Elasticsearch权威指南：深入理解嵌套对象(Nested Objects)

贡锨庆

于 2025-06-11 09:07:56 发布

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Elasticsearch权威指南：深入理解嵌套对象(Nested Objects)

elasticsearch-definitive-guide The Definitive Guide to Elasticsearch 项目地址: https://gitcode.com/gh_mirrors/el/elasticsearch-definitive-guide

嵌套对象的概念与背景

在Elasticsearch中，嵌套对象(Nested Objects)是一种特殊的数据类型，用于解决对象数组(object arrays)在搜索时出现的关联性问题。当我们需要存储具有一对多关系的实体时，比如博客文章与评论、订单与订单项等，嵌套对象提供了完美的解决方案。

为什么需要嵌套对象？

普通对象数组的问题

当我们使用普通对象数组存储关联数据时，例如博客文章及其评论：

{
  "title": "Nest eggs",
  "comments": [
    {
      "name": "John Smith",
      "age": 28
    },
    {
      "name": "Alice White",
      "age": 31
    }
  ]
}

Elasticsearch内部会将这个结构扁平化处理，导致所有评论的属性值被合并在一起：

{
  "comments.name": ["John", "Smith", "Alice", "White"],
  "comments.age": [28, 31]
}

这种扁平化处理会带来严重的关联性问题。例如，搜索"name:Alice AND age:28"会错误地匹配到文档，因为Elasticsearch无法知道Alice实际上31岁而不是28岁。

嵌套对象的解决方案

嵌套对象通过将每个数组元素作为独立的隐藏文档来索引，完美解决了这个问题。对于同样的数据，使用嵌套类型后，内部存储形式变为：

// 第一个评论
{
  "comments.name": ["John", "Smith"],
  "comments.age": [28]
}

// 第二个评论
{
  "comments.name": ["Alice", "White"],
  "comments.age": [31]
}

// 主文档
{
  "title": ["Nest", "eggs"]
}

这样，每个评论对象的字段关系得以保持，搜索条件只会匹配同一嵌套对象内的字段。

如何使用嵌套对象

定义嵌套映射

要使用嵌套对象，首先需要在映射中明确指定字段类型为nested：

PUT /my_index
{
  "mappings": {
    "blogpost": {
      "properties": {
        "comments": {
          "type": "nested", 
          "properties": {
            "name":    { "type": "text"  },
            "comment": { "type": "text"  },
            "age":     { "type": "short"   },
            "stars":   { "type": "short"   },
            "date":    { "type": "date"    }
          }
        }
      }
    }
  }
}

查询嵌套对象

查询嵌套对象需要使用特殊的nested查询：

GET /_search
{
  "query": {
    "nested": {
      "path": "comments",
      "query": {
        "bool": {
          "must": [
            { "match": { "comments.name": "Alice" }},
            { "match": { "comments.age":  28      }} 
          ]
        }
      }
    }
  }
}

这个查询现在会正确地返回空结果，因为Alice的年龄是31而不是28。

嵌套对象的工作原理

索引过程：当索引包含嵌套对象的文档时，Elasticsearch会：
- 将主文档作为一个独立文档索引
- 将每个嵌套对象作为隐藏的独立文档索引
- 维护主文档与嵌套文档之间的关系
查询过程：当执行嵌套查询时，Elasticsearch会：
- 先在嵌套文档中执行查询
- 然后通过内部关系找到匹配的主文档
- 最后返回完整的主文档