动补全的结果也比较特殊,解析的代码如下:

// 4.处理结果
Suggest suggest = response.getSuggest();
// 4.1.根据名称获取补全结果
CompletionSuggestion suggestion = suggest.getSuggestion("mySuggestion");
// 4.2.获取options并遍历
for (CompletionSuggestion.Entry.Option option : suggestion.getOptions()) {
    // 4.3.获取一个option中的text,也就是补全的词条
    String text = option.getText().string();
    System.out.println(text);
}

实现搜索框自动补全

cn.itcast.hotel.web 包下的 HotelController 中添加新接口,接收新的请求:

@GetMapping("suggestion")
public List<String> getSuggestions(@RequestParam("key") String prefix) {
    return hotelService.getSuggestions(prefix);
}

cn.itcast.hotel.service 包下的 IhotelService 中添加方法:

List<String> getSuggestions(String prefix);

cn.itcast.hotel.service.impl.HotelService 中实现该方法:

@Override
public List<String> getSuggestions(String prefix) {
    try {
        // 1.准备请求
        SearchRequest request = new SearchRequest("hotel");
        // 2.请求参数
        request.source().suggest(new SuggestBuilder().addSuggestion(
            "suggestions",
            SuggestBuilders
            .completionSuggestion("suggestion")
            .prefix(prefix)
            .skipDuplicates(true)
            .size(10)
        ));
        // 3.发送请求
        SearchResponse response = client.search(request, RequestOptions.DEFAULT);
        // 4.处理结果
        Suggest suggest = response.getSuggest();
        // 4.1.根据名称获取补全结果
        CompletionSuggestion suggestion = suggest.getSuggestion("suggestions");
        // 4.2.获取options并遍历
        ArrayList<String> result = new ArrayList<>();
        for (CompletionSuggestion.Entry.Option option : suggestion.getOptions()) {
            // 4.3.获取一个option中的text,也就是补全的词条
            String text = option.getText().string();
            result.add(text);
        }
        return result;
    } catch (IOException e) {
        throw new RuntimeException(e);
    }
}