1.了解elasticsearch

1.1 ES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.elasticsearch底层是基于lucene来实现的。

1.2 倒序索引

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。
索引:相同类型的文档集合
映射:索引中的文档字段约束信息,类似的结构约束;

1.3 mysql与elasticsearch进行对比

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

    1.4 分词器的作用

    分词器的作用是什么?

  • 创建倒排索引时对文档分词

  • 用户搜索时,对输入的内容分词

IK分词器有几种模式?

  • ik_smart:智能切分,粗粒度
  • ik_max_word:最细切分,细粒度

IK分词器如何拓展词条?如何停用词条?

  • 利用config目录的IkAnalyzer.cfg.xml文件添加拓展词典和停用词典
  • 在词典中添加拓展词条或者停用词条

    2.索引库操作

    2.1 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
  • properties:该字段的子字段

2.2 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
}
}
}

2.3 对索引库进行增删改查

  • 创建索引库:PUT /索引库名
  • 查询索引库:GET /索引库名

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

  • 删除索引库:DELETE /索引库名
  • 添加字段:PUT /索引库名/_mapping

    3. 文档操作

    3.1 对文档的增加

    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”
    },
    // …
    }

    3.2 对文档进行查询

    GET /{索引库名称}/_doc/{id}

    3.3 删除文档

    DELETE /{索引库名}/_doc/id值

    3.4 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

    3.4.1.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。
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。
PUT /{索引库名}/_doc/文档id
{
“字段1”: “值1”,
“字段2”: “值2”,
// … 略
}

3.4.2.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:

  1. POST /{索引库名}/_update/文档id
  2. {
  3. "doc": {
  4. "字段名": "新的值",
  5. }
  6. }

4RestAPI

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,
其中的Java Rest Client又包括两种:

  • Java Low Level Rest Client
  • Java High Level Rest Client

    4.0导入Demo工程

    4.0.1导入数据

    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;

    4.0.2导入项目

    导入课前资料提供的项目

    4.0.3mapping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

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

酒店数据的索引库结构:
PUT /hotel
{
“mappings”: {
“properties”: {
“id”: {
“type”: “keyword”
},
“name”:{
“type”: “text”,
“analyzer”: “ik_max_word”,
“copy_to”: “all”
},
“address”:{
“type”: “keyword”,
“index”: false
},
“price”:{
“type”: “integer”
},
“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”
},
“pic”:{
“type”: “keyword”,
“index”: false
},
“all”:{
“type”: “text”,
“analyzer”: “ik_max_word”
}
}
}
}
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

    4.0.4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:

    org.elasticsearch.client
    elasticsearch-rest-high-level-client

    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:

    1.8
    7.12.1

    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:
    public class HotelIndexTest {
    private RestHighLevelClient client;
    @BeforeEach
    void setUp() {
    this.client = new RestHighLevelClient(RestClient.builder(
    HttpHost.create(“http://192.168.150.101:9200“)
    ));
    }
    @AfterEach
    void tearDown() throws IOException {
    this.client.close();
    }
    }

    4.1创建索引库

    4.1.1代码解读

    创建索引库的API如下:
    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。

    4.1.2完整示例

    1.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:
    2.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);
    }

    4.2.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);
}

4.3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!”);
}

4.4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

    5RestClient操作文档

    为了与索引库操作分离,再次参加一个测试类,做两件事情:

  • 初始化RestHighLevelClient

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

@SpringBootTest
public class HotelDocumentTest {
@Autowired
private IHotelService hotelService;
private RestHighLevelClient client;
@BeforeEach
void setUp() {
this.client = new RestHighLevelClient(RestClient.builder(
HttpHost.create(“http://192.168.150.101:9200“)
));
}
@AfterEach
void tearDown() throws IOException {
this.client.close();
}
}

5.1新增文档

将数据库的酒店数据查询出来,写入elasticsearch中。

5.1.1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:
@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;

  1. public HotelDoc(Hotel hotel) {<br /> this.id = hotel.getId();<br /> this.name = hotel.getName();<br /> this.address = hotel.getAddress();<br /> this.price = hotel.getPrice();<br /> this.score = hotel.getScore();<br /> this.brand = hotel.getBrand();<br /> this.city = hotel.getCity();<br /> this.starName = hotel.getStarName();<br /> this.business = hotel.getBusiness();<br /> this.location = hotel.getLatitude() + ", " + hotel.getLongitude();<br /> this.pic = hotel.getPic();<br /> }<br />}

5.1.2.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
}
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。

5.1.3.完整代码

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json
String json = JSON.toJSONString(hotelDoc);

// 1.准备Request对象<br />    IndexRequest request = new IndexRequest("hotel").id(hotelDoc.getId().toString());<br />    // 2.准备Json文档<br />    request.source(json, XContentType.JSON);<br />    // 3.发送请求<br />    client.index(request, RequestOptions.DEFAULT);<br />}

5.2.查询文档

5.2.1.语法说明

查询的DSL语句如下:
GET /hotel/_doc/{id}
代码大概分两步:

  • 准备Request对象
  • 发送请求

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

    5.2.2.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Request
    GetRequest 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);
    }

    5.3删除文档

    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Request
DeleteRequest request = new DeleteRequest(“hotel”, “61083”);
// 2.发送请求
client.delete(request, RequestOptions.DEFAULT);
}

5.4修改文档

5.4.1语法说明

修改讲过两种方式:

  • 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

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

    5.4.2.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);
    }

    5.5批量导入文档

    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

    5.5.1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。
    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。

5.5.2.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 hotels = hotelService.list();
// 1.创建Request
BulkRequest request = new BulkRequest();
// 2.准备参数,添加多个新增的Request
for (Hotel hotel : hotels) {
// 2.1.转换为文档类型HotelDoc
HotelDoc 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);
}