资料参考:https://elasticsearch.cn/article/142
Google在用户刚开始输入的时候是自动补全的,而当输入到一定长度,如果因为单词拼写错误无法补全,就开始尝试提示相似的词。
那么类似的功能在Elasticsearch里如何实现呢?答案就在Suggesters API。Suggesters基本的运作原理是将输入的文本分解为token,然后在索引的字典里查找相似的term并返回。根据使用场景的不同,Elasticsearch里设计了4种类别的Suggester,分别是:
- Term Suggester
- Phrase Suggester
- Completion Suggester
- Context Suggester
1.Term Suggester
准备一个叫做blogs的索引,配置一个text字段:
通过bulk api写入几条文档:PUT /blogs/
{
"mappings": {
"tech": {
"properties": {
"body": {
"type": "text"
}
}
}
}
}
此时blogs索引里已经有一些文档了,可以进行下一步的探索。为帮助理解,我们先看看哪些term会存在于词典里。POST _bulk/?refresh=true
{"index":{"_index":"blogs","_type":"tech"}}
{"body":"Lucene is cool"}
{"index":{"_index":"blogs","_type":"tech"}}
{"body":"Elasticsearch builds on top of lucene"}
{"index":{"_index":"blogs","_type":"tech"}}
{"body":"Elasticsearch rocks"}
{"index":{"_index":"blogs","_type":"tech"}}
{"body":"Elastic is the company behind ELK stack"}
{"index":{"_index":"blogs","_type":"tech"}}
{"body":"elk rocks"}
{"index":{"_index":"blogs","_type":"tech"}}
{"body":"elasticsearch is rock solid"}
将输入的文本分析一下: ```yaml POST _analyze { “text”: [ “Lucene is cool”, “Elasticsearch builds on top of lucene”, “Elasticsearch rocks”, “Elastic is the company behind ELK stack”, “elk rocks”, “elasticsearch is rock solid” ] }
这些分出来的token都会成为词典里一个term,注意有些token会出现多次,因此在倒排索引里记录的词频会比较高,同时记录的还有这些token在原文档里的偏移量和相对位置信息。<br />执行一次suggester搜索看看效果:
```yaml
POST /blogs/_search
{
"suggest": {
"my-suggestion": {
"text": "lucne rock",
"term": {
"suggest_mode": "missing",
"field": "body"
}
}
}
}
suggest就是一种特殊类型的搜索,DSL内部的”text”指的是api调用方提供的文本,也就是通常用户界面上用户输入的内容。这里的lucne是错误的拼写,模拟用户输入错误。 “term”表示这是一个term suggester。 “field”指定suggester针对的字段,另外有一个可选的”suggest_mode”。 范例里的”missing”实际上就是缺省值,它是什么意思?有点挠头… 还是先看看返回结果吧:
{
"took" : 6,
"timed_out" : false,
"_shards" : {
"total" : 1,
"successful" : 1,
"skipped" : 0,
"failed" : 0
},
"hits" : {
"total" : {
"value" : 0,
"relation" : "eq"
},
"max_score" : null,
"hits" : [ ]
},
"suggest" : {
"my-suggestion" : [
{
"text" : "lucne",
"offset" : 0,
"length" : 5,
"options" : [
{
"text" : "lucene",
"score" : 0.8,
"freq" : 2
}
]
},
{
"text" : "rock",
"offset" : 6,
"length" : 4,
"options" : [ ]
}
]
}
}
在返回结果里”suggest” -> “my-suggestion”部分包含了一个数组,每个数组项对应从输入文本分解出来的token(存放在”text”这个key里)以及为该token提供的建议词项(存放在options数组里)。 示例里返回了”lucne”,”rock”这2个词的建议项(options),其中”rock”的options是空的,表示没有可以建议的选项,为什么? 上面提到了,我们为查询提供的suggest mode是”missing”,由于”rock”在索引的词典里已经存在了,够精准,就不建议啦。 只有词典里找不到词,才会为其提供相似的选项。
如果将”suggest_mode”换成”popular”会是什么效果?
POST /blogs/_search
{
"suggest": {
"my-suggestion": {
"text": "lucne rock",
"term": {
"suggest_mode": "popular",
"field": "body"
}
}
}
}
尝试一下,重新执行查询,返回结果里”rock”这个词的option不再是空的,而是建议为rocks。
{
"took" : 2,
"timed_out" : false,
"_shards" : {
"total" : 1,
"successful" : 1,
"skipped" : 0,
"failed" : 0
},
"hits" : {
"total" : {
"value" : 0,
"relation" : "eq"
},
"max_score" : null,
"hits" : [ ]
},
"suggest" : {
"my-suggestion" : [
{
"text" : "lucne",
"offset" : 0,
"length" : 5,
"options" : [
{
"text" : "lucene",
"score" : 0.8,
"freq" : 2
}
]
},
{
"text" : "rock",
"offset" : 6,
"length" : 4,
"options" : [
{
"text" : "rocks",
"score" : 0.75,
"freq" : 2
}
]
}
]
}
}
回想一下,rock和rocks在索引词典里都是有的。 不难看出即使用户输入的token在索引的词典里已经有了,但是因为存在一个词频更高的相似项,这个相似项可能是更合适的,就被挑选到options里了。 最后还有一个”always” mode,其含义是不管token是否存在于索引词典里都要给出相似项。
有人可能会问,两个term的相似性是如何判断的? ES使用了一种叫做Levenstein edit distance的算法,其核心思想就是一个词改动多少个字符就可以和另外一个词一致。 Term suggester还有其他很多可选参数来控制这个相似性的模糊程度,这里就不一一赘述了。
Term suggester正如其名,只基于analyze过的单个term去提供建议,并不会考虑多个term之间的关系。API调用方只需为每个token挑选options里的词,组合在一起返回给用户前端即可。 那么有无更直接办法,API直接给出和用户输入文本相似的内容? 答案是有,这就要求助Phrase Suggester了。
2.Phrase Suggester
Phrase suggester在Term suggester的基础上,会考量多个term之间的关系,比如是否同时出现在索引的原文里,相邻程度,以及词频等等。
POST /blogs/_search
{
"suggest": {
"my-suggestion": {
"text": "lucne and elasticsear rock",
"phrase": {
"field": "body",
"highlight": {
"pre_tag": "<em>",
"post_tag": "</em>"
}
}
}
}
}
返回结果:
{
"took" : 5,
"timed_out" : false,
"_shards" : {
"total" : 1,
"successful" : 1,
"skipped" : 0,
"failed" : 0
},
"hits" : {
"total" : {
"value" : 0,
"relation" : "eq"
},
"max_score" : null,
"hits" : [ ]
},
"suggest" : {
"my-suggestion" : [
{
"text" : "lucne and elasticsear rock",
"offset" : 0,
"length" : 26,
"options" : [
{
"text" : "lucene and elasticsearch rock",
"highlighted" : "<em>lucene</em> and <em>elasticsearch</em> rock",
"score" : 0.004993905
},
{
"text" : "lucne and elasticsearch rock",
"highlighted" : "lucne and <em>elasticsearch</em> rock",
"score" : 0.0033391973
},
{
"text" : "lucene and elasticsear rock",
"highlighted" : "<em>lucene</em> and elasticsear rock",
"score" : 0.0029183894
}
]
}
]
}
}
options直接返回一个phrase列表,由于加了highlight选项,被替换的term会被高亮。因为lucene和elasticsearch曾经在同一条原文里出现过,同时替换2个term的可信度更高,所以打分较高,排在第一位返回。Phrase suggester有相当多的参数用于控制匹配的模糊程度,需要根据实际应用情况去挑选和调试。
3.Completion Suggester
Completion Suggester,主要针对的应用场景就是”Auto Completion”。 此场景下用户每输入一个字符的时候,就需要即时发送一次查询请求到后端查找匹配项,在用户输入速度较高的情况下对后端响应速度要求比较苛刻。因此实现上它和前面两个Suggester采用了不同的数据结构,索引并非通过倒排来完成,而是将analyze过的数据编码成FST和索引一起存放。对于一个open状态的索引,FST会被ES整个装载到内存里的,进行前缀查找速度极快。但是FST只能用于前缀查找,这也是Completion Suggester的局限所在。
为了使用Completion Suggester,字段的类型需要专门定义如下:
PUT /blogs_completion
{
"mappings": {
"properties": {
"body": {
"type": "completion"
}
}
}
}
用bulk API索引点数据:
POST _bulk/?refresh=true
{"index":{"_index":"blogs_completion"}}
{"body":"Lucene is cool"}
{"index":{"_index":"blogs_completion","_type":"_doc"}}
{"body":"Elasticsearch builds on top of lucene"}
{"index":{"_index":"blogs_completion","_type":"_doc"}}
{"body":"Elasticsearch rocks"}
{"index":{"_index":"blogs_completion","_type":"_doc"}}
{"body":"Elastic is the company behind ELK stack"}
{"index":{"_index":"blogs_completion","_type":"_doc"}}
{"body":"the elk stack rocks"}
{"index":{"_index":"blogs_completion","_type":"_doc"}}
{"body":"elasticsearch is rock solid"}
查找:
POST blogs_completion/_search?pretty
{
"size": 0,
"suggest": {
"blog-suggest": {
"prefix": "elastic i",
"completion": {
"field": "body"
}
}
}
}
结果:
{
"took" : 17,
"timed_out" : false,
"_shards" : {
"total" : 1,
"successful" : 1,
"skipped" : 0,
"failed" : 0
},
"hits" : {
"total" : {
"value" : 0,
"relation" : "eq"
},
"max_score" : null,
"hits" : [ ]
},
"suggest" : {
"blog-suggest" : [
{
"text" : "elastic i",
"offset" : 0,
"length" : 9,
"options" : [
{
"text" : "Elastic is the company behind ELK stack",
"_index" : "blogs_completion",
"_type" : "_doc",
"_id" : "zKU-yHwBKi_n6G7PZCbM",
"_score" : 1.0,
"_source" : {
"body" : "Elastic is the company behind ELK stack"
}
}
]
}
]
}
}