Elasticsearch系列---前缀搜索和模糊搜索

概要

本篇我们介绍一下部分搜索的几种玩法，我们经常使用的浏览器搜索框，输入时会弹出下拉提示，也是基于局部搜索原理实现的。

前缀搜索

我们在前面了解的搜索，词条是最小的匹配单位，也是倒排索引中存在的词，现在我们来聊聊部分匹配的话题，只匹配一个词条中的一部分内容，相当于mysql的"where content like ‘%love%’"，在数据库里一眼就能发现这种查询是不走索引的，效率非常低。

Elasticsearch对这种搜索有特殊的拆分处理，支持多种部分搜索格式，这次重点在于not_analyzed精确值字段的前缀匹配。

前缀搜索语法

我们常见的可能有前缀搜需求的有邮编、产品序列号、快递单号、证件号的搜索，这些值的内容本身包含一定的逻辑分类含义，如某个前缀表示地区、年份等信息，我们以邮编为例子：

# 只创建一个postcode字段，类型为keyword
PUT /demo_index
{
   
    "mappings": {
   
        "address": {
   
            "properties": {
   
                "postcode": {
   
                    "type":  "keyword"
                }
            }
        }
    }
}

# 导入一些示例的邮编
POST /demo_index/address/_bulk
{
    "index": {
    "_id": 1 }}
{
    "postcode" : "510000"}
{
    "index": {
    "_id": 2 }}
{
    "postcode" : "514000"}
{
    "index": {
    "_id": 3 }}
{
    "postcode" : "527100"}
{
    "index": {
    "_id": 4 }}
{
    "postcode" : "511500"}
{
    "index": {
    "_id": 5 }}
{
    "postcode" : "511100"}

前缀搜索示例：

GET /demo_index/address/_search
{
   
  "query": {
   
    "prefix": {
   
      "postcode": {
   
        "value": "511"
      }
    }
  }
}

搜索结果可以看到两条，符合预期：

{
   
  "took": 3,
  "timed_out": false,
  "_shards": {
   
    "total": 5,
    "successful": 5,
    "skipped": 0,
    "failed": 0
  },
  "hits": {
   
    "total": 2,
    "max_score": 1,
    "hits": [
      {
   
        "_index": "demo_index",
        "_type": "address",
        "_id": "5",
        "_score": 1,
        "_source": {
   
          "postcode": "511100"
        }
      },
      {
   
        "_index": "demo_index",
        "_type": "address",
        "_id": "4",
        "_score": 1,
        "_source": {
   
          "postcode": "511500"
        }
      }
    ]
  }
}

前缀搜索原理

prefix query不计算relevance score，_score固定为1，与prefix filter唯一的区别就是，filter会cache bitset。

我们分析一下示例的搜索过程：

1. 索引文档时，先建立倒排索引，keyword没有分词的操作，直接建立索引，简易示例表如下：

postcode	doc ids
510000	1
514000	2
527100	3
511500	4
511100	5

2. 如果是全文搜索，搜索字符串"511"，没有匹配的结果，直接返回为空。
3. 如果是前缀搜索，扫描到一个"511500"，继续搜索ÿ