实时搜索引擎Elasticsearch（2）——Rest API的使用

上一篇文章简单的介绍了ES的基本概念、安装运行等内容，本文将介绍ES中的常用Rest API。

ES为开发者提供了非常丰富的基于HTTP协议的Rest API，只需要向ES服务端发送简单的Rest请求，就可以实现非常强大的功能。本篇文章主要介绍ES中常用操作的Rest API的使用，同时会讲解ES的源代码工程中的API接口文档，通过了解这个API文档的接口描述结构，就基本上可以实现ES中的绝大部分功能。

注意：查询是ES的核心。作为一个先进的搜索引擎，ES中提供了多种查询接口。本篇仅仅会涉及查询API的结构，而具体如何使用ES所提供的各种查询API，会在接下来的博文中做详细介绍。

基础知识

如果之前没有用过类似于ES这样的索引数据库（暂且将ES归为数据库类，与传统的数据库有较大的区别），要理解本篇博文介绍的API是有些难度的。本节先介绍一些基础知识，对理解全文有很帮助。

Rest介绍

笔者在学习软件开发过程中，多次听到过Rest Http这个概念，但在很长的一段时间里，死活搞不懂这玩意到底是个什么东西。刚开始看相关资料时，看得云里雾里，完全不知所云 _。这玩意太过于抽象和理论，心里觉得有必要搞这么复杂么。随着自己动手开发的东西越来越多，才开始对它有了一丢丢感觉。

Rest完全不是三言两语就能将清楚的，它有自己的一套体系，所以笔者打算以后单独写一些有关Rest的博文。在这里推荐一篇优秀的文章，它对Rest讲的相当清楚，本人看完之后真有醍醐灌顶的感觉！

Mapping详解

Mapping是ES中的一个很重要的内容，它类似于传统关系型数据中table的schema，用于定义一个索引（index）的某个类型（type）的数据的结构。

在传统关系型数据库，我们必须首先创建table并同时定义其schema，如下面的SQL语句。下面代码中小括号内的代码的作用就是定义person_info的schema（模式）。

create table person_info
(
    name varchar(20),
    age tinyint 
)

在ES中，我们无需手动创建type（相当于table）和mapping(相关与schema)。在默认配置下，ES可以根据插入的数据自动地创建type及其mapping。在下面的API介绍部分中，会做相关的试验。当然，在实际使用过程中我们可能就想硬性规定mapping，可以通过配置文件关闭ES的自动创建mapping功能。具体配置方式见上一篇博客。

mapping中主要包括字段名、字段数据类型和字段索引类型这3个方面的定义。

字段名：这就不用说了，与传统数据库字段名作用一样，就是给字段起个唯一的名字，好让系统和用户能识别。

字段数据类型：定义该字段保存的数据的类型，不符合数据类型定义的数据不能保存到ES中。下表列出的是ES中所支持的数据类型。（大类是对所有类型的一种归类，小类是实际使用的类型。）

大类	包含的小类
String	string
Whole number	byte, short, integer, long
Floating point	float, double
Boolean	boolean
Date	date

字段索引类型：索引是ES中的核心，ES之所以能够实现实时搜索，完全归功于Lucene这个优秀的Java开源索引。在传统数据库中，如果字段上建立索引，我们仍然能够以它作为查询条件进行查询，只不过查询速度慢点。而在ES中，字段如果不建立索引，则就不能以这个字段作为查询条件来搜索。也就是说，不建立索引的字段仅仅能起到数据载体的作用。string类型的数据肯定是日常使用得最多的数据类型，下面介绍mapping中string类型字段可以配置的索引类型。

索引类型	解释
analyzed	首先分析这个字符串，然后再建立索引。换言之，以全文形式索引此字段。
not_analyzed	索引这个字段，使之可以被搜索，但是索引内容和指定值一样。不分析此字段。
no	不索引这个字段。这个字段不能被搜索到。

如果索引类型设置为analyzed，在表示ES会先对这个字段进行分析（一般来说，就是自然语言中的分词），ES内置了不少分析器（analyser），如果觉得它们对中文的支持不好，也可以使用第三方分析器。由于笔者在实际项目中仅仅将ES用作普通的数据查询引擎，所以并没有研究过这些分析器。如果将ES当做真正的搜索引擎，那么挑选正确的分析器是至关重要的。

mapping中除了上面介绍的3个主要的内容外，还有其他的定义内容，详见官网文档。

常用的Rest API介绍

下面介绍一下ES中的一些常用的Rest API。掌握了这些API的用法，基本上就可以简单地使用ES了。

我们需要借助能够发送HTTP请求的工具调用这些API，工具是可以任意的，包括网页浏览器。这里利用Linux上的curl命令来发送HTTP请求。基本的命令结构为：

  curl <-Xaction> url -d 'body'
  # 这里的action表示HTTP协议中的各种动作，包括GET、POST、PUT、DELETE等。

注意。文中的示例代码里面包含了用户注释的文字，就是 # 号后面的文字。运行代码时，请注意删除这些注释。

查看集群（Cluster）信息相关API

（1）查看集群健康信息。

  curl -XGET "192.168.1.101:9200/_cat/heath?v"

返回结果为：

epoch      timestamp cluster       status node.total node.data shards pri relo init unassign pending_tasks 
1440206633 18:23:53  elasticsearch green           1         1      0   0    0    0        0             0 

返回结果的主要字段意义：

• cluster：集群名，是在ES的配置文件中配置的cluster.name的值。
• status：集群状态。集群共有green、yellow或red中的三种状态。green代表一切正常（集群功能齐全），yellow意味着所有的数据都是可用的，但是某些复制没有被分配（集群功能齐全），red则代表因为某些原因，某些数据不可用。如果是red状态，则要引起高度注意，数据很有可能已经丢失。
• node.total：集群中的节点数。
• node.data：集群中的数据节点数。
• shards：集群中总的分片数量。
• pri：主分片数量，英文全称为private。
• relo：复制分片总数。
• unassign：未指定的分片数量，是应有分片数和现有的分片数的差值（包括主分片和复制分片）。

我们也可以在请求中添加help参数来查看每个操作返回结果字段的意义。

  curl -XGET "192.168.1.101:9200/_cat/heath?help"

返回结果如下：

epoch         | t,time                                   | seconds since 1970-01-01 00:00:00  
timestamp     | ts,hms,hhmmss                            | time in HH:MM:SS                   
cluster       | cl                                       | cluster name                       
status        | st                                       | health status                      
node.total    | nt,nodeTotal                             | total number of nodes              
node.data     | nd,nodeData                              | number of nodes that can store data
shards        | t,sh,shards.total,shardsTotal            | total number of shards             
pri           | p,shards.primary,shardsPrimary           | number of primary shards           
relo          | r,shards.relocating,shardsRelocating     | number of relocating nodes         
init          | i,shards.initializing,shardsInitializing | number of initializing nodes       
unassign      | u,shards.unassigned,shardsUnassigned     | number of unassigned shards        
pending_tasks | pt,pendingTasks                          | number of pending tasks   

确实是很好很强大。有了这个东东，就可以减少看文档的时间。ES中许多API都可以添加help参数来显示字段含义，哪些可以这么做呢？每个API都试试就知道了。

当然，如果你觉得返回的东西太多，看着眼烦，我们也可以人为地指定返回的字段。

  curl -XGET "192.168.1.101:9200/_cat/health?h=cluster,pri,relo&v"

这次的返回结果就简单很多罗。对于患有严重强迫症的患者来说，这是福音啊！

cluster       pri relo 
elasticsearch   0    0 

（2）查看集群中的节点信息。

  curl -XGET "192.168.1.101:9200/_cat/nodes?v"

返回节点的详细信息如下：

host          ip            heap.percent ram.percent load node.role master name    
master.hadoop 192.168.1.101            3          35 0.00 d         *      Ezekiel 

（3）查看集群中的索引信息。

  curl -XGET "192.168.1.101:9200/_cat/indices?v"

返回集群中的索引信息如下：

health status index      pri rep docs.count docs.deleted store.size pri.store.size 
yellow open   index_test   5   1          0            0       575b           575b 

更多的查看和监视ES的API参见官网文档。

索引（Index）相关API

（1）创建一个新的索引。

curl -XPUT "192.168.1.101:9200/index_test"

如果返回下面的信息，则说明索引创建成功。如果不是，则ES会返回相应的异常信息。通常可以通过异常信息的最后一项推断出失败的原因。

{
    "acknowledged": true
}

上面的操作使用默认的配置信息创建一个索引。大多数情况下，我们想在索引创建的时候就将我们所需的mapping和其他配置确定好。下面的操作就可以在创建索引的同时，创建settings和mapping。

curl -XPUT "192.168.1.101:9200/index_test" -d ' # 注意这里的'号
{
  "settings": {
    "index": {
      "number_of_replicas": "1", # 设置复制数
      "number_of_shards": "5" # 设置主分片数
    }
  },
  "mappings": { # 创建mapping
    "test_type": { # 在index中创建一个新的type(相当于table)
      "properties": {
        "name": { # 创建一个字段（string类型数据，使用普通索引）
          "type": "string",
          "index": "not_analyzed"
        },
        "age": {
          "type": "integer"
        }
      }
    }
  }
}'

（2）删除一个索引。

curl -XDELETE "192.168.1.101:9200/index_test"

如果返回与创建索引同样的信息，则说明删除成功。反之，则返回相应的异常信息。更多的索引操作参见ES官网文档。

映射（Mapping）相关API

（1）创建索引的mapping。

curl -XPUT 'localhost:9200/index_test/_mapping/test_type' -d ' 
{
  "test_type": { # 注意，这里的test_type与url上的test_type名保存一致
      "properties": {
        "name": {
          "type": "string",
          "index": "not_analyzed"
        },
        "age": {
          "type": "integer"
        }
      }
    }
  }'

如果不想单独创建mapping，可以使用上一节的方法（创建索引时创建mappings）。

假设我们的项目中有多个环境（开发环境、测试环境等），那每一个环境的mapping总要一致的吧，那每次创建一次mappings就比较麻烦了，而且还容易导致数据不一致。莫急，ES还给我们准备另外一种创建mapping的方式。可以按照下面的步骤来做。

步骤1 创建一个扩展名为test_type.json的文件名，其中type_test就是mapping所对应的type名。

步骤2 在test_type.json中输入mapping信息。假设你的mapping如下：

{
  "test_type": { # 注意，这里的test_type与json文件名必须一致
      "properties": {
        "name": {
          "type": "string",
          "index": "not_analyzed"
        },
        "age": {
          "type": "integer"
        }
      }
    }
  }

步骤3 在$ES_HOME/config/路径下创建mappings/index_test子目录，这里的index_test目录名必须与我们要建立的索引名一致。将test_type.json文件拷贝到index_tes目录下。

步骤4 创建index_test索引。操作如下：

curl -XPUT "192.168.1.101:9200/index_test" # 注意，这里的索引名必须与mappings下新建的index_test目录名一致

这样我们就创建了一个新的索引，并且使用了test_type.json所定义的mapping作为索引的mapping。就是这么简单方便！

（2）删除mapping。

curl -XDELETE 'localhost:9200/index_test/_mapping/test_type'

（3）查看索引的mapping。

curl -XGET 'localhost:9200/index_test/_mapping/test_type'

更多的mapping相关操作参加官网文档。

文档（document）相关API

（1）新增一个文档。

curl -XPUT '192.168.1.101:9200/index_test/test_type/1?pretty' -d ' # 这里的pretty参数的作用是使得返回的json显示地更加好看。1是文档的id值（唯一键）。
{
    "name": "zhangsan",
    "age" : "12"
}'

（2）更新一个文档

curl -XPOST '192.168.1.101:9200/index_test/test_type/1?pretty' -d ' # 这里的1必须是索引中已经存在id，否则就会变成新增文档操作
{
    "name": "lisi",
    "age" : "12"
}'

（3）删除一个文档

curl -XDELETE '192.168.1.101:9200/index_test/test_type/1?pretty' # 这里的1必须是索引中已经存在id

（4）查询单个文档

curl -XGET '192.168.1.101:9200/index_test/test_type/1?pretty'

上面的操作仅仅查询id为1的一条文档，这样看似乎ES的查询也太弱了。前面已经说过了，查询操作是ES中的核心，是其立身的根本。但是本文的重点并不在这里，为了防止文章的篇幅过长，之后将专本介绍ES中的查询操作。

源代码中提供的Rest API文档结构

ES的源代码托管在Github上。将源代码下载下来之后，里面有一个文件夹专门存放ES中绝大部分的Rest API。有了这些文档，就不必每次都要到官网上查询接口文档了（PS：ES的官网真的很慢）。
下面以cat.health.json文件为例简单地介绍这些Rest API文档的结构。一旦结构搞清楚了，文档看起来就比较顺心，ES用起来就更加得心应手了！

{
  "cat.health": {
    "documentation": "http://www.elastic.co/guide/en/elasticsearch/reference/master/cat-health.html", # 该文档对应的官方站点
    "methods": ["GET"], 
    "url": { # url部分可选
      "path": "/_cat/health",  
      "paths": ["/_cat/health"],
      "parts": {
      },
      "params": {
        "local": {
          "type" : "boolean",
          "description" : "Return local information, do not retrieve the state from master node (default: false)"
        },
        "master_timeout": {
          "type" : "time",
          "description" : "Explicit operation timeout for connection to master node"
        },
        "h": {
            "type": "list",
            "description" : "Comma-separated list of column names to display"
        },
        "help": {
          "type": "boolean",
          "description": "Return help information",
          "default": false
        },
        "ts": {
          "type": "boolean",
          "description": "Set to false to disable timestamping",
          "default": true
        },
        "v": {
          "type": "boolean",
          "description": "Verbose mode. Display column headers",
          "default": true
        }
      }
    },
    "body": null
  }
}

上面文档接口所对应的Reqeust操作如下：

curl -XGET "localhost:9200/_cat/health?v" -d 'body'

该操作命令可划分为5个部分，下面把这5个部分与文档对应起来。通过这个例子，就可以在阅读其他文档后，使用正确的操作了。

1. 第1部分（-XGET）：对应文档中methods所包含的GET操作。
2. 第2部分（localhost:9200）：是ES服务端所在主机的hostname和port。
3. 第3部分（/_cat/health）：对应文档中的url。其中path是最简单的url；paths是除了path之外的其他url；parts描述和解释paths里面的url的可变部分（通常用{}包裹，如{index}）。
4. 第4部分v：表示参数，对应文档中的params。像“v”这种boolean类型的参数，不需要特意指定其布尔值（true或者false），出现即表示true，否则为false。
5. 第5部分body：表示要传递的数据主体,对应文档中的body。如果body里面指明“required=true”,则表示必须传入body数据。具体body里面需要传怎样的数据，则可以访问文档中的documentation字段所指明的官方站点进行查询。

总结

本文重点介绍了ES中的一些常用Rest API的用法，并在开始部分简单地介绍了一些基础知识（Rest和mapping）。掌握了这些API的调用，就可以利用ES完成简单的应用程序了。当然，ES的API远不止这些，如果想要更加深入地了解ES的使用及其内部原理，建议先仔细地阅读ES的官网文档。然后下载其源代码进行研究。

下一篇文章将介绍ES中查询和聚合API。由于本人在实际项目中仅仅把ES当做索引数据库，而且鉴于本人的搜索引擎的知识有限，所以仅仅会介绍ES的基本查询功能。

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