ElasticSearch教程（詳解版）

????????本篇博客將向各位詳細介紹elasticsearch，也算是對我最近學完elasticsearch的一個總結，對于如何在Kibana中使用DSL指令，本篇文章不會進行介紹，這里只會介紹在java中如何進行使用，保證你看完之后就會在項目中進行上手，那我們開始本篇教程吧~

什么是ElasticSearch

  • Elasticsearch，基于lucene.分布式的Restful實時搜索和分析引擎(實時)
  • 分布式的實時文件存儲,每個字段都被索引并可被搜索
  • 高擴展性,可擴展至上百臺服務器,處理PB級結構化或非結構化數據
  • Elasticsearch用于全文檢索,結構化搜索,分析/合并使用

ElasticSearch是如何做到這么快的

  • 分布式存儲：ElasticSearch把數據存儲在多個節點上，從而減少單個節點的壓力，從而提高性能
  • 索引分片：ElasticSearch把索引分成多個分片，這樣可以讓查詢操作并行化，從而提高性能
  • 全文索引：ElasticSearch把文檔轉換成可搜索的結構化數據，從而提高效率
  • 倒排索引：ElasticSearch將文檔進行分詞處理，把每個詞在哪個文檔中出現過進行映射，并存儲這些信息，從而在搜索時，查詢這些分詞和搜索這些分詞存在在哪些文檔中，提高查詢效率
  • 異步請求處理：ElasticSearch能夠在請求到達時立即返回，避免長時間等待，提高效率

全文索引和倒排索引是什么

????????全文檢索是指計算機索引程序通過掃描文章中的每一個詞，對每一個詞建立一個索引，指明該詞在文章中出現的次數和位置，當用戶查詢時，檢索程序就根據事先建立的索引進行查找，并將查找的結果反饋給用戶的檢索方式。這個過程類似于通過字典中的檢索字表查字的過程。全文搜索搜索引擎數據庫中的數據。

  • 優點：

    • 可以給多個字段創建索引

    • 根據索引字段搜索、排序速度非常快

  • 缺點：

    • 根據非索引字段，或者索引字段中的部分詞條查找時，只能全表掃描。

????????倒排索引就和傳統的索引結構相反，傳統的索引是由文檔組成的，每個文檔中都包含了若干個詞匯，然后根據這些詞匯簡歷索引。而倒排索引則與其相反，倒排索引由詞匯構成，每個詞匯對應若干個文檔，然后根據這些文檔建立索引。

  • 優點：

    • 根據詞條搜索、模糊搜索時，速度非常快

  • 缺點：

    • 只能給詞條創建索引，而不是字段

    • 無法根據字段做排序

ElasticSearch和Mysql之間的映射關系

Mysql類型? ? ? ?ElasticSearch類型說明
VARCHARtext、keyword根據是否需要使用全文搜索或精確搜索選擇使用text或keyword
CHAR????????

keyword? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?

通常映射為keyword，因為它們存儲較短的、不經常變化的字符序列
BLOB/TEXT? ? ? ??text大文本塊使用text，適用于全文檢索
INT,BIGINTlong大多數整數型使用long，以支持更大的數值
TINYINTbyte較小的整數可以映射為byte類型
DECIMAL,FLOAT,DOUBLEdouble,float
DATE,DATETIME,TIMESTAMPdate
BOOLEANboolean

倒排索引建立步驟

es中建立倒排索引需要兩步，首先對文檔進行分詞，其次建立倒排索引

分詞

????????分詞的意思大概就是對文檔中的數據通過es的分詞器進行分割成一個個詞項，比如 “我是銀氨溶液” 這句話，經過分詞過后就是 “我”、“是”、“銀氨”、“溶液”，當然es的分詞器分為ik_smart分詞器和ik_max_word分詞，所以實際操作時這句話會被分解為不同的詞段。

es中的一些概念

????????文檔

????????elasticsearch是面向文檔（Document）存儲的，可以是數據庫中的一條商品數據，一個訂單信息。文檔數據會被序列化為json格式后存儲在elasticsearch中。

????????字段

Json文檔中往往包含很多的字段（Field），類似于數據庫中的列。

????????索引

索引（Index），就是相同類型的文檔的集合。因此，我們可以把索引當做是數據庫中的表。

????????映射

????????數據庫的表會有約束信息，用來定義表的結構、字段的名稱、類型等信息。因此，索引庫中就有映射（mapping），是索引中文檔的字段約束信息，類似表的結構約束。

對照圖表：

MySQLElasticsearch說明
TableIndex索引(index)，就是文檔的集合，類似數據庫的表(table)
RowDocument文檔（Document），就是一條條的數據，類似數據庫中的行（Row），文檔都是JSON格式
ColumnField字段（Field），就是JSON文檔中的字段，類似數據庫中的列（Column）
SchemaMappingMapping（映射）是索引中文檔的約束，例如字段類型約束。類似數據庫的表結構（Schema）
SQLDSLDSL是elasticsearch提供的JSON風格的請求語句，用來操作elasticsearch，實現CRUD

RestAPI

首先，在這篇文章中不會將所有api都介紹完，所以這了貼上官方文檔的地址，以共各位查看：

ElasticSearch官方文檔

這里需要先引入es的依賴

 <dependency><groupId>org.springframework.boot</groupId><artifactId>spring-boot-starter-data-elasticsearch</artifactId></dependency>

同時，你需要在pom文件中修改es的版本和你本地的一樣

?然后，我們需要把es注入到spring容器中

@Configuration
public class ElasticSearchClientConfig {@Beanpublic RestHighLevelClient restHighLevelClient(){RestHighLevelClient client=new RestHighLevelClient(RestClient.builder(new HttpHost("127.0.0.1", 9200, "http")));return client;}
}

?準備工作完成之后就可以開始接下來的學習啦~

索引的CRUD操作

索引的操作較為簡單，而且項目中實際都是對文檔進行操作，所以我這里貼出索引的相關操作代碼，并做出解釋，各位可以了解一下

 @Autowired@Qualifier("restHighLevelClient")private RestHighLevelClient client;//    測試索引的創建  Request@Testvoid testCreateIndex() throws Exception {
//        1、創建索引請求CreateIndexRequest request = new CreateIndexRequest("yinan_index");
//       2、客戶端執行請求,請求后獲得響應CreateIndexResponse createIndexResponse = client.indices().create(request, RequestOptions.DEFAULT);System.out.println(createIndexResponse);}//    測試獲取索引@Testvoid testGetIndex() throws IOException {GetIndexRequest getIndex = new GetIndexRequest("yinan_index");boolean exists = client.indices().exists(getIndex, RequestOptions.DEFAULT);System.out.println(exists);}//    刪除索引@Testvoid testDeleteIndex() throws Exception {DeleteIndexRequest request = new DeleteIndexRequest("yinan_index");AcknowledgedResponse delete = client.indices().delete(request, RequestOptions.DEFAULT);System.out.println(delete.isAcknowledged());}

其中indices中包含了操作索引庫的所有方法，在創建索引的時候如果有多個字段，可以提前寫好?一個字符串常量，例如：

   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" +"}";

?然后將新增索引中的代碼修改成以下：

文檔的CRUD操作

對于文檔這里將重點介紹查詢的相關方法，其它操作只做簡單介紹。

查詢操作
MatchAll
/*** 查詢全部*/@Testvoid testMatchAll() throws IOException {//1.準備requestSearchRequest request = new SearchRequest("hotel");//2.準備參數request.source().query(QueryBuilders.matchAllQuery());//3.發起請求得到響應結果SearchResponse response = client.search(request, RequestOptions.DEFAULT);//4.解析響應handleResponse(response);}

結果如下:

?從結果我們也可以看到這個api是查詢所有數據的方法，但是控制臺只顯示了10條數據，這是因為這個方法自動進行分頁處理，每頁10條數據。

Match
   /*** 全文檢索*/@Testvoid testMatch() throws IOException {//1.準備requestSearchRequest request = new SearchRequest("hotel");//2.準備參數request.source().query(QueryBuilders.matchQuery("all","如家"));//3.發起請求得到響應結果SearchResponse response = client.search(request, RequestOptions.DEFAULT);//4.解析響應handleResponse(response);}

結果：

match用來做基本的模糊匹配，在es中會對文本進行分詞，在match查詢的時候也會對查詢條件進行分詞，然后通過倒排索引找到匹配的數據。

term
 @Testvoid testMatch() throws IOException {//1.準備requestSearchRequest request = new SearchRequest("hotel");//2.準備參數
//        request.source().query(QueryBuilders.matchQuery("all","如家"));request.source().query(QueryBuilders.termQuery("city","北京"));//3.發起請求得到響應結果SearchResponse response = client.search(request, RequestOptions.DEFAULT);//4.解析響應handleResponse(response);}

結果：

?從結果來看，term是做精確查詢的，所以一般可以用在查詢某個具體的屬性的時候

multiMatchQuery
 @Testvoid testMatch() throws IOException {//1.準備requestSearchRequest request = new SearchRequest("hotel");//2.準備參數
//        request.source().query(QueryBuilders.matchQuery("all","如家"));
//        request.source().query(QueryBuilders.termQuery("city","北京"));request.source().query(QueryBuilders.multiMatchQuery("如家", "city", "name"));//3.發起請求得到響應結果SearchResponse response = client.search(request, RequestOptions.DEFAULT);//4.解析響應handleResponse(response);}

?結果：

????multiMatchQuery接受兩個參數，一個是text，一個是fieldname，前者表示要查詢的內容，后者表示要在哪些字段中進行查詢，如果后者中的數據只有一個，那該方法和matchall一致，如果后者有多個，那查詢的結果必須要滿足其中的一個。
rangeQuery
 @Testvoid testMatch() throws IOException {//1.準備requestSearchRequest request = new SearchRequest("hotel");//2.準備參數
//        request.source().query(QueryBuilders.matchQuery("all","如家"));
//        request.source().query(QueryBuilders.termQuery("city","北京"));
//        request.source().query(QueryBuilders.multiMatchQuery("如家", "city", "name"));request.source().query(QueryBuilders.rangeQuery("price").gte(100).lte(150));//3.發起請求得到響應結果SearchResponse response = client.search(request, RequestOptions.DEFAULT);//4.解析響應handleResponse(response);}

結果：

該方法主要做范圍查詢，相當于sql語句中的between....and...

布爾查詢
/*** 布爾查詢* @throws IOException*/@Testvoid testBool() throws IOException {//1.準備requestSearchRequest request = new SearchRequest("hotel");//2.準備參數BoolQueryBuilder boolQuery = QueryBuilders.boolQuery();boolQuery.must(QueryBuilders.termQuery("city","北京"));boolQuery.filter(QueryBuilders.rangeQuery("price").lte(300));request.source().query(boolQuery);//3.發起請求得到響應結果SearchResponse response = client.search(request, RequestOptions.DEFAULT);System.out.println( "========"+response.getHits());//4.解析響應handleResponse(response);}/*** 解析響應結果* @param response*/private void handleResponse(SearchResponse response) {SearchHits searchHits = response.getHits();//總條數long total = searchHits.getTotalHits().value;System.out.println("共搜索到"+total+"條數據");//文檔數組SearchHit[] hits = searchHits.getHits();//遍歷for (SearchHit hit : hits){//獲取文檔sourceString json = hit.getSourceAsString();//反序列化HotelDoc hotelDoc = JSON.parseObject(json, HotelDoc.class);//獲取高亮結果Map<String, HighlightField> highlightFields = hit.getHighlightFields();if(!CollectionUtils.isEmpty(highlightFields)){//根據字段名獲取高亮結果HighlightField highlightField = highlightFields.get("name");if(highlightField != null){//獲取高亮值String name = highlightField.getFragments()[0].string();//替換hotelDoc.setName(name);}}System.out.println("hotDoc = "+hotelDoc);}

這里簡單說一下怎么得到的?handleResponse函數

通過以上圖片我們就不難看出?response的響應結構，因此我們就可以具體推出相關信息，所以沒有學習過在Kibana上使用DSL指令的朋友可以先去學習一下，然后再來運用到java中事半功倍。

當然，如果你只需要獲取數據和總條數，可以修改成以下形式：

 private PageResult handleResponse(SearchResponse response) {SearchHits hits = response.getHits();long total = hits.getTotalHits().value;SearchHit[] searchHits = hits.getHits();List<HotelDoc> hotels = new ArrayList<>();for (SearchHit searchHit : searchHits) {String source = searchHit.getSourceAsString();
//            反序列化HotelDoc hotelDoc = JSON.parseObject(source, HotelDoc.class);hotels.add(hotelDoc);}return new PageResult(total,hotels);}
分頁和排序 對結果的處理
/*** 分頁和排序 對結果的處理*/@Testvoid testPageAndSort() throws IOException {int page = 1,size = 5;//1.準備requestSearchRequest request = new SearchRequest("hotel");//2.準備參數request.source().query(QueryBuilders.matchAllQuery());//排序request.source().sort("price", SortOrder.ASC);//分頁request.source().from((page-1)*size).size(size);//3.發起請求得到響應結果SearchResponse response = client.search(request, RequestOptions.DEFAULT);//4.解析響應handleResponse(response);}

當然，還有其它一些api這里還沒有介紹到，各位可以去官網進行查看詳細文檔說明~

?添加文檔
@Data
@Setter
@Getter
@NoArgsConstructor
@AllArgsConstructor
public class User implements Serializable {private String name;private Integer age;
}
 @Testvoid testAddDocument() throws IOException {
//        1、創建對象User user = new User("yinan", 20);
//        2、創建請求IndexRequest request = new IndexRequest("yinan_index");
//        規則  put /yinan_index/_doc/1request.id("1");request.timeout(TimeValue.timeValueSeconds(1));request.timeout("1s");
//        將數據放入請求  jsonrequest.source(JSON.toJSONString(user), XContentType.JSON);
//        客戶端發送請求，獲取相應的結果IndexResponse indexResponse = client.index(request, RequestOptions.DEFAULT);System.out.println(indexResponse.toString());System.out.println(indexResponse.status());  //對應我們命令返回狀態}
批量添加文檔
 @Testvoid testBulkRequest() throws Exception {BulkRequest bulkRequest = new BulkRequest();bulkRequest.timeout("10s");ArrayList<User> userList = new ArrayList<>();userList.add(new User("yinan1", 21));userList.add(new User("yinan1", 21));userList.add(new User("yinan3", 26));userList.add(new User("yinan4", 24));userList.add(new User("yinan5", 27));userList.add(new User("yinan12", 20));for (int i = 0; i < userList.size(); i++) {bulkRequest.add(new IndexRequest("yinan_index").id("" + (i + 1)).source(JSON.toJSONString(userList.get(i)), XContentType.JSON));}BulkResponse itemResponses = client.bulk(bulkRequest, RequestOptions.DEFAULT);System.out.println(itemResponses.hasFailures());}
修改文檔
 @Testvoid testUpdateDocument() throws Exception {UpdateRequest request = new UpdateRequest("yinan_index", "1");request.timeout("1s");User user = new User("yinan_update", 21);request.doc(JSON.toJSONString(user), XContentType.JSON);UpdateResponse updateResponse = client.update(request, RequestOptions.DEFAULT);System.out.println(updateResponse.status());}
刪除文檔
   @Testvoid testDeleteDocument() throws Exception {DeleteRequest request = new DeleteRequest("yinan_index", "1");request.timeout("1s");DeleteResponse deleteResponse = client.delete(request, RequestOptions.DEFAULT);System.out.println(deleteResponse.status());}

以上就是對es部分api的講解，當然只看api使用是遠遠不夠的，所以我們需要做一個小訓練來鞏固我們學習的東西。

資料已經置頂在本篇博客，有需要的請自取~

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