初识ElasticSearch

文章目录

  • 初识ElasticSearch
    • 前言
    • 1、初识ElasticSearch
      • [1.1 ES概述](#1.1 ES概述)
      • [1.2 倒排索引](#1.2 倒排索引)
      • [1.3 ES中的一些常见概念](#1.3 ES中的一些常见概念)
      • [1.4 安装ES和Kibana](#1.4 安装ES和Kibana)
    • 2、索引库操作
      • [2.1 Mapping映射属性](#2.1 Mapping映射属性)
      • [2.2 索引库的CRUD](#2.2 索引库的CRUD)
        • [2.2.1 创建索引和映射](#2.2.1 创建索引和映射)
        • [2.2.2 查询索引库](#2.2.2 查询索引库)
        • [2.2.3 修改索引库](#2.2.3 修改索引库)
        • [2.2.4 删除索引库](#2.2.4 删除索引库)
    • 3、文档操作
      • [3.1 新增文档](#3.1 新增文档)
      • [3.2 查询文档](#3.2 查询文档)
      • [3.3 删除文档](#3.3 删除文档)
      • [3.4 修改文档](#3.4 修改文档)
        • [3.4.1 全量修改](#3.4.1 全量修改)
        • [3.4.2 增量修改](#3.4.2 增量修改)
    • 4、RestClient
      • [4.0 前置知识](#4.0 前置知识)
      • [4.1 快速体验](#4.1 快速体验)
      • [4.2 操作索引库](#4.2 操作索引库)
      • [4.3 操作文档](#4.3 操作文档)
        • [4.3.1 新增文档](#4.3.1 新增文档)
        • [4.3.2 查询文档](#4.3.2 查询文档)
        • [4.3.3 删除文档](#4.3.3 删除文档)
        • [4.3.4 修改文档](#4.3.4 修改文档)
        • [4.3.5 批量导入文档](#4.3.5 批量导入文档)
    • 常见的DSL语句

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

json 复制代码
{
    "age": 21,
    "weight": 52.1,
    "isMarried": false,
    "info": "黑马程序员Java讲师",
    "email": "zy@itcast.cn",
    "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

    json 复制代码
    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:

json 复制代码
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

    json 复制代码
    GET /索引库名

示例

查询2.2.1中创建的索引库

json 复制代码
GET /test

注意:查询不存在的索引库会报错

json 复制代码
{
  "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

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

示例

新增字段

json 复制代码
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

    json 复制代码
    DELETE /索引库名

示例

删除索引库

json 复制代码
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

    json 复制代码
    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

    json 复制代码
    POST /test/_doc/1
    {
      "info":"往test索引库中添加一个文档",
      "email":"ghp@qq.com",
      "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

    json 复制代码
    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)

    json 复制代码
    GET /test/_doc/1

3.3 删除文档

  • 语法

    json 复制代码
    DELETE /{索引库名}/_doc/id值
  • 示例

    json 复制代码
    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

    json 复制代码
    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

    json 复制代码
    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

    json 复制代码
    PUT /test/_doc/2
    {
      "info":"进行全量修改",
      "age":"18"
    }
3.4.2 增量修改
  • 语法

    json 复制代码
    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

    json 复制代码
    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:

    mysql 复制代码
    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

    xml 复制代码
    <dependency>
        <groupId>org.elasticsearch.client</groupId>
        <artifactId>elasticsearch-rest-high-level-client</artifactId>
    </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

    xml 复制代码
    <properties>
        <java.version>1.8</java.version>
        <elasticsearch.version>7.12.1</elasticsearch.version>
    </properties>

    3)初始化 Java Rest Hign Level Client

    java 复制代码
        @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)

    json 复制代码
    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

    java 复制代码
        @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

    java 复制代码
        @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

    java 复制代码
        @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

    java 复制代码
        @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

java 复制代码
    @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
java 复制代码
    @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)
java 复制代码
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

java 复制代码
    @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

shell 复制代码
# 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":"ghp@qq.com",
  "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 ↩︎
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