Elasticsearch聚合查询

聚合 aggregations

聚合可以让我们极其方便的实现对数据的统计、分析。例如：

• 什么品牌的手机最受欢迎？
• 这些手机的平均价格、最高价格、最低价格？
• 这些手机每月的销售情况如何？

1、基本概念

Elasticsearch中的聚合，包含多种类型，最常用的两种，一个叫桶，一个叫度量：

桶（bucket）

桶的作用，是按照某种方式对数据进行分组，每一组数据在ES中称为一个桶，例如我们根据品牌对手机划分，可以得到小米桶、华为桶，苹果桶……或者我们按照年龄段对人进行划分：0_10,1020,20_30,3040等。

Elasticsearch中提供的划分桶的方式有很多：

• Date Histogram Aggregation：根据日期阶梯分组，例如给定阶梯为周，会自动每周分为一组
• Histogram Aggregation：根据数值阶梯分组，与日期类似
• Terms Aggregation：根据词条内容分组，词条内容完全匹配的为一组
• Range Aggregation：数值和日期的范围分组，指定开始和结束，然后按段分组
• ……

综上所述，我们发现bucket aggregations 只负责对数据进行分组，并不进行计算，因此往往bucket中往往会嵌套另一种聚合：metrics aggregations即度量

度量（metrics）

分组完成以后，我们一般会对组中的数据进行聚合运算，例如求平均值、最大、最小、求和等，这些在ES中称为度量

比较常用的一些度量聚合方式：

• Avg Aggregation：求平均值
• Max Aggregation：求最大值
• Min Aggregation：求最小值
• Percentiles Aggregation：求百分比
• Stats Aggregation：同时返回avg、max、min、sum、count等
• Sum Aggregation：求和
• Top hits Aggregation：求前几
• Value Count Aggregation：求总数
• ……

为了测试聚合，我们先批量导入一些数据
创建索引：

PUT /cars
{
  "settings": {
    "number_of_shards": 1,
    "number_of_replicas": 0
  },
  "mappings": {
    "transactions": {
      "properties": {
        "color": {
          "type": "keyword"
        },
        "make": {
          "type": "keyword"
        }
      }
    }
  }
}

注意：在ES中，需要进行聚合、排序、过滤的字段其处理方式比较特殊，因此不能被分词。这里我们将color和make这两个文字类型的字段设置为keyword类型，这个类型不会被分词，将来就可以参与聚合

导入数据

POST /cars/transactions/_bulk
{ "index": {}}
{ "price" : 10000, "color" : "red", "make" : "吉利", "sold" : "2020-10-28" }
{ "index": {}}
{ "price" : 20000, "color" : "red", "make" : "长城", "sold" : "2020-11-05" }
{ "index": {}}
{ "price" : 30000, "color" : "green", "make" : "比亚迪", "sold" : "2020-05-18" }
{ "index": {}}
{ "price" : 15000, "color" : "blue", "make" : "比亚迪", "sold" : "2020-07-02" }
{ "index": {}}
{ "price" : 12000, "color" : "green", "make" : "长城", "sold" : "2020-08-19" }
{ "index": {}}
{ "price" : 20000, "color" : "red", "make" : "长安", "sold" : "2020-11-05" }
{ "index": {}}
{ "price" : 80000, "color" : "red", "make" : "吉利", "sold" : "2020-01-01" }
{ "index": {}}
{ "price" : 25000, "color" : "blue", "make" : "长安", "sold" : "2020-02-12" }

2 聚合为桶

首先，我们按照 汽车的颜色color来划分桶

GET /cars/_search
{
    "size" : 0,
    "aggs" : { 
        "popular_colors" : { 
            "terms" : { 
              "field" : "color"
            }
        }
    }
}

• size： 查询条数，这里设置为0，因为我们不关心搜索到的数据，只关心聚合结果，提高效率
• aggs：声明这是一个聚合查询，是aggregations的缩写
  • popular_colors：给这次聚合起一个名字，任意。
    • terms：划分桶的方式，这里是根据词条划分
      • field：划分桶的字段

结果：

{
  "took": 1,
  "timed_out": false,
  "_shards": {
    "total": 1,
    "successful": 1,
    "skipped": 0,
    "failed": 0
  },
  "hits": {
    "total": 8,
    "max_score": 0,
    "hits": []
  },
  "aggregations": {
    "popular_colors": {
      "doc_count_error_upper_bound": 0,
      "sum_other_doc_count": 0,
      "buckets": [
        {
          "key": "red",
          "doc_count": 4
        },
        {
          "key": "blue",
          "doc_count": 2
        },
        {
          "key": "green",
          "doc_count": 2
        }
      ]
    }
  }
}

• hits：查询结果为空，因为我们设置了size为0
• aggregations：聚合的结果
• popular_colors：我们定义的聚合名称
• buckets：查找到的桶，每个不同的color字段值都会形成一个桶
  • key：这个桶对应的color字段的值
  • doc_count：这个桶中的文档数量

通过聚合的结果我们发现，目前红色的小车比较畅销！

3 桶内度量

求价格平均值的度量

GET /cars/_search
{
    "size" : 0,
    "aggs" : { 
        "popular_colors" : { 
            "terms" : { 
              "field" : "color"
            },
            "aggs":{
                "avg_price": { 
                   "avg": {
                      "field": "price" 
                   }
                }
            }
        }
    }
}

• aggs：我们在上一个aggs(popular_colors)中添加新的aggs。可见度量也是一个聚合,度量是在桶内的聚合
• avg_price：聚合的名称
• avg：度量的类型，这里是求平均值
• field：度量运算的字段

4 桶内嵌套桶

比如：我们想统计每种颜色的汽车中，分别属于哪个制造商，按照make字段再进行分桶

GET /cars/_search
{
    "size" : 0,
    "aggs" : { 
        "popular_colors" : { 
            "terms" : { 
              "field" : "color"
            },
            "aggs":{
                "avg_price": { 
                   "avg": {
                      "field": "price" 
                   }
                },
                "maker":{
                    "terms":{
                        "field":"make"
                    }
                }
            }
        }
    }
}

• 原来的color桶和avg计算我们不变
• maker：在嵌套的aggs下新添一个桶，叫做maker
• terms：桶的划分类型依然是词条
• filed：这里根据make字段进行划分

5划分桶的其它方式

• Date Histogram Aggregation：根据日期阶梯分组，例如给定阶梯为周，会自动每周分为一组
• Histogram Aggregation：根据数值阶梯分组，与日期类似
• Terms Aggregation：根据词条内容分组，词条内容完全匹配的为一组
• Range Aggregation：数值和日期的范围分组，指定开始和结束，然后按段分组
  阶梯分桶Histogram
  histogram是把数值类型的字段，按照一定的阶梯大小进行分组。你需要指定一个阶梯值（interval）来划分阶梯大小。
  如：如果你设定interval的值为200，那么阶梯就会是这样的：
  0，200，400，600，...

GET /cars/_search
{
  "size":0,
  "aggs":{
    "price":{
      "histogram": {
        "field": "price",
        "interval": 5000
      }
    }
  }
}

计算公式

key = Math.floor((value - offset) / interval) * interval + offset

• value：就是当前数据的值
• offset：起始偏移量，默认为0
• interval：阶梯间隔
  min_doc_count约束最少文档数量为1，这样文档数量为0的桶会被过滤

GET /cars/_search
{
  "size":0,
  "aggs":{
    "price":{
      "histogram": {
        "field": "price",
        "interval": 5000,
        "min_doc_count": 1
      }
    }
  }
}

聚合查询并且根据字段值去重

"collapse": {
    "field": "type.keyword"
  },

示例

GET xiaomi/_search
{
  "size":10,
  "_source": ["type"],
  "collapse": {
    "field": "type.keyword"
  },
  "query": {
  "term": {
    "eventType.keyword": {
       "value": "announcement"
      }
    }
  },
  "aggs" : {
    "your_aggs" : {
    "terms" : { "field" : "type.keyword" }
    }
  }
}