初识ElasticSearch

初识ElasticSearch

前言

本文是作者对于ElastiSearch的初步学习笔记，ElasticSearch属于NoSQL，能够进行高效的全文搜索，并且是基于分布式架构的，天然支持分布式、高并发，被广泛应用于各大搜索引擎。通过本篇文章，你将学习到ElasticSearch中的一些常见但重要的概念，掌握基本的DSL语法，同时学会使用SpringBoot整合ElasticSearch并掌握RestClient提供的常见API。
PS：如果文章存在纰漏、或者描述不当、错误，恳请您能够即使指出

1、初识ElasticSearch

1.1 ES概述

• ElasticSearch是什么？

  Elasticsearch，简称ES（不要和JavaScript中的ES搞混了，JavaScript中的ES一般要带上版本号，比如ES6，ES2015，一般直接说ES都是指ElasticSearch），是一个开源的分布式搜索和分析引擎（也是一种文档型数据库）。它使用Lucene搜索引擎来提供全文搜索功能，并提供了大量的API，用于聚合、过滤和分析数据。Elasticsearch支持实时数据搜索和分析，并可以在多个节点之间分发数据和工作负载。它广泛用于构建企业搜索应用程序、日志分析、安全信息和业务分析等场景。

  官网地址：https://www.elastic.co/cn/

• ElasticSearch有什么用？

  • 搜索和查询：ElasticSearch被广泛用于网站和应用程序中的搜索功能，可以通过简单的HTTP请求实现高效、灵活的搜索和查询。

  • 日志分析：ElasticSearch可以处理大量的实时和历史日志数据，并提供强大的搜索和可视化能力，支持针对大规模数据的实时分析和监控。

  • 数据聚合和分析：ElasticSearch支持对大型数据集进行聚合分析，可以将多个数据源进行聚合并生成高级数据分析和可视化报告。

  • 全文搜索：ElasticSearch支持多种语言、分词、聚合和扩展，可以帮助用户完成各种全文搜索和相关性匹配操作。

  • 地理空间搜索：ElasticSearch支持地理空间搜索和位置数据可视化，可以针对地理位置信息进行搜索和分析。

  像在Github上搜代码、在电商网站搜索商品、在百度搜索答案、在打车软件搜索附近的车……都可以使用ElasticSearch实现

• ElasticSearch的特点有哪些？

  • 分布式存储和搜索：Elasticsearch 能够无缝地扩展到多台服务器上，并自动分布式存储和搜索数据。支持水平和垂直扩展，不需要停机维护。

  • 高可用性：Elasticsearch有多节点架构，可以设置数据备份数量，以保证数据的可用性和容灾性。

  • 实时搜索：Elasticsearch 通过实时索引机制，能够快速搜索并返回最新的结果。

  • 全文检索和分析：Elasticsearch 能够对文本和结构化数据进行全文检索、聚合、统计和分析，支持多种查询方式，包括模糊查询、短语查询、前缀查询、通配符查询等。

  • 自动建模和更新：Elasticsearch 能够自动处理数据的结构，创建索引、映射、数据类型等，并支持动态添加或修改字段。

  • 多语言支持：Elasticsearch 支持多种语言的分词器，能够更好地适应全球化需求。

  • 开发者友好：Elasticsearch 支持多种语言客户端，包括 Java、Python、PHP、Ruby、JavaScript 等，也提供了 Restful API 接口，易于集成和开发。

• ElasticSearch的优缺点

  • 优点：

    • 高效的全文搜索：ElasticSearch 引擎基于 Lucene，具有高效的全文搜索能力，可以对海量的数据进行快速的检索。

    • 高可用性和可伸缩性：ElasticSearch 支持分布式部署，数据可以被分散保存在多个节点上，实现高可用性和可伸缩性。

    • 方便的数据聚合和分析：ElasticSearch 对数据聚合和分析提供了强大的支持，不仅可以进行基本的统计和聚合操作，还可以进行关系型数据库无法完成的复杂数据分析。

    • 灵活的实时更新和扩展：ElasticSearch 支持实时更新数据，并且可以方便地进行扩展。例如，可以通过增加新的节点来提高搜索的速度和处理能力。

  • 缺点：

    • 学习成本较高：ElasticSearch具有很多的配置项和复杂的查询语法，需要用户学习和掌握。

    • 硬盘资源消耗较大：ElasticSearch 采用磁盘存储数据，需要大量硬盘资源。

    • 数据安全性问题： Elasticsearch 的默认设置对数据安全性的保护相对较低，需要用户进行必要的设置才能增强数据的安全性。

• ELK技术栈

  ELK（Elastic Stack）是一个开源的数据分析平台，包括 Elasticsearch、Logstash、Kibana和Beats这几个核心组件。

  • Elasticsearch：是一个分布式的搜索和分析引擎，能够通过RESTful API提供实时的搜索、分析和数据可视化功能。

  • Logstash：是一个数据收集和处理工具，支持从各种源获取数据，并将其转换为指定的格式，以供Elasticsearch等工具使用。

  • Kibana：是一个用于可视化和分析Elasticsearch数据的开源平台，能够提供交互式的数据可视化和实时监控功能。

  • Beats：是一个轻量级的数据收集器，能够从服务器、操作系统和各种设备中收集数据，并将其发送到Elasticsearch、Logstash和Kibana等组件进行分析和可视化。

  Elastic Stack在企业中广泛应用于各种应用场景，如搜索、日志分析、安全监控、数据可视化等。由于其开源、可扩展和易于管理等特性，逐渐成为了开发人员和运维人员的首选数据分析平台。

• Lucene是什么？

  Lucene是一个Java语言实现的的搜索引擎类库，是Apache公司的顶级项目，由DougCutting于1999年研发。

  官网地址：https://lucene.apache.org/ 。

  

• ElasticSearch的发展历史

  Elasticsearch最初是由Shay Banon在2010年创建的一个开源搜索引擎。在创业公司Compass的基础上，他开始发展一个新的分布式搜索引擎。最初，这个搜索引擎的原型被命名为Compass2，后来改名为Elasticsearch。

  • 2004年Shay Banon基于Lucene开发了Compass

  • 2010年Shay Banon 重写了Compass，取名为Elasticsearch。

  • 2012年2月，Elasticsearch第一次发布了alpha版本，之后接着发布了beta版本。在发布了第一个1.0版本后，Elasticsearch的用户群迅速增加，Elasticsearch站在了开源搜索引擎的前沿位置。

  • 2015年2月，Elasticsearch公司更名为Elastic，并发布了更广泛的Elastic Stack产品系列，包括Elasticsearch、Kibana、Logstash和Beats等。

  随着时间的推移，Elasticsearch不断发展和改进，现在成为了全球最受欢迎和广泛采用的搜索引擎之一，被广泛应用于大数据分析、日志收集、安全分析、企业搜索和电子商务等领域。

  题外话：据说ShayBanon最先是为他老婆写的，他老婆喜欢做菜，于是他就为他老婆写了一个搜索引擎， 用于搜索各种菜谱

  

  PS：看这发亮，就知道这是一个大佬

• 为什么学ElasticSearch而不是其它的搜索引擎？

  其一，学技术我们要大众化，大众化好找工作，其二大众化的技术肯定是有它的优点的，不然也不会这么多人用它，是吧(●ˇ∀ˇ●)。其二它免费，各大社区活跃，生态较好，学起来会比较顺畅，遇到问题，可能已经有前辈给出了解决方案

  下面这张图是2021年各大搜索引擎排行榜

  

  虽然在早期，Apache Solr是最主要的搜索引擎技术，但随着发展elasticsearch已经渐渐超越了Solr，独占鳌头：

  

1.2 倒排索引

倒排索引的概念是基于MySQL这样的正向索引而言的，所以要了解倒排索引，就得先了解正向索引。在倒排索引中有两个十分重要的概念：文档 和 词条

• 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。例如：我是中国人，就可以分为：我、是、中国人、中国、国人这样的几个词条

• 什么是正向索引？

  正向索引是MySQL中所使用的索引，它以每个文档的id（或者说每条记录的id）为关键字，建立索引。每次查看记录时，先通过id（这个在MySQL中称之为聚集索引）查找到对应的内容，或者通过二级索引查找到id，然后再查早到对应的内容，最后再判断该条记录中的内容是否符合我们的查找要求。

  简而言之：就是必须要先有文档id，然后通过文档id查找文档内容，最后判断文档内容是否是我们要查找的，是则根据文档id得到文档内容

  查找流程如下所示：

  • 如果是根据id查询，那么直接走索引，查询速度非常快。

  • 但如果是基于title做模糊查询（索引失效），只能是逐行扫描数据（全表搜索），流程如下：

    • Step1：用户输入。用户搜索数据，条件是title符合"%手机%"
    • Step2：查找。逐行获取数据，比如id为1的数据
    • Step3：比对。判断数据中的title是否符合用户搜索条件
    • Step4：获取数据。如果符合则放入结果集，不符合则丢弃。回到步骤1

  

• 什么是倒排索引？

  倒排索引是ElasticSearch所使用的索引，它将每个文档中的内容划分为一个个的词条，然后以每个词条作为关键字，建立索引。每次查找先通过词条确定文档id，然后根据文档id查找对应的内容。感觉类似于MySQL中的二级索引。

  简而言之：就行必须先有词条，然后有文档id，最后通过文档id得到要查找的内容

  倒排索引的创建流程：

  • Step1：将每一个文档的数据利用算法分词，得到一个个词条
  • Step2：创建表，每行数据包括词条、词条所在文档id、位置等信息
  • Step3：因为词条唯一性，可以给词条创建索引，例如hash表结构索引

  查找流程如下所示：

  • Step1：用户输入。用户输入条件"华为手机"进行搜索。
  • Step2：分词。对用户输入内容分词，得到词条：华为、手机。
  • Step3：查找。拿着词条在倒排索引中查找，可以得到包含词条的文档id：1、2、3。
  • Step4：获取数据。拿着文档id到正向索引中查找具体文档。

  

1.3 ES中的一些常见概念

ElasticSearch中有很多独有的概念，与MySQL中略有差别，但也有相似之处，这里就着重介绍一下ES中的常见概念

• 文档（Document）：在Elasticsearch中，文档是存储在索引（Index）中的基本数据单元。它可以是JSON、XML或其他格式，它们通常包含了一些关键字和对应的值。每个文档都有一个唯一的标识符（ID），可以通过ID来获取或修改该文档的内容。 在Elasticsearch索引中，文档可以看做是可搜索、可分析的数据单位，可以直接进行检索、聚合和过滤操作。

  PS：数据库中的一条记录可以对应一个文档

• 字段（Field）：在Elasticsearch中，字段是文档的最基本组成部分。在一份文档中，字段表示文档中的一个单独数据项（类似于数据库中的列）。字段可以是以下类型之一：

  • 文本字段（Text field）：包含一个文本字符串，可分词。例如，一篇文章的标题。

  • 日期字段（Date field）：包含一个日期或日期时间。例如，一个事件的日期和时间。

  • 数字字段（Numeric field）：包含数字值，可以是整数或浮点型。例如，一个产品的价格。

  • 布尔字段（Boolean field）：包含一个布尔值，即“true”或“false”。例如，一个任务的完成状态。

  • 地理位置字段（Geo field）：包含一个点或一组点的地理位置坐标。例如，一家商店的经纬度。

  • 二进制字段（Binary field）：包含二进制数据，例如图片或PDF文件。

• 索引（Index）：就是相同类型的文档的集合。

  例如：

  • 所有用户文档，就可以组织在一起，称为用户的索引；
  • 所有商品的文档，可以组织在一起，称为商品的索引；
  • 所有订单的文档，可以组织在一起，称为订单的索引；

  

• 映射：我们可以把索引当做是数据库中的表。数据库的表会有约束信息，用来定义表的结构、字段的名称、类型等信息。因此，索引库中就有映射（mapping），是索引中文档的字段约束信息，类似表的结构约束。

• MySQL与ElasticSearch中概念的对比

  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

  • 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，保证一致性

    

1.4 安装ES和Kibana

略……详情见ElasticSearch安装教程.md

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

示例

{
    "age": 21,
    "weight": 52.1,
    "isMarried": false,
    "info": "黑马程序员Java讲师",
    "email": "[email protected]",
    "score": [99.1, 99.5, 98.9],
    "name": {
        "firstName": "云",
        "lastName": "赵"
    }
}

对应的每个字段映射（mapping）：

• age：类型为 integer；参与搜索，因此需要index为true；无需分词器
• weight：类型为float；参与搜索，因此需要index为true；无需分词器
• isMarried：类型为boolean；参与搜索，因此需要index为true；无需分词器
• info：类型为字符串，需要分词，因此是text；参与搜索，因此需要index为true；分词器可以用ik_smart
• email：类型为字符串，但是不需要分词，因此是keyword；不参与搜索，因此需要index为false；无需分词器
• score：虽然是数组，但是我们只看元素的类型，类型为float；参与搜索，因此需要index为true；无需分词器
• name：类型为object，需要定义多个子属性
  • name.firstName；类型为字符串，但是不需要分词，因此是keyword；参与搜索，因此需要index为true；无需分词器
  • name.lastName；类型为字符串，但是不需要分词，因此是keyword；参与搜索，因此需要index为true；无需分词器

2.2 索引库的CRUD

这里我们统一使用Kibana编写DSL的方式来演示。

备注：在Kibana中，DSL是指“领域特定语言”（Domain Specific Language），即用于查询和过滤数据的查询语言。Kibana前端用户可以使用Kibana的查询DSL，通过图形界面，以文本格式或使用过滤器，从Elasticsearch中检索数据。

Kibana查询DSL具有丰富的语句类型，包括查询、聚合、过滤器等。语法类似于SQL，但具有Elasticsearch特定的查询语言元素。通过使用DSL，用户可以在Kibana中更好地与数据进行交互，并且可以更轻松地构建和管理他们的查询。另外，用户也可以利用Kibana的DSL来建立定期抽出和导出数据任务，方便数据的备份、共享和处理。

2.2.1 创建索引和映射

• 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
      }
    }
  }
  

示例

创建索引库和映射：

PUT /test
{
  "mappings": {
    "properties": {
      "info": {
        "type": "text",
        "analyzer": "ik_smart"
      },
      "email": {
        "type": "keyword",
        "index": false
      },
      "name": {
        "type": "object",
        "properties": {
          "firstName": {
            "type": "keyword"
          },
          "lastName": {
            "type": "keyword"
          }
        }
      }
    }
  }
}

2.2.2 查询索引库

• 基本语法：

  • 请求方式：GET

  • 请求路径：/索引库名

  • 请求参数：无

• 格式：

  GET /索引库名
  

示例

查询2.2.1中创建的索引库

GET /test

注意：查询不存在的索引库会报错

{
  "test" : {
    "aliases" : { },
    "mappings" : {
      "properties" : {
        "email" : {
          "type" : "keyword",
          "index" : false
        },
        "info" : {
          "type" : "text",
          "analyzer" : "ik_smart"
        },
        "name" : {
          "properties" : {
            "firstName" : {
              "type" : "keyword"
            },
            "lastName" : {
              "type" : "keyword"
            }
          }
        }
      }
    },
    "settings" : {
      "index" : {
        "routing" : {
          "allocation" : {
            "include" : {
              "_tier_preference" : "data_content"
            }
          }
        },
        "number_of_shards" : "1",
        "provided_name" : "test",
        "creation_date" : "1684480784390",
        "number_of_replicas" : "1",
        "uuid" : "wrF-3jxuTgGTq5Z8j7yWHg",
        "version" : {
          "created" : "7120199"
        }
      }
    }
  }
}

2.2.3 修改索引库

倒排索引结构虽然不复杂，但是一旦数据结构改变（比如改变了分词器），就需要重新创建倒排索引，这简直是灾难。因此索引库一旦创建，无法修改mapping。虽然无法修改mapping中已有的字段，但是却允许添加新的字段到mapping中，因为不会对倒排索引产生影响。

• 基本语法

  • 请求方式：PUT
  • 请求路径：/索引库名/_mapping
  • 请求参数：properties

• 格式

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

示例

新增字段

PUT /test/_mapping
{
  "properties": {
    "age": {
      "type": "integer"
    }
  }
}

如果直接修改会报错：

2.2.4 删除索引库

• 基本语法

  • 请求方式：DELETE

  • 请求路径：/索引库名

  • 请求参数：无

• 格式

  DELETE /索引库名
  

示例

删除索引库

DELETE /test

注意：如果删除不存在的索引库，会报错

3、文档操作

3.1 新增文档

• 语法

  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"
      },
      // ...
  }
  

• 示例

  往test索引库中添加一个文档

  POST /test/_doc/1
  {
    "info":"往test索引库中添加一个文档",
    "email":"[email protected]",
    "name":{
      "firstName":"你",
      "lastName":"好"
    }
  }
  

  注意：

  1. 如果不手动设置文档id，ES会自动随机生成一个文档id
  2. 可以重复添加，每添加以此，文档的_version都会自增1

  

3.2 查询文档

• 语法

  GET /{索引库名称}/_doc/{id}
  

• 示例

  查询id为1的文档（不存在就会报错）

  GET /test/_doc/1
  

  

3.3 删除文档

• 语法

  DELETE /{索引库名}/_doc/id值
  

• 示例

  DELETE /test/_doc/1
  

  注意：每执行一次删除或者查询，_version字段都会自增1

  

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，新生成的文档只含修改的字段，未修改的字段直接丢失了
• 增量修改：修改文档中的部分字段，未修改的字段不会丢失

温馨提示：尽量慎用全量修改

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

所以说全量修改既可以当作修改操作，又可以当作新增操作

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。

• 语法

  PUT /{索引库名}/_doc/文档id
  {
      "字段1": "值1",
      "字段2": "值2",
      // ... 略
  }
  

• 示例

  全量修改info和age字段

  PUT /test/_doc/1
  {
    "info":"进行全量修改",
    "age":"18"
  }
  

  

  可以看到，name字段没有了，但是多了一个age字段。如果如果文档id没有与之对应的文档，则直接新增

  PUT /test/_doc/2
  {
    "info":"进行全量修改",
    "age":"18"
  }
  

  

3.4.2 增量修改

• 语法

  POST /{索引库名}/_update/文档id
  {
      "doc": {
           "字段名": "新的值",
      }
  }
  

• 示例：

  增量修改info字段

  POST /test/_update/1
  {
    "doc":{
      "info":"增量修改"
    }
  }
  

  

  注意：如果使用增量修改，修改一个不存在的文档，则会直接报错

  

4、RestClient

• RestClient是什么？

    RestClient（Restful Client）是一种HTTP请求工具，它可以模拟HTTP请求，用于测试和调试RESTful Web服务的API。RestClient通常被用于调试或测试服务端API是否正常工作，也可以用来将数据推送到Web服务端。

    RestClient可以直接在浏览器中运行，它的操作界面简单易用，支持GET、POST、PUT、DELETE等常用的HTTP请求方法，并且用户可以在请求中添加请求参数、请求头部等元素，进行数据传输、调试和测试。同时，RestClient也支持设置SSL协议、HTTBP代理等高级选项，消除了在开发和测试过程中遇到的许多网络难题。

  在开发过程中，RestClient是一个非常方便实用的工具，它不依赖任何语言、任何平台，只需要指定要测试的API URL和请求方法，就可以模拟HTTP请求，获取响应结果，有效地提高了开发效率。

  官方文档地址：https://www.elastic.co/guide/en/elasticsearch/client/index.html

  ES 提供了各种语言的 RestClient，而我们要使用的 JavaRestClient

• JavaRestClient的分类

  • Java Low-Level Rest Client：提供了基本的 REST API 功能，例如发送 HTTP 请求、从 HTTP 响应中解析出返回数据、错误处理等。因此，Java Low-Level Rest Client 是一个类似于其他 HTTP 客户端框架，例如 Apache HttpClient 的低级别客户端。需要自己手动构建请求和响应解析，相对比较繁琐和底层。
  • Java High-Level Rest Client：提供了更高级别的接口，简化了与 Elasticsearch 交互的过程。它提供了自动序列化和反序列化数据、自动生成 JSON 等功能，可以更轻松地执行操作，并且支持 Elasticsearch 的复杂查询、聚合和操作。Java High-Level Rest Client 更加适合于业务开发人员，易于使用且具有更强的可读性，并且提供了更好的错误处理和重试机制。

  总的来说，Java Low-Level Rest Client 捆绑比较低，主要用于开发者自己封装管理类库，而 Java High-Level Rest Client则提供了许多用于处理数据的帮助程序类，可以大大加速业务开发的进程。

  Java High-Level Rest Client官方文档

4.0 前置知识

在体验RestClient之前，我们需要对依据MySQL中的表来创建索引库有一定程度的了解

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
• 如果分词，分词器是什么？

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

• 什么情况需要分词

  在 Elasticsearch 中，分词是将文本拆解为一段一段的单词或词汇的过程。对于需要被搜索、聚合¹、过滤的文本数据，需要使用分词来进行处理和索引，从而提高搜索的准确性和可靠性。

• 什么情况下不需要索引？

  在 Elasticsearch 中，每个字段的 index 参数控制是否要对该字段进行索引。当 index 参数设置为 true 时，该字段将会被索引，可以进行全文搜索等相关操作。当 index 参数设置为 false 时，则意味着该字段不会被建立索引，也就不会被搜索、排序或聚合，只能被存储和请求。

  一般来说：

  1. 对于需要被搜索和过滤的字段，index 应该设置为 true。比如内容需要检索，日期需要筛选。
  2. 对于不需要搜索、但是需要显示的字段，如用户的姓名、ID等，index 应该设置为 false。因为这样的字段不需要进行搜索和分析，可以减小索引的大小，提高检索效率。

  同时请注意，设置 index 为 false 并不意味着该字段不能进行查询，只是该字段不能进行全文搜索、检索和聚合操作。如果对于不希望被搜索的敏感字段，可以考虑设置 index 为 false，但同时进行 store 参数设置为 true，即存储字段内容的值，避免对敏感数据的泄漏。或者也可以考虑使用加密等方式进行保护。

• 地址坐标

  ES中支持两种地理坐标数据类型：

  • geo_point：由纬度(latitude)和经度(longitude)确定的一个点。例如：“32.8752345,120.2981576”
  • geo_shape：有多个 geo_point 组成的复杂几何图形。例如一线，“LINESTRING(-77.0365338.897676,-77.00905138.889939)”

• copy_to

  根据一个字段比根据一个字段搜的效率要高，但有时候在进行搜索时需要匹配多个或全部字段，此时一个一个字段进行查询会造成效率低下的情况。这时候可以使用 copy to 的方法，在索引时将多个字段的值合并成一个字段进行索引。这种方式在索引创建时将文本数据合并成一个字段，然后在搜索时只需要对一个字段进行搜索，从而提高了搜索速度和效率。这种方式的好处在于可以减少需要索引的字段数量，从而减小索引的大小，加快搜索速度。同时，使用 copy to 还可以简化查询语句，提高索引的可读性和可维护性。

  需要注意的是，使用 copy to 的方法可能会增加索引时间和内存的消耗，因此需要权衡索引时间和查询效率的影响，在实际使用中选择合适的方法来进行数据处理。

  字段拷贝可以使用copy_to属性将当前字段拷贝到指定字段。示例（将brand字段拷贝到all字段中）：

  

4.1 快速体验

示例

在Java中使用RestHighLevelClient创建索引库

搭建环境

初识化RestClient

创建索引库

• Step1：环境搭建

  1）创建数据库，导入数据

  创建一个数据库，名称为heima，然后将课程资料中的SQL导入到该数据库中，

  数据库的表结构如下所示：

  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;
  

  2）创建Maven工程，构建SpringBoot项目，导入依赖，编写application.yml配置文件

  

• Step2：初始化 Java Rest Client

  1）引入ES的Java Rest Hign Level Client依赖

  <dependency>
      <groupId>org.elasticsearch.clientgroupId>
      <artifactId>elasticsearch-rest-high-level-clientartifactId>
  dependency>
  

  2）覆盖默认的ES版本

  SpringBoot默认的ES版本是7.6.2，但我在Linux中安装的ES是7.12.1，所以需要进行版本覆盖

  <properties>
      <java.version>1.8java.version>
      <elasticsearch.version>7.12.1elasticsearch.version>
  properties>
  

  3）初始化 Java Rest Hign Level Client

      @BeforeEach
      public void setUp(){
          this.restHighLevelClient = new RestHighLevelClient(RestClient.builder(
                  HttpHost.create("http://192.168.88.130:9200")
          ));
      }
  

• Step3：创建索引库

  来看下酒店数据的索引库结构：

  • 字段分析

    • id字段，在数据库中是long类型，但是ES中id一般都是字符串类型，而字符串类型有text（分词），keyword（不分词），显然文档id是不参与用户搜索（用户不可能直接输入id来搜索），所以type类型为keyword；又因为id要参与CRUD操作，所以需要index，index默认true即可

    • name字段，在数据库中是varchar类型，并且酒店名参与用户搜索，需要分词，所以为text；分词器统一采用ik_max_word，name参与了搜索所以需要index，默认为true即可

    • address字段，用户很少会根据地址搜索酒店（这个也可以分词，看具体场景吧，这里就参考一般情况），所以不需要分词，type为keyword，因为不参与搜索，不需要索引，所以index设置为false

    • price字段，参与排序、过滤等操作，所以需要分词，type为integer，同样需要索引，所以index默认为true

    • socre字段，参与求平均操作，所以需要分词，type为integer，index默认即可

    • brand字段，不参与搜索，所以不需要分词，type为keyword，但参与过滤，所以需要index

    • latitude字段在mysql中是varchar类型，但是在ES中有一个单独的数据类型 geo_point 用来存放地理坐标

    • copy to说明：由于name、brand、city等字段我们有时候需要一起来搜，为了提高效率，我们将他们统一拷贝到all字段中，然后ES会为all这个字段建立一个索引，此时搜索起来效率就会提高很多（类似于MySQL中的联合索引）

  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"
        }
      }
    }
  }
  

  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

  上面的DSL语句只能在Kibana的DevTools工具中运行，如果我们想要在Java代码中运行，需要换种写法

      @Test
      public void createHotelIndex() throws IOException {
          // 创建Request对象（参数是要操作索引库的名称）
          CreateIndexRequest request = new CreateIndexRequest("hotel");
          // 准备请求参数（DSL语句）
          request.source(HotelConstants.MAPPING_TEMPLATE, XContentType.JSON);
          // 发送请求
          restHighLevelClient.indices().create(request, RequestOptions.DEFAULT);
      }
  

  备注：HotelConstants.MAPPING_TEMPLATE是一个字符串，它就是上面的DSL语句

4.2 操作索引库

在4.1中我们学会了如何使用RestClient创建索引库，本小节我们将学习RestClient其它的API，比如：删除索引库、判断索引库是否存在

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

• 删除索引库

      @Test
      void testDeleteHotelIndex() throws IOException {
          // 创建Request对象（参数是要操作索引库的名称）
          DeleteIndexRequest request = new DeleteIndexRequest("hotel");
          // 发送请求
          restHighLevelClient.indices().delete(request, RequestOptions.DEFAULT);
      }
  

• 判断索引库是否存在

      @Test
      void testExistsHotelIndex() throws IOException {
          // 创建Request对象（参数是要操作索引库的名称）
          GetIndexRequest request = new GetIndexRequest("hotel");
          // 发送请求
          boolean exists = restHighLevelClient.indices().exists(request, RequestOptions.DEFAULT);
          // 输出
          System.err.println(exists ? "索引库已经存在！" : "索引库不存在！");
      }
  

4.3 操作文档

文档操作的基本步骤：

• 初始化RestHighLevelClient
• 创建XxxRequest。XXX是Index、Get、Update、Delete、Bulk
• 准备参数（Index、Update、Bulk时需要）
• 发送请求。调用RestHighLevelClient#.xxx()方法，xxx是index、get、update、delete、bulk
• 解析结果（Get时需要）

4.3.1 新增文档

示例

我们要将 heima 这个数据库中的 hotel 表中的酒店数据查询出来，写入ES中

• Step1：环境搭建

  略……参考4.1的环境搭建

• Step2：创建文档实体对象

  我们从数据库查询出来的是一个Hotel类型的对象，它与我们在ES索引库中的数据类型和结构有一定程度差异，我们要将longitude和latitude需要合并为location，所以我们需要创建一个新的类 HotelDoc，用于对应ES索引库

• Step3：新增文档

      @Test
      public void testAddDocument() throws IOException {
          // 根据id查询出酒店的数据
          Hotel hotel = hotelService.getById(36934L);
          // 将查询到的酒店数据转换成文档类型的数据
          HotelDoc hotelDoc = new HotelDoc(hotel);
          // 创建Request对象
          IndexRequest request = new IndexRequest("hotel").id(hotel.getId().toString());
          // 准备请求参数（DSL语句）
          request.source(JSON.toJSONString(hotelDoc), XContentType.JSON);
          // 发送请求
          restHighLevelClient.index(request, RequestOptions.DEFAULT);
      }
  

4.3.2 查询文档

示例

    @Test
    void testGetDocumentById() throws IOException {
        // 准备Request
        GetRequest request = new GetRequest("hotel", "36934");
        // 发送请求，得到响应
        GetResponse response = restHighLevelClient.get(request, RequestOptions.DEFAULT);
        // 解析响应结果
        String json = response.getSourceAsString();
        System.out.println(json);
        HotelDoc hotelDoc = JSON.parseObject(json, HotelDoc.class);
        System.out.println(hotelDoc);
    }

4.3.3 删除文档

    @Test
    public void testDeleteDocument() throws IOException {
        // 准备Request
        DeleteRequest request = new DeleteRequest("hotel", "36934");
        // 发送请求
        restHighLevelClient.delete(request, RequestOptions.DEFAULT);
    }

4.3.4 修改文档

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（增量修改）
• 如果新增时，ID不存在，则新增（全量修改）

4.3.5 批量导入文档

RestClient提供BulkRequest用户进行批处理，其本质就是将多个普通的CRUD请求组合在一起发送

其中提供了一个add方法，用来添加其他请求：

可以看到，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：

示例

利用BulkRequest批量将数据库数据导入到索引库中

    @Test
    public void testBulkRequest() throws IOException {
        // 批量查询酒店数据
        List<Hotel> hotels = hotelService.list();
        // 创建Request
        BulkRequest request = new BulkRequest();
        // 准备参数，添加多个新增的Request
        for (Hotel hotel : hotels) {
            // 转换为文档类型HotelDoc
            HotelDoc hotelDoc = new HotelDoc(hotel);
            // 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));
        }
        // 发送请求
        restHighLevelClient.bulk(request, RequestOptions.DEFAULT);
    }

常见的DSL语句

# 查询所有的索引库
GET _search
{
  "query": {
    "match_all": {}
  }
}

# 测试ES分词器对于中文的分词
POST /_analyze
{
  "text":"你好呀，ElasticSearch太优秀了！",
  "analyzer": "ik_smart"
}

# 测试添加了扩展词和禁用词
POST /_analyze
{
  "text":"嗯你好，鸡你太美，我们不能吸海洛因，但是可以白嫖黑马的Java课",
  "analyzer": "ik_smart"
}

# 创建索引库和映射
PUT /test
{
  "mappings": {
    "properties": {
      "info": {
        "type": "text",
        "analyzer": "ik_smart"
      },
      "email": {
        "type": "keyword",
        "index": false
      },
      "name": {
        "type": "object",
        "properties": {
          "firstName": {
            "type": "keyword"
          },
          "lastName": {
            "type": "keyword"
          }
        }
      }
    }
  }
}

# 查询
GET /test

# 新增字段
PUT /test/_mapping
{
  "properties": {
    "age": {
      "type": "integer"
    }
  }
}

# 删除索引库
DELETE /test

# 往test索引库中添加一个文档
POST /test/_doc/1
{
  "info":"往test索引库中添加一个文档",
  "email":"[email protected]",
  "name":{
    "firstName":"你",
    "lastName":"好"
  }
}

# 查询文档
GET /test/_doc/1

# 删除文档
DELETE /test/_doc/1

# 全量修改文档
PUT /test/_doc/2
{
  "info":"进行全量修改",
  "age":"18"
}

# 增量修改
POST /test/_update/1
{
  "doc":{
    "info":"增量修改"
  }
}

# 根据id查询文档
GET /hotel/_doc/1

# 查询索引库中所有的文档
POST hotel/_search
{
  "query": {
    "match_all": {}
  }
}

---

1. 聚合：聚合操作包括求最大/小/平均值 ↩︎