一、初识elasticsearch
1.了解ES
1)elasticsearch的作用
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。elasticsearch结合kibana、Logstash、Beats,也就是elastic stack(ELK),被广泛应用在日志数据分析、实时监控等领域。而elasticsearch是elastic stack的核心,负责存储、搜索、分析数据。
2)elasticsearch和lucene
elasticsearch底层是基于lucene来实现的。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/ 。
3)elasticsearch与其他搜索技术对比
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 。
2.倒排索引
1)正向索引
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,只能是逐行扫描数据,流程如下:
- 用户搜索数据,条件是title符合
"%手机%"
- 逐行获取数据,比如id为1的数据
- 判断数据中的title是否符合用户搜索条件
- 如果符合则放入结果集,不符合则丢弃。回到步骤1
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。
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优点:
-
可以给多个字段创建索引
-
根据索引字段搜索、排序速度非常快
-
-
缺点:
-
根据非索引字段,或者索引字段中的部分词条查找时,只能全表扫描。
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2)倒排索引
倒排索引中有两个非常重要的概念:
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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。
创建倒排索引是对正向索引的一种特殊处理,流程如下:
-
将每一个文档的数据利用算法分词,得到一个个词条。
-
创建表,每行数据包括词条、词条所在文档id、位置等信息。
-
因为词条唯一性,可以给词条创建索引,例如hash表结构索引。
如图:
倒排索引的搜索流程如下(以搜索”华为手机”为例):
1)用户输入条件 "华为手机"
进行搜索。
2)对用户输入内容分词,得到词条:华为
、手机
。
3)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。
4)拿着文档id到正向索引中查找具体文档。
如图:
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。
-
优点:
-
根据词条搜索、模糊搜索时,速度非常快
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缺点:
-
只能给词条创建索引,而不是字段
-
无法根据字段做排序
-
3.es的一些概念
elasticsearch中有很多独有的概念,与mysql中略有差别,但也有相似之处。
1)文档和字段
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。
2)索引和映射
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;
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。
3)mysql与elasticsearch
两者各自有自己的擅长支出:
-
MySQL:擅长事务类型操作,可以确保数据的安全和一致性
-
Elastic Search: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
4.安装es、kibana
详细可见:分布式搜索引擎 ElasticSearch(ES)
二、索引库操作
索引库就类似数据库表,mapping映射就类似表的结构。要向es中存储数据,必须先创建“库”和“表”。
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
例如下面的json文档:
{
"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.索引库的CRUD
统一使用Kibana编写DSL的方式来操作。
1)创建索引库和映射
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
例:
# 创建索引库
PUT /heima
{
"mappings": {
"properties": {
"info": {
"type": "text",
"analyzer": "ik_smart"
},
"email": {
"type": "keyword",
"index": false
},
"name": {
"type": "object",
"properties": {
"firstName": {
"type": "keyword"
},
"lastName": {
"type": "keyword"
}
}
}
}
}
}
创建成功:
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:GET /索引库名
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。
语法说明:
PUT /索引库名/_mapping
{
"properties": {
"新字段名": {
"type": "integer"
}
}
}
4)删除索引库
语法:
-
请求方式:DELETE
-
请求路径:/索引库名
-
请求参数:无
格式:DELETE /索引库名
5)总结
索引库操作有哪些?
-
创建索引库:PUT /索引库名
-
查询索引库:GET /索引库名
-
删除索引库:DELETE /索引库名
-
添加字段:PUT /索引库名/_mapping
三、文档操作
1.新增文档
语法:
例:
POST /heima/_doc/1
{
"info": "黑马程序员Java讲师",
"email": "zy@itcast.cn",
"name": {
"firstName": "云",
"lastName": "赵"
}
}
2.查询文档
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。
3.删除文档
删除使用DELETE请求,同样,需要根据id进行删除:
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
-
增量修改:修改文档中的部分字段
1)全量修改PUT
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
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。
例:
PUT /heima/_doc/1
{
"info": "黑马程序员高级Java讲师",
"email": "zy@itcast.cn",
"name": {
"firstName": "云",
"lastName": "赵"
}
}
2)增量修改POST
增量修改是只修改指定id匹配的文档中的部分字段。例:
POST /heima/_update/1
{
"doc": {
"email": "BuLiangShuai@itcast.cn"
}
}
四、RestAPI
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:
-
Java Low Level Rest Client
-
Java High Level Rest Client
整合步骤简介:
1)引入es的RestHighLevelClient依赖:
<dependency>
<groupId>org.elasticsearch.client</groupId>
<artifactId>elasticsearch-rest-high-level-client</artifactId>
</dependency>
2)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>1.8</java.version>
<elasticsearch.version>7.12.1</elasticsearch.version>
</properties>
3)初始化RestHighLevelClient:
初始化的代码如下:
RestHighLevelClient client = new RestHighLevelClient(RestClient.builder(
HttpHost.create("http://192.168.119.130:9200")
));
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
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