ElasticSearch中文索引优化问题

ElasticSearch对中文的搜索存在一定的缺陷,为了优化查询结果,一方面要从中文解析器的选择入手,另一方面要改变查询时所使用的条件参数。

ik解析器和standard解析器的对比

standard解析器对中文的解析是逐字解析的。

GET _analyze
{
  "text": "文明古国",
  "analyzer":"standard"
}

{

  "tokens": [
    {
      "token": "文",
      "start_offset": 0,
      "end_offset": 1,
      "type": "",
      "position": 0
    },
    {
      "token": "明",
      "start_offset": 1,
      "end_offset": 2,
      "type": "",
      "position": 1
    },
    {
      "token": "古",
      "start_offset": 2,
      "end_offset": 3,
      "type": "",
      "position": 2
    },
    {
      "token": "国",
      "start_offset": 3,
      "end_offset": 4,
      "type": "",
      "position": 3
    }
  ]
}

显然很多字符我们并不想拆解,所以需要使用其它的解析器。其中ik与ElasticSearch较为匹配,为官方文档中提及。
使用效果如下:

GET _analyze
{
  "text": "文明古国",
  "analyzer":"ik_smart"
}

{
  "tokens": [
    {
      "token": "文明古国",
      "start_offset": 0,
      "end_offset": 4,
      "type": "CN_WORD",
      "position": 0
    }
  ]
}

GET _analyze
{
  "text": "文明 古国",
  "analyzer":"ik_smart"
}

{
  "tokens": [
    {
      "token": "文明",
      "start_offset": 0,
      "end_offset": 2,
      "type": "CN_WORD",
      "position": 0
    },
    {
      "token": "古国",
      "start_offset": 3,
      "end_offset": 5,
      "type": "CN_WORD",
      "position": 1
    }
  ]
}

GET _analyze
{
  "text": "文明 古国",
  "analyzer":"ik_max_word"
}

{
  "tokens": [
    {
      "token": "文明古国",
      "start_offset": 0,
      "end_offset": 4,
      "type": "CN_WORD",
      "position": 0
    },
    {
      "token": "文明",
      "start_offset": 0,
      "end_offset": 2,
      "type": "CN_WORD",
      "position": 1
    },
    {
      "token": "古国",
      "start_offset": 2,
      "end_offset": 4,
      "type": "CN_WORD",
      "position": 2
    }
  ]
}

显然,如果要补足ik的分词效果,可以通过解析后加入“ ”来实现。

使得解析器生效:

为了在索引中使用分词器,需要在mapping的时候进行指定,需要注意的是,mapping一但创建是无法修改的,只能进行添加。

为了验证mapping的指定效果,我们创建如下mapping

PUT test_1
{
  "settings": {
    "number_of_shards": 3,
    "number_of_replicas": 1,
    "analysis": {
      "analyzer": {
        "ik": {
          "tokenizer": "ik_max_word"
        }
      }
    }
  },
  "mappings": {
    "test1":{
      "properties": {
        "content": {
          "type": "text",
          "analyzer": "ik",
          "search_analyzer": "ik_max_word"
        },
        "content2": {
          "type": "text",
          "analyzer": "standard",
          "search_analyzer": "standard"
        },
        "content3": {
          "type": "text",
          "analyzer": "ik",
          "search_analyzer": "ik_smart"
        },
        "content4": {
          "type": "text"
        }
      }
    }
  }
}

同时放入如下数据来作为验证:(部分中间有空格)

POST test_1/test1/1 
{
  "content": "中国是四大文明古国之一",
  "content2": "中国是四大文明古国之一",
  "content3": "中国是四大文明古国之一",
  "content4": "中国是四大文明古国之一"
}
POST test_1/test1/2
{
  "content": "四大文明 古 国之一有中国",
  "content2": "四大文明 古 国之一有中国",
  "content3": "四大文明 古 国之一有中国",
  "content4": "四大文明 古 国之一有中国"
}

POST test_1/test1/3
{
  "content": "四大古文明 国家中有中 国",
  "content2": "四大古文明 国家中有中 国",
  "content3": "四大古文明 国家中有中 国",
  "content4": "四大古文明 国家中有中 国"
}

POST test_1/test1/4
{
  "content": "四大古国文明 国家中有中 国",
  "content2": "四大古国文明 国家中有中 国",
  "content3": "四大古国文明 国家中有中 国",
  "content4": "四大古国文明 国家中有中 国"
}

match_phrase和match

这一问题在查询的优化中有一定的影响,很多时候,我们希望所查询的关键字在结果中是呈现一定顺序的。

  • 例如我们查询“文明古国”
    我们不希望查到:古* 文 * 国 * 明,古 * 国 * 明 * 文这类的数据,那么我们需要使用match_phrase。
    如果我们只是知道有这么几个关键字,对于他们的顺序并不了解,那么match会给出对关键字匹配分数最高的结果,而对他们的排序并不关心。

我们来验证match_phrase和match的区别。
我们先使用standard解析器,结果如下:

#短语查询限定了关键字符的顺序
GET test_1/_search
{
  "query": {
    "match_phrase": {
      "content": "文明古国"
    }
  }
}

"hits": [
      {
        "_index": "test_1",
        "_type": "test1",
        "_id": "2",
        "_score": 0.7424927,
        "_source": {
          "content": "四大文明 古 国之一有中国",
          "content2": "四大文明 古 国之一有中国",
          "content3": "四大文明 古 国之一有中国",
          "content4": "四大文明 古 国之一有中国"
        }
      },
      {
        "_index": "test_1",
        "_type": "test1",
        "_id": "1",
        "_score": 0.72928625,
        "_source": {
          "content": "中国是四大文明古国之一",
          "content2": "中国是四大文明古国之一",
          "content3": "中国是四大文明古国之一",
          "content4": "中国是四大文明古国之一"
        }
      }
    ]

#而普通查询只关注有或没有。
GET test_1/_search
{
  "query": {
    "match": {
      "content3": "文明古国"
    }
  }
}

"hits": [
      {
        "_index": "test_1",
        "_type": "test1",
        "_id": "4",
        "_score": 0.8212668,
        "_source": {
          "content": "四大古国文明 国家中有中 国",
          "content2": "四大古国文明 国家中有中 国",
          "content3": "四大古国文明 国家中有中 国",
          "content4": "四大古国文明 国家中有中 国"
        }
      },
      {
        "_index": "test_1",
        "_type": "test1",
        "_id": "2",
        "_score": 0.81066513,
        "_source": {
          "content": "四大文明 古 国之一有中国",
          "content2": "四大文明 古 国之一有中国",
          "content3": "四大文明 古 国之一有中国",
          "content4": "四大文明 古 国之一有中国"
        }
      },
      {
        "_index": "test_1",
        "_type": "test1",
        "_id": "1",
        "_score": 0.79765683,
        "_source": {
          "content": "中国是四大文明古国之一",
          "content2": "中国是四大文明古国之一",
          "content3": "中国是四大文明古国之一",
          "content4": "中国是四大文明古国之一"
        }
      },
      {
        "_index": "test_1",
        "_type": "test1",
        "_id": "3",
        "_score": 0.79765683,
        "_source": {
          "content": "四大古文明 国家中有中 国",
          "content2": "四大古文明 国家中有中 国",
          "content3": "四大古文明 国家中有中 国",
          "content4": "四大古文明 国家中有中 国"
        }
      }
    ]

注意上面查询结果的分数:因为standard分析将其解析为逐字匹配,所以在一些并未成词的语句中,查询得分也很高。

使用ik解析器来完善分词查询:

我们再使用ik解析器簇中的ik_max_word,结果如下:

GET test_1/_search
{
  "query": {
    "match": {
      "content": "文明古国"
    }
  }
}

    "hits": [
      {
        "_index": "test_1",
        "_type": "test1",
        "_id": "1",
        "_score": 1.5997804,
        "_source": {
          "content": "中国是四大文明古国之一",
          "content2": "中国是四大文明古国之一",
          "content3": "中国是四大文明古国之一",
          "content4": "中国是四大文明古国之一"
        }
      },
      {
        "_index": "test_1",
        "_type": "test1",
        "_id": "4",
        "_score": 0.87546873,
        "_source": {
          "content": "四大古国文明 国家中有中 国",
          "content2": "四大古国文明 国家中有中 国",
          "content3": "四大古国文明 国家中有中 国",
          "content4": "四大古国文明 国家中有中 国"
        }
      },
      {
        "_index": "test_1",
        "_type": "test1",
        "_id": "2",
        "_score": 0.18232156,
        "_source": {
          "content": "四大文明 古 国之一有中国",
          "content2": "四大文明 古 国之一有中国",
          "content3": "四大文明 古 国之一有中国",
          "content4": "四大文明 古 国之一有中国"
        }
      },
      {
        "_index": "test_1",
        "_type": "test1",
        "_id": "3",
        "_score": 0.17883772,
        "_source": {
          "content": "四大古文明 国家中有中 国",
          "content2": "四大古文明 国家中有中 国",
          "content3": "四大古文明 国家中有中 国",
          "content4": "四大古文明 国家中有中 国"
        }
      }
    ]

ik_max_word将词分为:文明古国,文明,古国进行匹配,所以句子中存在完整的“文明古国”时得分最高,相当于同时匹配了三个分词结果;而在结果二中匹配成功了“文明”;结果三四中,只是存在了字,所以结果得分很低,可以通过分数设限来进行过滤。

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