Spring Boot 整合 分布式搜索引擎 Elastic Search 实现 数据聚合

⛄引言

本文参考黑马 分布式Elastic search

Elasticsearch是一款非常强大的开源搜索引擎,具备非常多强大功能,可以帮助我们从海量数据中快速找到需要的内容

本篇文章将讲解 Elastic Search 如何实现数据聚合,以及 在项目实战中如何通过数据聚合实现业务需求并完成功能。

一、数据聚合

⛅简介

以下为官方 解释:

聚合可以进行各种组合以构建复杂的数据汇总。

可以看作是在一组文档上建立分析信息的工作单元 ,统计一些文档集。聚合可以将一些独立的功能单元可以被混合在一起来满足你的需求,是一种单独的语法
kibana的可视化看板就是非常经典的聚合功能的体现

简单的来说:

聚合 可以让我们极其方便的实现对数据的统计、分析、运算。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?

实现这些统计功能的比数据库的sql要方便的多,而且查询速度非常快,可以实现实时搜索效果

聚合就是类似于垃圾分类,干湿分离,每个桶中装不同的数据。

⚡聚合的分类

聚合主要分为三大类:

  • 桶(Bucket) 聚合:用来对文档做分组

    • TermAggregation:按照文档字段值分组,例如按照品牌值分组、按照国家分组
    • Date Histogram:按照日期阶梯分组,例如一周为一组,或者一月为一组
  • 度量(Metric) 聚合:用以计算一些值,比如:最大值、最小值、平均值等

    • Avg:求平均值
    • Max:求最大值
    • Min:求最小值
    • Stats:同时求max、min、avg、sum等
  • 管道(pipeline) 聚合:其它聚合的结果为基础做聚合

注意: 参加聚合的字段必须是keyword、日期、数值、布尔类型

二、DSL实现数据聚合

例如:要统计所有数据中的酒店品牌有几种,其实就是按照品牌对数据分组。此时可以根据酒店品牌的名称做聚合,也就是Bucket聚合

⏰Bucket聚合

语法如下:

json 复制代码
GET /hotel/_search
{
  "size": 0,  // 设置size为0,结果中不包含文档,只包含聚合结果
  "aggs": { // 定义聚合
    "brandAgg": { //给聚合起个名字
      "terms": { // 聚合的类型,按照品牌值聚合,所以选择term
        "field": "brand", // 参与聚合的字段
        "size": 20 // 希望获取的聚合结果数量
      }
    }
  }
}

123456789101112

结果如图:

聚合结果进行数据排序

默认情况下,Bucket聚合会统计Bucket内的文档数量,记为 count ,并且按照 _count降序排序

我们可以指定 order属性,自定义聚合的排序方式:

json 复制代码
GET /hotel/_search
{
  "size": 0, 
  "aggs": {
    "brandAgg": {
      "terms": {
        "field": "brand",
        "order": {
          "_count": "asc" // 按照_count升序排列
        },
        "size": 20
      }
    }
  }
}

123456789101112131415

限定聚合范围

默认情况下,Bucket聚合是对索引库的所有文档做聚合,但真实场景下,用户会输入搜索条件,因此聚合必须是对搜索结果聚合。那么聚合必须添加限定条件。

我们可以限定要聚合的文档范围,只要添加query条件即可:

json 复制代码
GET /hotel/_search
{
  "query": {
    "range": {
      "price": {
        "lte": 200 // 只对200元以下的文档聚合
      }
    }
  }, 
  "size": 0, 
  "aggs": {
    "brandAgg": {
      "terms": {
        "field": "brand",
        "size": 20
      }
    }
  }
}

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⚡Metric聚合

我们对酒店按照品牌分组,形成了一个个桶。现在我们需要对桶内的酒店做运算,获取每个品牌的用户评分的min、max、avg等值。

这就要用到Metric聚合了,例如stat聚合:就可以获取min、max、avg等结果。

语法如下:

json 复制代码
GET /hotel/_search
{
  "size": 0, 
  "aggs": {
    "brandAgg": { 
      "terms": { 
        "field": "brand", 
        "size": 20
      },
      "aggs": { // 是brands聚合的子聚合,也就是分组后对每组分别计算
        "score_stats": { // 聚合名称
          "stats": { // 聚合类型,这里stats可以计算min、max、avg等
            "field": "score" // 聚合字段,这里是score
          }
        }
      }
    }
  }
}

12345678910111213141516171819

这次的score_stats聚合是在 brandAgg 的聚合内部嵌套的子聚合。因为我们需要在每个桶分别计算

另外,我们还可以给聚合结果做个排序,例如按照每个桶的酒店平均分做排序:

聚合小结

aggs代表聚合,与query同级,此时query的作用是

  • 限定聚合的的文档范围

聚合必须的三要素:

  • 聚合名称
  • 聚合类型
  • 聚合字段

聚合可配置属性有:

  • size:指定聚合结果数量
  • order:指定聚合结果排序方式
  • field:指定聚合字段

三、RestAPI实现数据聚合

API语法

聚合条件与query条件同级别,因此需要使用request.source()来指定聚合条件。

聚合条件的语法:

聚合的结果也与查询结果不同,API也比较特殊。不过同样是JSON逐层解析:

⌚业务需求

需求:在搜索页面的品牌、城市等信息不应该是在页面写死,而是通过聚合索引库中的酒店数据得来的

需求分析:

目前,页面的城市列表、星级列表、品牌列表都是写死的,并不会随着搜索结果的变化而变化。但是用户搜索条件改变时,搜索结果会跟着变化。

例如:用户搜索"天安门",那搜索的酒店肯定是在虹桥附近,因此,城市只能是上海,此时城市列表中就不应该显示其他城市信息了。

也就是说,搜索结果中包含哪些城市,页面就应该列出哪些城市;搜索结果中包含哪些品牌,页面就应该列出哪些品牌。

如何得知搜索结果中包含哪些品牌?如何得知搜索结果中包含哪些城市?

使用聚合功能,利用Bucket聚合,对搜索结果中的文档基于品牌分组、基于城市分组,就能得知包含哪些品牌、哪些城市了。

因为是对搜索结果聚合,因此聚合是限定范围的聚合,也就是说聚合的限定条件跟搜索文档的条件一致。

查看浏览器可以发现,前端其实已经发出了这样的一个请求:

因此,返回的类型应该是以下

结果是一个Map结构:

  • key是字符串,城市、星级、品牌、价格
  • value是集合,例如多个城市的名称

⏰业务代码实现

HotelController中添加一个方法,遵循下面的要求:

  • 请求方式:POST
  • 请求路径:/hotel/filters
  • 请求参数:RequestParams,与搜索文档的参数一致
  • 返回值类型:Map<String, List<String>>

代码:

less 复制代码
    @PostMapping("filters")
    public Map<String, List<String>> getFilters(@RequestBody RequestParams params){
        return hotelService.getFilters(params);
    }

1234

这里调用了IHotelService中的getFilters方法,尚未实现。

IHotelService中定义新方法:

javascript 复制代码
Map<String, List<String>> filters(RequestParams params);

1

HotelService中实现该方法:

scss 复制代码
@Override
public Map<String, List<String>> filters(RequestParams params) {
    try {
        // 1.准备Request
        SearchRequest request = new SearchRequest("hotel");
        // 2.准备DSL
        // 2.1.query
        buildBasicQuery(params, request);
        // 2.2.设置size
        request.source().size(0);
        // 2.3.聚合
        buildAggregation(request);
        // 3.发出请求
        SearchResponse response = client.search(request, RequestOptions.DEFAULT);
        // 4.解析结果
        Map<String, List<String>> result = new HashMap<>();
        Aggregations aggregations = response.getAggregations();
        // 4.1.根据品牌名称,获取品牌结果
        List<String> brandList = getAggByName(aggregations, "brandAgg");
        result.put("品牌", brandList);
        // 4.2.根据品牌名称,获取品牌结果
        List<String> cityList = getAggByName(aggregations, "cityAgg");
        result.put("城市", cityList);
        // 4.3.根据品牌名称,获取品牌结果
        List<String> starList = getAggByName(aggregations, "starAgg");
        result.put("星级", starList);

        return result;
    } catch (IOException e) {
        throw new RuntimeException(e);
    }
}

private void buildAggregation(SearchRequest request) {
    request.source().aggregation(AggregationBuilders
                                 .terms("brandAgg")
                                 .field("brand")
                                 .size(100)
                                );
    request.source().aggregation(AggregationBuilders
                                 .terms("cityAgg")
                                 .field("city")
                                 .size(100)
                                );
    request.source().aggregation(AggregationBuilders
                                 .terms("starAgg")
                                 .field("starName")
                                 .size(100)
                                );
}

private List<String> getAggByName(Aggregations aggregations, String aggName) {
    // 4.1.根据聚合名称获取聚合结果
    Terms brandTerms = aggregations.get(aggName);
    // 4.2.获取buckets
    List<? extends Terms.Bucket> buckets = brandTerms.getBuckets();
    // 4.3.遍历
    List<String> brandList = new ArrayList<>();
    for (Terms.Bucket bucket : buckets) {
        // 4.4.获取key
        String key = bucket.getKeyAsString();
        brandList.add(key);
    }
    return brandList;
}

1234567891011121314151617181920212223242526272829303132333435363738394041424344454647484950515253545556575859606162636465

✅效果图

⛵小结

以上就是【Bug 终结者 】对 Spring Boot 整合 分布式搜索引擎 Elastic Search 实现 搜索、分页与结果过滤 的简单介绍,ES搜索引擎无疑是最优秀的分布式搜索引擎,使用它,可大大提高项目的灵活、高效性! 技术改变世界!!!

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