一个业务需求就是存储雇员数据。 这将会以 雇员文档 的形式存储:一个文档代表一个雇员。存储数据到 Elasticsearch 的行为叫做 索引 ,但在索引一个文档之前,需要确定将文档存储在哪里。
一个 Elasticsearch 集群可以 包含多个 索引 ,相应的每个索引可以包含多个 类型 。 这些不同的类型存储着多个 文档 ,每个文档又有 多个 属性 。
对于雇员目录,我们将做如下操作:
实践中这非常简单(尽管看起来有很多步骤),我们可以通过一条命令完成所有这些动作:
PUT /megacorp/employee/1 { "first_name" : "John", "last_name" : "Smith", "age" : 25, "about" : "I love to go rock climbing", "interests": [ "sports", "music" ] }
注意,路径 /megacorp/employee/1
包含了三部分的信息:
- 索引名称
- 类型名称
- 特定雇员的ID
megacorp
employee
1
请求体 —— JSON 文档 —— 包含了这位员工的所有详细信息,他的名字叫 John Smith ,今年 25 岁,喜欢攀岩。
很简单!
无需进行执行管理任务,如创建一个索引或指定每个属性的数据类型之类的,可以直接只索引一个文档。Elasticsearch 默认地完成其他一切,因此所有必需的管理任务都在后台使用默认设置完成。
进行下一步前,让我们增加更多的员工信息到目录中:
PUT /megacorp/employee/2 { "first_name" : "Jane", "last_name" : "Smith", "age" : 32, "about" : "I like to collect rock albums", "interests": [ "music" ] } PUT /megacorp/employee/3 { "first_name" : "Douglas", "last_name" : "Fir", "age" : 35, "about": "I like to build cabinets", "interests": [ "forestry" ] }
检索文档
目前我们已经在 Elasticsearch 中存储了一些数据, 第一个需求是可以检索到单个雇员的数据。 这在 Elasticsearch 中很简单。简单地执行 一个 HTTP GET
请求并指定文档的地址——索引库、类型和ID。 使用这三个信息可以返回原始的 JSON 文档:
GET /megacorp/employee/1
返回结果包含了文档的一些元数据,以及 _source
属性,内容是 John Smith 雇员的原始 JSON 文档:
{ "_index" : "megacorp", "_type" : "employee", "_id" : "1", "_version" : 1, "found" : true, "_source" : { "first_name" : "John", "last_name" : "Smith", "age" : 25, "about" : "I love to go rock climbing", "interests": [ "sports", "music" ] } }

将 HTTP 命令由 PUT
改为 GET
可以用来检索文档,同样的,可以使用 DELETE
命令来删除文档,以及使用 HEAD
指令来检查文档是否存在。如果想更新已存在的文档,只需再次 PUT
。
一个 GET
是相当简单的,可以直接得到指定的文档。 现在尝试点儿稍微高级的功能,比如一个简单的搜索!
第一个尝试的几乎是最简单的搜索了。我们使用下列请求来搜索所有雇员:
GET /megacorp/employee/_search
可以看到,我们仍然使用索引库 megacorp
以及类型 employee`,但与指定一个文档 ID 不同,这次使用 `_search
。返回结果包括了所有三个文档,放在数组 hits
中。一个搜索默认返回十条结果。
{ "took": 6, "timed_out": false, "_shards": { ... }, "hits": { "total": 3, "max_score": 1, "hits": [ { "_index": "megacorp", "_type": "employee", "_id": "3", "_score": 1, "_source": { "first_name": "Douglas", "last_name": "Fir", "age": 35, "about": "I like to build cabinets", "interests": [ "forestry" ] } }, { "_index": "megacorp", "_type": "employee", "_id": "1", "_score": 1, "_source": { "first_name": "John", "last_name": "Smith", "age": 25, "about": "I love to go rock climbing", "interests": [ "sports", "music" ] } }, { "_index": "megacorp", "_type": "employee", "_id": "2", "_score": 1, "_source": { "first_name": "Jane", "last_name": "Smith", "age": 32, "about": "I like to collect rock albums", "interests": [ "music" ] } } ] } }
注意:返回结果不仅告知匹配了哪些文档,还包含了整个文档本身:显示搜索结果给最终用户所需的全部信息。
接下来,尝试下搜索姓氏为 ``Smith`` 的雇员。为此,我们将使用一个 高亮 搜索,很容易通过命令行完成。这个方法一般涉及到一个 查询字符串 (_query-string_) 搜索,因为我们通过一个URL参数来传递查询信息给搜索接口:
GET /megacorp/employee/_search?q=last_name:Smith
我们仍然在请求路径中使用 _search
端点,并将查询本身赋值给参数 q=
。返回结果给出了所有的 Smith:
{ ... "hits": { "total": 2, "max_score": 0.30685282, "hits": [ { ... "_source": { "first_name": "John", "last_name": "Smith", "age": 25, "about": "I love to go rock climbing", "interests": [ "sports", "music" ] } }, { ... "_source": { "first_name": "Jane", "last_name": "Smith", "age": 32, "about": "I like to collect rock albums", "interests": [ "music" ] } } ] } }
使用查询表达式搜索
Query-string 搜索通过命令非常方便地进行临时性的即席搜索 ,但它有自身的局限性(参见 轻量 搜索)。Elasticsearch 提供一个丰富灵活的查询语言叫做 查询表达式 , 它支持构建更加复杂和健壮的查询。
领域特定语言 (DSL), 指定了使用一个 JSON 请求。我们可以像这样重写之前的查询所有 Smith 的搜索 :
GET /megacorp/employee/_search { "query" : { "match" : { "last_name" : "Smith" } } }
返回结果与之前的查询一样,但还是可以看到有一些变化。其中之一是,不再使用 query-string 参数,而是一个请求体替代。这个请求使用 JSON 构造,并使用了一个 match
查询(属于查询类型之一,后续将会了解)。
更复杂的搜索
现在尝试下更复杂的搜索。 同样搜索姓氏为 Smith 的雇员,但这次我们只需要年龄大于 30 的。查询需要稍作调整,使用过滤器 filter ,它支持高效地执行一个结构化查询。
GET /megacorp/employee/_search { "query" : { "bool": { "must": { "match" : { "last_name" : "smith" } }, "filter": { "range" : { "age" : { "gt" : 30 } } } } } }
目前无需太多担心语法问题,后续会更详细地介绍。只需明确我们添加了一个 过滤器 用于执行一个范围查询,并复用之前的 match
查询。现在结果只返回了一个雇员,叫 Jane Smith,32 岁。
{ ... "hits": { "total": 1, "max_score": 0.30685282, "hits": [ { ... "_source": { "first_name": "Jane", "last_name": "Smith", "age": 32, "about": "I like to collect rock albums", "interests": [ "music" ] } } ] } }
全文搜索
截止目前的搜索相对都很简单:单个姓名,通过年龄过滤。现在尝试下稍微高级点儿的全文搜索——一项传统数据库确实很难搞定的任务。
搜索下所有喜欢攀岩(rock climbing)的雇员:
GET /megacorp/employee/_search { "query" : { "match" : { "about" : "rock climbing" } } }
显然我们依旧使用之前的 match
查询在about
属性上搜索 “rock climbing” 。得到两个匹配的文档:
{ ... "hits": { "total": 2, "max_score": 0.16273327, "hits": [ { ... "_score": 0.16273327, "_source": { "first_name": "John", "last_name": "Smith", "age": 25, "about": "I love to go rock climbing", "interests": [ "sports", "music" ] } }, { ... "_score": 0.016878016, "_source": { "first_name": "Jane", "last_name": "Smith", "age": 32, "about": "I like to collect rock albums", "interests": [ "music" ] } } ] } }
| 1,2 相关性得分 |
Elasticsearch 默认按照相关性得分排序,即每个文档跟查询的匹配程度。第一个最高得分的结果很明显:John Smith 的 about
属性清楚地写着 “rock climbing” 。
但为什么 Jane Smith 也作为结果返回了呢?原因是她的 about
属性里提到了 “rock” 。因为只有 “rock” 而没有 “climbing” ,所以她的相关性得分低于 John 的。
这是一个很好的案例,阐明了 Elasticsearch 如何 在 全文属性上搜索并返回相关性最强的结果。Elasticsearch中的 相关性 概念非常重要,也是完全区别于传统关系型数据库的一个概念,数据库中的一条记录要么匹配要么不匹配。
短语搜索
找出一个属性中的独立单词是没有问题的,但有时候想要精确匹配一系列单词或者短语 。 比如, 我们想执行这样一个查询,仅匹配同时包含 “rock” 和 “climbing” ,并且 二者以短语 “rock climbing” 的形式紧挨着的雇员记录。
为此对 match
查询稍作调整,使用一个叫做 match_phrase
的查询:
GET /megacorp/employee/_search { "query" : { "match_phrase" : { "about" : "rock climbing" } } }
毫无悬念,返回结果仅有 John Smith 的文档。
{ ... "hits": { "total": 1, "max_score": 0.23013961, "hits": [ { ... "_score": 0.23013961, "_source": { "first_name": "John", "last_name": "Smith", "age": 25, "about": "I love to go rock climbing", "interests": [ "sports", "music" ] } } ] } }
高亮搜索
许多应用都倾向于在每个搜索结果中 高亮 部分文本片段,以便让用户知道为何该文档符合查询条件。在 Elasticsearch 中检索出高亮片段也很容易。
再次执行前面的查询,并增加一个新的 highlight
参数:
GET /megacorp/employee/_search { "query" : { "match_phrase" : { "about" : "rock climbing" } }, "highlight": { "fields" : { "about" : {} } } }
当执行该查询时,返回结果与之前一样,与此同时结果中还多了一个叫做 highlight
的部分。这个部分包含了 about
属性匹配的文本片段,并以 HTML 标签 <em></em>
封装:
{ ... "hits": { "total": 1, "max_score": 0.23013961, "hits": [ { ... "_score": 0.23013961, "_source": { "first_name": "John", "last_name": "Smith", "age": 25, "about": "I love to go rock climbing", "interests": [ "sports", "music" ] }, "highlight": { "about": [ "I love to go <em>rock</em> <em>climbing</em>"] } } ] } }
关于高亮搜索片段,可以在 highlighting reference documentation 了解更多信息。
分析
Elasticsearch 有一个功能叫聚合(aggregations),允许我们基于数据生成一些精细的分析结果。聚合与 SQL 中的 GROUP BY
类似但更强大。
举个例子,挖掘出雇员中最受欢迎的兴趣爱好:
GET /megacorp/employee/_search { "aggs": { "all_interests": { "terms": { "field": "interests" } } } }
暂时忽略掉语法,直接看看结果:
{ ... "hits": { ... }, "aggregations": { "all_interests": { "buckets": [ { "key": "music", "doc_count": 2 }, { "key": "forestry", "doc_count": 1 }, { "key": "sports", "doc_count": 1 } ] } } }
可以看到,两位员工对音乐感兴趣,一位对林地感兴趣,一位对运动感兴趣。这些聚合并非预先统计,而是从匹配当前查询的文档中即时生成。如果想知道叫 Smith 的雇员中最受欢迎的兴趣爱好,可以直接添加适当的查询来组合查询:
GET /megacorp/employee/_search { "query": { "match": { "last_name": "smith" } }, "aggs": { "all_interests": { "terms": { "field": "interests" } } } }
all_interests
聚合已经变为只包含匹配查询的文档:
... "all_interests": { "buckets": [ { "key": "music", "doc_count": 2 }, { "key": "sports", "doc_count": 1 } ] }
聚合还支持分级汇总 。比如,查询特定兴趣爱好员工的平均年龄:
GET /megacorp/employee/_search { "aggs" : { "all_interests" : { "terms" : { "field" : "interests" }, "aggs" : { "avg_age" : { "avg" : { "field" : "age" } } } } } }
得到的聚合结果有点儿复杂,但理解起来还是很简单的:
... "all_interests": { "buckets": [ { "key": "music", "doc_count": 2, "avg_age": { "value": 28.5 } }, { "key": "forestry", "doc_count": 1, "avg_age": { "value": 35 } }, { "key": "sports", "doc_count": 1, "avg_age": { "value": 25 } } ] }
输出基本是第一次聚合的加强版。依然有一个兴趣及数量的列表,只不过每个兴趣都有了一个附加的 avg_age
属性,代表有这个兴趣爱好的所有员工的平均年龄。
即使现在不太理解这些语法也没有关系,依然很容易了解到复杂聚合及分组通过 Elasticsearch 特性实现得很完美。可提取的数据类型毫无限制。