ES 分词器

概述

分词器的主要作用将用户输入的一段文本，按照一定逻辑，分析成多个词语的一种工具

什么是分词器

顾名思义，文本分析就是把全文本转换成一系列单词（term/token）的过程，也叫分词。在 ES 中，Analysis

是通过分词器（Analyzer） 来实现的，可使用 ES 内置的分析器或者按需定制化分析器。

举一个分词简单的例子：比如你输入 Mastering Elasticsearch，会自动帮你分成两个单词，一个是 mastering，另一个是 elasticsearch，可以看出单词也被转化成了小写的。

分词器的构成

分词器是专门处理分词的组件，分词器由以下三部分组成：

character filter

接收原字符流，通过添加、删除或者替换操作改变原字符流

例如：去除文本中的html标签，或者将罗马数字转换成阿拉伯数字等。一个字符过滤器可以有零个或者多个

tokenizer

简单的说就是将一整段文本拆分成一个个的词。

例如拆分英文，通过空格能将句子拆分成一个个的词，但是对于中文来说，无法使用这种方式来实现。在一个分词器中,有且只有一个tokenizeer

token filters

将切分的单词添加、删除或者改变

例如将所有英文单词小写，或者将英文中的停词a删除等，在token filters中，不允许将token(分出的词)的position或者offset改变。同时，在一个分词器中，可以有零个或者多个token filters.

分词顺序

同时 Analyzer 三个部分也是有顺序的，从图中可以看出，从上到下依次经过 Character Filters，Tokenizer 以及 Token Filters，这个顺序比较好理解，一个文本进来肯定要先对文本数据进行处理，再去分词，最后对分词的结果进行过滤。

索引和搜索分词

文本分词会发生在两个地方：

• 创建索引：当索引文档字符类型为text时，在建立索引时将会对该字段进行分词。
• 搜索：当对一个text类型的字段进行全文检索时，会对用户输入的文本进行分词。

配置分词器

默认ES使用standard analyzer，如果默认的分词器无法符合你的要求，可以自己配置

分词器测试

可以通过_analyzerAPI来测试分词的效果。

COPY# 过滤html 标签
POST _analyze
{
    "tokenizer":"keyword", #原样输出
    "char_filter":["html_strip"], # 过滤html标签
    "text":"<b>hello world<b>"  # 输入的文本
}

指定分词器

使用地方

分词器的使用地方有两个：

• 创建索引时
• 进行搜索时

创建索引时指定分词器

如果手动设置了分词器，ES将按照下面顺序来确定使用哪个分词器：

1. 先判断字段是否有设置分词器，如果有，则使用字段属性上的分词器设置
2. 如果设置了analysis.analyzer.default，则使用该设置的分词器
3. 如果上面两个都未设置，则使用默认的standard分词器

字段指定分词器

为title属性指定分词器

PUT my_index
{
  "mappings": {
    "properties": {
      "title":{
        "type":"text",
        "analyzer": "whitespace"
      }
    }
  }
}

指定默认default_seach

COPYPUT my_index
{
  "settings": {
    "analysis": {
      "analyzer": {
        "default":{
          "type":"simple"
        },
        "default_seach":{
          "type":"whitespace"
        }
      }
    }
  }
}

内置分词器

es在索引文档时，会通过各种类型 Analyzer 对text类型字段做分析，

不同的 Analyzer 会有不同的分词结果，内置的分词器有以下几种，基本上内置的 Analyzer 包括 Language Analyzers 在内，对中文的分词都不够友好，中文分词需要安装其它 Analyzer

分析器	描述	分词对象	结果
standard	标准分析器是默认的分析器，如果没有指定，则使用该分析器。它提供了基于文法的标记化(基于 Unicode 文本分割算法，如 Unicode 标准附件 # 29所规定) ，并且对大多数语言都有效。	The 2 QUICK Brown-Foxes jumped over the lazy dog's bone.	[ the, 2, quick, brown, foxes, jumped, over, the, lazy, dog's, bone ]
simple	简单分析器将文本分解为任何非字母字符的标记，如数字、空格、连字符和撇号、放弃非字母字符，并将大写字母更改为小写字母。	The 2 QUICK Brown-Foxes jumped over the lazy dog's bone.	[ the, quick, brown, foxes, jumped, over, the, lazy, dog, s, bone ]
whitespace	空格分析器在遇到空白字符时将文本分解为术语	The 2 QUICK Brown-Foxes jumped over the lazy dog's bone.	[ The, 2, QUICK, Brown-Foxes, jumped, over, the, lazy, dog's, bone. ]
stop	停止分析器与简单分析器相同，但增加了删除停止字的支持。默认使用的是 english 停止词。	The 2 QUICK Brown-Foxes jumped over the lazy dog's bone.	[ quick, brown, foxes, jumped, over, lazy, dog, s, bone ]
keyword	不分词，把整个字段当做一个整体返回	The 2 QUICK Brown-Foxes jumped over the lazy dog's bone.	[The 2 QUICK Brown-Foxes jumped over the lazy dog's bone.]
pattern	模式分析器使用正则表达式将文本拆分为术语。正则表达式应该匹配令牌分隔符，而不是令牌本身。正则表达式默认为 w+ (或所有非单词字符)。	The 2 QUICK Brown-Foxes jumped over the lazy dog's bone.	[ the, 2, quick, brown, foxes, jumped, over, the, lazy, dog, s, bone ]
多种西语系 arabic, armenian, basque, bengali, brazilian, bulgarian, catalan, cjk, czech, danish, dutch, english等等	一组旨在分析特定语言文本的分析程序。

分词器 _analyze 的使用

#standard
GET _analyze
{
  "analyzer": "standard",
  "text": "2 running Quick brown-foxes leap over lazy dogs in the summer evening."
}

#simpe
GET _analyze
{
  "analyzer": "simple",
  "text": "2 running Quick brown-foxes leap over lazy dogs in the summer evening."
}


GET _analyze
{
  "analyzer": "stop",
  "text": "2 running Quick brown-foxes leap over lazy dogs in the summer evening."
}


#stop
GET _analyze
{
  "analyzer": "whitespace",
  "text": "2 running Quick brown-foxes leap over lazy dogs in the summer evening."
}

#keyword
GET _analyze
{
  "analyzer": "keyword",
  "text": "2 running Quick brown-foxes leap over lazy dogs in the summer evening."
}

GET _analyze
{
  "analyzer": "pattern",
  "text": "2 running Quick brown-foxes leap over lazy dogs in the summer evening."
}


#english
GET _analyze
{
  "analyzer": "english",
  "text": "2 running Quick brown-foxes leap over lazy dogs in the summer evening."
}


POST _analyze
{
  "analyzer": "icu_analyzer",
  "text": "他说的确实在理""
}


POST _analyze
{
  "analyzer": "standard",
  "text": "他说的确实在理""
}


POST _analyze
{
  "analyzer": "icu_analyzer",
  "text": "这个苹果不大好吃"
}

可以看出是按照空格、非字母的方式对输入的文本进行了转换，比如对 Java 做了转小写，对一些停用词也没有去掉，比如 in，其中 token 为分词结果；start_offset 为起始偏移；end_offset 为结束偏移；position 为分词位置。

使用分析器进行分词

课程Demo

#Simple Analyzer -- 按照非字母切分（符号被过滤），小写处理

#Stop Analyzer -- 小写处理，停用词过滤（the，a，is）

#Whitespace Analyzer -- 按照空格切分，不转小写

#Keyword Analyzer -- 不分词，直接将输入当作输出

#Patter Analyzer -- 正则表达式，默认 \W+ (非字符分隔)

#Language -- 提供了30多种常见语言的分词器

#2 running Quick brown-foxes leap over lazy dogs in the summer evening

其他常用分词器

电子邮件分词器（UAX URL Email Tokenizer）

此分词器主要是针对email和url地址进行关键内容的标记。

GET _analyze
{
  "text":"Email me at john.smith@global-international.com",
  "tokenizer": "uax_url_email"
}

经典分词器（Classic Tokenizer）

可对首字母缩写词，公司名称，电子邮件地址和互联网主机名进行特殊处理，但是，这些规则并不总是有效，并且此关键词生成器不适用于英语以外的大多数其他语言

特点

• 它最多将标点符号拆分为单词，删除标点符号，但是，不带空格的点被认为是查询关键词的一部分
• 此分词器可以将邮件地址和URL地址识别为查询的term（词条）

GET _analyze
{
  "text":"The 2 QUICK Brown-Foxes jumped over the lazy dog's bone.",
  "analyzer": "classic"
}

路径分词器（Path Tokenizer）

可以对文件系统的路径样式的请求进行拆分，返回被拆分各个层级内容。

GET _analyze
{
  "text":"/one/two/three",
  "tokenizer":"path_hierarchy"
}

自定义分词器

当内置的分词器无法满足需求时，可以创建custom类型的分词器。

配置参数

参数	描述
tokenizer	内置或定制的tokenizer.(必须)
char_filter	内置或定制的char_filter(非必须)
filter	内置或定制的token filter(非必须)
position_increment_gap	当值为文本数组时，设置改值会在文本的中间插入假空隙。设置该属性，对与后面的查询会有影响。默认该值为100.

• 创建索引
  上面的示例中定义了一个名为my_custom_analyzer的分词器

该分词器的type为custom，tokenizer为standard，char_filter为hmtl_strip,filter定义了两个分别为：lowercase和asciifolding

PUT my_index
{
  "settings": {
    "analysis": {
      "analyzer": {
        "my_custom_analyzer":{
          "type":"custom",
          "tokenizer":"standard",
          "char_filter":["html_strip"],
          "filter":["lowercase","asciifolding"]
        }
      }
    }
  }
}

• 测试使用自定义分词

POST my_index/_analyze
{
  "text": "Is this <b>déjà vu</b>?",
  "analyzer": "my_custom_analyzer"
}

中文分词器

IKAnalyzer

IKAnalyzer是一个开源的，基于java的语言开发的轻量级的中文分词工具包

从2006年12月推出1.0版开始，IKAnalyzer已经推出了3个大版本，在 2012 版本中，IK 实现了简单的分词歧义排除算法，标志着 IK 分词器从单纯的词典分词向模拟语义分词衍化

使用IK分词器

IK提供了两个分词算法:

• ik_smart：最少切分。
• ik_max_word：最细粒度划分。

ik_smart 分词算法

使用案例

原始内容

GET _analyze
{
  "analyzer": "ik_smart",
  "text": "传智教育的教学质量是杠杠的"
}

ik_max_word 分词算法

GET _analyze
{
  "analyzer": "ik_max_word",
  "text": "传智教育的教学质量是杠杠的"
}

自定义词库

我们在使用IK分词器时会发现其实有时候分词的效果也并不是我们所期待的

问题描述

例如我们输入"传智教育的教学质量是杠杠的"，但是分词器会把"传智教育"进行拆开，分为了"传"，"智"，"教育"，但我们希望的是"传智教育"可以不被拆开。

解决方案

对于以上的问题，我们只需要将自己要保留的词，加到我们的分词器的字典中即可

编辑字典内容

进入elasticsearch目录plugins/ik/config中，创建我们自己的字典文件yixin.dic，并添加内容：

cd plugins/ik/config
echo "传智教育" > custom.dic

扩展字典

进入我们的elasticsearch目录 ：plugins/ik/config，打开IKAnalyzer.cfg.xml文件，进行如下配置：

vi IKAnalyzer.cfg.xml
#增加如下内容
<entry key="ext_dict">custom.dic</entry>

再次测试

重启ElasticSearch，再次使用kibana测试

GET _analyze
{
  "analyzer": "ik_max_word",
  "text": "传智教育的教学质量是杠杠的"
}

可以发现，现在我们的词汇"传智教育"就不会被拆开了，达到我们想要的效果了

分词的可配置项

standard 分词器可配置项

选项	描述
max_token_length	最大令牌长度。如果看到令牌超过此长度，则将其max_token_length间隔分割。默认为255。
stopwords	预定义的停用词列表，例如english或包含停用词列表的数组。默认为none。
stopwords_path	包含停用词的文件的路径。

COPY{
    "settings": {
        "analysis": {
            "analyzer": {
                "my_english_analyzer": {
                    "type": "standard",
                    "max_token_length": 5,
                    "stopwords": "_english_"
                }
            }
        }
    }
}

正则分词器（Pattern Tokenizer） 可配置选项

可配置项

正则分词器有以下的选项

选项	描述

|pattern |正则表达式|

|flags |正则表达式标识|

|lowercase| 是否使用小写词汇|

|stopwords |停止词的列表。|

|stopwords_path |定义停止词文件的路径。|

COPY{
    "settings": {
        "analysis": {
            "analyzer": {
                "my_email_analyzer": {
                    "type": "pattern",
                    "pattern": "\\W|_",
                    "lowercase": true
                }
            }
        }
    }
}

路径分词器（Path Tokenizer）可配置选项

选项	描述
delimiter	用作路径分隔符的字符
replacement	用于定界符的可选替换字符
buffer_size	单次读取到术语缓冲区中的字符数。默认为1024。术语缓冲区将以该大小增长，直到所有文本都被消耗完为止。建议不要更改此设置。
reverse	正向还是反向获取关键词
skip	要忽略的内容

COPY{
    "settings": {
        "analysis": {
            "analyzer": {
                "my_analyzer": {
                    "tokenizer": "my_tokenizer"
                }
            },
            "tokenizer": {
                "my_tokenizer": {
                    "type": "path_hierarchy",
                    "delimiter": "-",
                    "replacement": "/",
                    "skip": 2
                }
            }
        }
    }
}

语言分词（Language Analyzer）

ES 为不同国家语言的输入提供了 Language Analyzer 分词器，在里面可以指定不同的语言