Elasticsearch是一个基于Lucene的搜索服务器。它提供了一个分布式多用户能力的全文搜索引擎,基于RESTful web接口。Elasticsearch是用Java语言开发的,并作为Apache许可条款下的开放源码发布,是一种流行的企业级搜索引擎。Elasticsearch用于云计算中,能够达到实时搜索,稳定,可靠,快速,安装使用方便。官方客户端在Java、.NET(C#)、PHP、Python、Apache Groovy、Ruby和许多其他语言中都是可用的。根据DB-Engines的排名显示,Elasticsearch是最受欢迎的企业搜索引擎,其次是Apache Solr,也是基于Lucene
如京东,淘宝
Lucene是一个Java语言的搜索引擎类库,是Apache公司的顶级项目,由DougCutting于1999年研发。官网地址: https:// lucene.apache.org/
重要性:
倒排索引的概念是基于MySQL这样的正向索引而言的
但如果是基于title做模糊查询,只能是逐行扫描数据,流程如下:
%手机%
”逐行扫描,也就是全表扫描,随着数据量增加,其查询效率也会越来越低。当数据量达到数百万时,就是一场灾难。
倒排索引中有两个非常重要的概念:
创建倒排索引是对正向索引的一种特殊处理,流程如下:
倒排索引的搜索流程如下(以搜寻“华为手机”为例)
虽然要先查询倒排索引,再查询倒排索引,但是无论是词条、还是文档id都建立了索引,查询速度非常快!无需全表扫描。
正向索引
优点:
缺点:
倒排索引
优点:
缺点:
elasticsearch中有很多独有的概念,与mysql中略有差别,但也有相似之处
elasticsearch是面向**文档(Document)**存储的,可以是数据库中的一条商品数据,一个订单信息。文档数据会被序列化为json格式后存储在elasticsearch中:
而Json文档中往往包含很多的字段(Field),类似于数据库中的列
索引(Index),就是相同类型的文档的集合。
例如:
因此,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。
我们统一的把mysql与elasticsearch的概念做一下对比
ES环境需要ES和分词器
环境搭建步骤:
启动ES:
4IK分词器
作用:
IK分词器的模式:
索引库就类似数据库表,mapping映射就类似表的结构。
我们要向es中存储数据,必须先创建“库”和“表”。
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:
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
Eg:
{
"age": 18,
"weight": 70.2,
"isMarried": false,
"info": "apesourceJavaEE王讲师",
"email": "[email protected]",
"score": [99.1, 99.5, 98.9],
"name": {
"firstName": "师傅",
"lastName": "王"
}
}
对应的每个字段映射(mapping):
基本语法:
格式:
{
"mappings":{
"properties":{
"age":{
"type":"integer"
},
"isMarried":{
"type":"boolean"
},
"name":{
"type":"text",
"analyzer":"ik_smart"
},
"info":{
"type":"text",
"index":"false"
},
"pet":{
"properties":{
"dog":{
"type":"text"
},
"cat":{
"type":"text"
}
}
}
}
}
}
Postman测试创建索引库和映射
基本语法:
格式:
GET /索引库名
eg:postman发送GET请求:localhost:9200/teachers
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。
语法说明:
PUT /索引库名/_mapping
{
"properties": {
"新字段名":{
"type": "integer"
}
}
}
eg:postman发送PUT请求:localhost:9200/teachers/_mapping
语法:
格式:
DELETE /索引库名
postman发送DELETE请求:localhost:9200/teachers
总结:
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"
},
// ...
}
eg:
POST请求:localhost:9200/teachers/_doc/1
{
"info":"java程序开发工程师",
"age":"23",
"name":"詹姆斯高斯林",
"pet":{
"拉布拉多":"旺财",
"英短":"小老弟"
}
}
根据rest风格,新增是post,查询应该是get,不过查询一般都需要条件,这里我们把文档id带上。
语法:
GET /{索引库名称}/_doc/{id}
查看数据:
GET请求:localhost:9200/teachers/_doc/1
localhost:9200/teachers/_doc/1
删除使用DELETE请求,同样,需要根据id进行删除
语法:
DELETE /{索引库名}/_doc/id值
eg:
DELETE请求
localhost:9200/teachers/_doc/1
全量修改是覆盖原来的文档,其本质是:
**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
}
eg:
postman发送PUT请求:localhost:9200/teachers/_doc/1
{
"info":"python程序开发工程",
"name":"吉多范罗苏姆",
"age":"22",
"pet":{
"拉布拉多":"旺财",
"英短":"小老弟"
}
}
增量修改是只修改指定id匹配的文档中的部分字段
语法:
POST /{索引库名}/_update/文档id
{
"doc": {
"字段名": "新的值",
}
}
eg:
postman发送POST请求:localhost:9200/teachers/_update/1
{
"doc":{
"name":"詹姆斯高斯林再牛逼也进不了谷歌"
}
}
总结:
ES官方提供了各种不同语言的客户端,用来操作ES。这些客户端的本质就是组装DSL语句,通过http请求发送给ES。官方文档地址:https://www.elastic.co/guide/en/elasticsearch/client/index.html
其中的Java Rest Client又包括两种:
主要介绍Java High Level Rest Client
数据库建表语句
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;
mapping映射分析
酒店数据的索引库结构:
{
"mappings": {
"properties": {
"id": {
"type": "keyword"
},
"name":{
"type": "text",
"analyzer": "ik_max_word",
"copy_to": "all"
},
"address":{
"type": "keyword",
"index": false,
"copy_to": "all"
},
"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"
}
}
}
}
几个特殊字段说明:
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
地理坐标说明:
copy_to说明:
在elasticsearch提供的API中,与elasticsearch一切交互都封装在一个名为RestHighLevelClient的类中,必须先完成这个对象的初始化,建立与elasticsearch的连接。
在Spring Boot中使用ES三步骤:
引入es的RestHighLevelClient依赖
<dependency>
<groupId>org.elasticsearch.clientgroupId>
<artifactId>elasticsearch-rest-high-level-clientartifactId>
dependency>
因为SpringBoot默认的ES版本是7.6.2,所以我们需要覆盖默认的ES版本
<properties>
<java.version>1.8java.version>
<elasticsearch.version>7.12.0elasticsearch.version>
properties>
初始化RestHighLevelClient
将RestHighLevelClient注入容器,可以写配置类,也可以写在启动类中
@Bean
public RestHighLevelClient restHighLevelClient(){
RestHighLevelClient client = new RestHighLevelClient(RestClient.builder(
HttpHost.create("http://localhost:9200")
));
}
准备索引库映射字符串
public class HotelConstants {
public static final String MAPPING_TEMPLATE = "{\n" +
" \"mappings\": {\n" +
" \"properties\": {\n" +
" \"id\": {\n" +
" \"type\": \"keyword\"\n" +
" },\n" +
" \"name\":{\n" +
" \"type\": \"text\",\n" +
" \"analyzer\": \"ik_max_word\",\n" +
" \"copy_to\": \"all\"\n" +
" },\n" +
" \"address\":{\n" +
" \"type\": \"keyword\",\n" +
" \"index\": false\n" +
" },\n" +
" \"price\":{\n" +
" \"type\": \"integer\"\n" +
" },\n" +
" \"score\":{\n" +
" \"type\": \"integer\"\n" +
" },\n" +
" \"brand\":{\n" +
" \"type\": \"keyword\",\n" +
" \"copy_to\": \"all\"\n" +
" },\n" +
" \"city\":{\n" +
" \"type\": \"keyword\",\n" +
" \"copy_to\": \"all\"\n" +
" },\n" +
" \"starName\":{\n" +
" \"type\": \"keyword\"\n" +
" },\n" +
" \"business\":{\n" +
" \"type\": \"keyword\"\n" +
" },\n" +
" \"location\":{\n" +
" \"type\": \"geo_point\"\n" +
" },\n" +
" \"pic\":{\n" +
" \"type\": \"keyword\",\n" +
" \"index\": false\n" +
" },\n" +
" \"all\":{\n" +
" \"type\": \"text\",\n" +
" \"analyzer\": \"ik_max_word\"\n" +
" }\n" +
" }\n" +
" }\n" +
"}";
}
索引库的操作
@SpringBootTest
class SpringbootEs01ApplicationTests {
private RestHighLevelClient client;
@BeforeEach
void setUp(){
this.client = new RestHighLevelClient(RestClient.builder(
HttpHost.create("http://localhost:9200")
));
}
@AfterEach
void tearDown() throws Exception{
this.client.close();
}
// 判断索引库是否存在
@Test
void testExistsHotelIndex() throws Exception {
GetIndexRequest request = new GetIndexRequest("hotels");
boolean exists = client.indices().exists(request, RequestOptions.DEFAULT);
System.err.println(exists ? "索引库已经存在":"索引库不存在");
}
// 创建索引库
@Test
void createHotelIndex() throws Exception{
// 创建Request对象
CreateIndexRequest request = new CreateIndexRequest("hotels");
// 准备请求的参数:DSL语句
request.source(HotelConstants.MAPPING_TEMPLATE, XContentType.JSON);
// 发送请求
client.indices().create(request,RequestOptions.DEFAULT);
}
// 删除索引库
@Test
void delteHotelIndex() throws Exception{
// 创建Request对象
DeleteIndexRequest request = new DeleteIndexRequest("hotels");
// 发送请求
client.indices().delete(request,RequestOptions.DEFAULT);
}
}
总结
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:
演示在juint单元测试中进行,准备
@SpringBootTest
public class HotelDocumentTests {
// 核心对象
private RestHighLevelClient client;
// 需要从数据库中查数据存入es,装配业务
@Autowired(required = false)
private IHotelService service;
@BeforeEach
void setUp(){
this.client = new RestHighLevelClient(RestClient.builder(
HttpHost.create("http://localhost:9200")
));
}
@AfterEach
void tearDown() throws Exception{
this.client.close();
}
}
从数据库中新增一条数据到ES
@Test
void addDocument() throws Exception{
// 从数据库查询一条数据
Hotel hotel = service.getById(395434);
System.out.println(hotel);
// 转换为文档类型
HotelDoc hotelDoc = new HotelDoc(hotel);
// 将文档类型转为JSON格式
String json = JSON.toJSONString(hotelDoc);
// 准备request请求对象
IndexRequest request = new IndexRequest("hotels").id(hotelDoc.getId().toString());
// 准备JSON文档
request.source(json, XContentType.JSON);
// 发送请求
client.index(request, RequestOptions.DEFAULT);
}
从ES中删除一条数据
@Test
void deleteDocument() throws Exception{
// 准备删除请求Request
DeleteRequest request = new DeleteRequest("hotels", "395434");
client.delete(request,RequestOptions.DEFAULT);
}
修改ES中的数据
修改有两种方式:
@Test
void updateDocument() throws Exception{
// 准备修改请求UpdateRequest
UpdateRequest request = new UpdateRequest("hotels", "395434");
// 准备请求参数(要修改的数据内容)
request.doc(
"name","W酒店",
"city","西安",
"price","2000",
"starName","五星级"
);
}
批量新增数据到ES中
@Test
void addAllDocument() throws Exception{
// 数据库全查
List<Hotel> hotels = service.list();
// 准备请求
BulkRequest bulkRequest = new BulkRequest();
// 准备参数
for(Hotel hotel : hotels){
// 类型转化
HotelDoc hotelDoc = new HotelDoc(hotel);
// 请求添加数据
bulkRequest.add(new IndexRequest("hotels").id(hotelDoc.getId().toString()).source(JSON.toJSONString(hotelDoc),XContentType.JSON));
}
// 发送请求
client.bulk(bulkRequest,RequestOptions.DEFAULT);
}
总结
文档操作的基本步骤:
Elasticsearch提供了基于JSON的DSL(Domain Specific Language)来定义查询。常见的查询类型包括:
==查询所有:==查询出所有数据,一般测试用(不会显示出所有,自带分页功能)。例如:match_all
==全文检索(full text)查询:==利用分词器对用户输入内容分词,然后去倒排索引库中匹配。例如:
==准确查询:==根据精确词条值查找数据,一般是查找keyword、数值、日期、boolean等类型字段。例如
==地理(geo)查询:==根据经纬度查询。例如:
==复合(compound)查询:==复合查询可以将上述各种查询条件组合起来,合并查询条件。例如:
bool
function_score
查询一条数据
@Test
void getDocumentById() throws Exception{
// 准备查询请求GetRequest
GetRequest getRequest = new GetRequest("hotels", "395434");
// 发送请求,得到响应
GetResponse response = client.get(getRequest, RequestOptions.DEFAULT);
// 解析响应结果
String json = response.getSourceAsString();
HotelDoc hotelDoc = JSON.parseObject(json,HotelDoc.class);
System.out.println(hotelDoc);
}
解析对象方法
// 解析对象方法
public void show(SearchResponse response){
// 解析响应
SearchHits searchHits = response.getHits();
long total = searchHits.getTotalHits().value;
System.out.println("总计查询数据:"+total+"条");
SearchHit[] hits = searchHits.getHits();
for(SearchHit hit :hits){
/// 获取文档source
String json = hit.getSourceAsString();
// 反序列化
HotelDoc hotelDoc = JSON.parseObject(json, HotelDoc.class);
System.out.println("hotelDoc="+hotelDoc);
}
}
全查
@Test
void findAllDocument() throws IOException{
// 准备request
SearchRequest request = new SearchRequest("hotels");
// 2.准备DSL,QueryBuilders构造查询条件
request.source().query(QueryBuilders.matchAllQuery());
// 3.发送请求
SearchResponse response = client.search(request, RequestOptions.DEFAULT);
show(response);
}
全文索引----查询all字段内容中含有如家的
@Test
void testMacth() throws IOException{
// 准备请求
SearchRequest request = new SearchRequest("hotels");
// 准备DSL
request.source().
query(QueryBuilders.matchQuery("all","如家"));
// 发送请求
SearchResponse response = client.search(request, RequestOptions.DEFAULT);
show(response);
}
全文索引----多字段查询
@Test
void testMultiMatchQuery()throws IOException {
// 准备请求
SearchRequest request = new SearchRequest("hotels");
// 准备DSL
request.source()
.query(QueryBuilders.multiMatchQuery("上海","name","city"));
// 发送请求
SearchResponse response = client.search(request, RequestOptions.DEFAULT);
show(response);
}
精确查询1
// term:根据词条精准查询(字段等值查询)
@Test
void testTerm() throws IOException{
// 准备请求
SearchRequest request = new SearchRequest("hotels");
// 准备DSL
request.source()
.query(QueryBuilders.termQuery("brand","希尔顿"));
// 发送请求
SearchResponse response = client.search(request, RequestOptions.DEFAULT);
show(response);
}
精确查询2
// range范围查询
@Test
void testRange() throws IOException {
// 准备请求
SearchRequest request = new SearchRequest("hotels");
// 准备DSL
request.source()
.query(QueryBuilders.rangeQuery("price").gte(200).lte(300));
// 发送请求
SearchResponse response = client.search(request, RequestOptions.DEFAULT);
show(response);
}
精确查询3
// ids查询
@Test
void testIds() throws IOException {
// 准备请求
SearchRequest request = new SearchRequest("hotels");
// 准备DSL
request.source()
.query(QueryBuilders.idsQuery().addIds("395434","3532"));
// 发送请求
SearchResponse response = client.search(request, RequestOptions.DEFAULT);
show(response);
}
复合查询
// bool复合查询
@Test
void testBool() throws IOException{
// 准备请求
SearchRequest request = new SearchRequest("hotels");
// 准备条件
/*-- 方式1 ----*/
// BoolQueryBuilder boolQueryBuilder = QueryBuilders.boolQuery();
// boolQueryBuilder.must(QueryBuilders.termQuery("city","北京"));
// boolQueryBuilder.filter(QueryBuilders.rangeQuery("price").lte(500));
// // 准备DSL
// request.source().query(boolQueryBuilder);
/*---- 方式2 ----*/
request.source()
.query(QueryBuilders.boolQuery()
.must(QueryBuilders.termQuery("city","北京"))
.filter(QueryBuilders.rangeQuery("price").lte(500)));
// 发送请求
SearchResponse response = client.search(request, RequestOptions.DEFAULT);
show(response);
}
自定义分页规则
// 自定义分页方式
@Test
void testPageAndSort() throws IOException{
int page = 1; //页码
int size = 5; //步长
String searchName="希尔顿"; // 查询条件
// 准备请求
SearchRequest request = new SearchRequest("hotels");
if (searchName == null){
request.source().query(QueryBuilders.matchAllQuery());
}else {
request.source().query(QueryBuilders.matchQuery("brand",searchName));
}
// 自定义分页
request.source().from((page-1)*size).size(size);
// 自定义排序
request.source().sort("price", SortOrder.DESC);
SearchResponse response = client.search(request, RequestOptions.DEFAULT);
show(response);
}
SpringBoot中整合ES的实现步骤 :
导pom文件ES的坐标
<properties>
<java.version>1.8java.version>
<elasticsearch.version>7.12.0elasticsearch.version>
properties>
写ES配置类
@Configuration
public class ElasticSearchConfig {
@Bean
public RestHighLevelClient restHighLevelClient(){
return new RestHighLevelClient(RestClient.builder(
HttpHost.create("http://localhost:9200")
));
}
}
写ES映射Mapping
建立ES索引库
public void createEs() throws IOException {
GetIndexRequest request = new GetIndexRequest("employee");
// 判断索引库是否存在
boolean exists = restHighLevelClient.indices().exists(request, RequestOptions.DEFAULT);
// 如果不存在建库
if(!exists){
// 创建Request对象
CreateIndexRequest createIndexRequest = new CreateIndexRequest("employee");
// 准备请求的参数DSL语句
createIndexRequest.source(EmployeeConstants.MAPPING_TEMPLATE, XContentType.JSON);
// 发送请求
restHighLevelClient.indices().create(createIndexRequest,RequestOptions.DEFAULT);
}
}
把数据库中的数据添加到ES中
public void addAllEmployee() throws Exception{
// 数据库全查
List<Employee> list = employeeService.list();
// 准备请求
BulkRequest bulkRequest = new BulkRequest();
for(Employee e : list){
bulkRequest.add(new IndexRequest("employee").id(e.getId().toString()).source(JSON.toJSONString(e),XContentType.JSON));
}
// 发送请求
restHighLevelClient.bulk(bulkRequest,RequestOptions.DEFAULT);
}
业务中查询ES,修改添加删除数据库同步ES
写解析
// 解析对象方法
public void show(SearchResponse response){
// 解析响应
SearchHits searchHits = response.getHits();
long total = searchHits.getTotalHits().value;
System.out.println("总计查询数据:"+total+"条");
SearchHit[] hits = searchHits.getHits();
for(SearchHit hit :hits){
/// 获取文档source
String json = hit.getSourceAsString();
// 反序列化
HotelDoc hotelDoc = JSON.parseObject(json, HotelDoc.class);
System.out.println("hotelDoc="+hotelDoc);
}
}
注意:操作ES需要装配核心对象RestHighLevelClient