es取得某个索引中某个字段中的所有出现过的值、取得某个索引/类型下某个字段中出现的不同值的个数

本文介绍了如何使用Elasticsearch的terms聚合查询和cardinality聚合查询来分别获取某个字段的所有出现过的值及不同值的个数。通过具体的API请求示例展示了如何设置查询参数以达到预期的数据统计效果。

摘要生成于 C知道 ,由 DeepSeek-R1 满血版支持, 前往体验 >

1. 取得某个索引中某个字段中的所有出现过的值

这种操作类似于使用SQL的SELECT UNIQUE语句。当需要获取某个字段上的所有可用值时,可以使用terms聚合查询完成:

GET /index_streets/_search?search_type=count
{
 "aggs": {
   "street_values": {
     "terms": {
       "field": "name.raw",
       "size": 0
     }
   }
 } 
} 

因为目标是得到name字段上的所有出现过的值,因此search_type被设置为了count,这样在返回的响应中不会出现冗长的hits部分。另外,查询的目标字段的索引类型需要设置为not_analyzed。所以上面的field指定的是name.raw。

得到的响应如下所示:

{
   "took": 23,
   "timed_out": false,
   "_shards": {
      "total": 5,
      "successful": 5,
      "failed": 0
   },
   "hits": {
      "total": 7445,
      "max_score": 0,
      "hits": []
   },
   "aggregations": {
      "street_values": {
         "doc_count_error_upper_bound": 0,
         "sum_other_doc_count": 0,
         "buckets": [
            {
               "key": "江苏路",
               "doc_count": 29
            },
            {
               "key": "南京东路",
               "doc_count": 28
            },
         ...
      ...
   ...

2. 取得某个索引/类型下某个字段中出现的不同值的个数

这种操作类似于使用SQL的select count( * ) from (select distinct * from table)语句。当需要获取某个字段上的出现的不同值的个数时,可以使用cardinality聚合查询完成:

GET /index_streets/_search?search_type=count
{
  "aggs": {
    "uniq_streets": {
      "cardinality": {
        "field": "name.raw"
      }
    }
  }
}

因为目标是得到name字段上的所有出现过的值,因此search_type被设置为了count,这样在返回的响应中不会出现冗长的hits部分。另外,查询的目标字段如果是字符串类型的,那么其索引类型需要设置为not_analyzed。所以上面的field指定的是name.raw。

得到的响应如下所示:

{
   "took": 96,
   "timed_out": false,
   "_shards": {
      "total": 1,
      "successful": 1,
      "failed": 0
   },
   "hits": {
      "total": 4136543,
      "max_score": 0,
      "hits": []
   },
   "aggregations": {
      "uniq_streets": {
         "value": 1951
      }
   }
}

返回结果表示该字段出现过1951个不同的字符串。

<think>嗯,用户这次问得很具体啊,是ES8.17中knn的两个核心参数详解。看来用户应该是个有经验的ES使用者,能精准定位到这两个关键参数。不过用户引用的资料有些混乱,既有语义搜索的内容,又有DeepSeekR1的集成说明,其实和当前问题关系不大——这说明用户可能是从其他参考资料里复制过来的上下文。用户真正关心的就是K和numCandidates这两个数型参数的区别和配合。需要特别注意两点:一是用户指定了ES版本(8.17),这个版本里knn功能已经比较成熟;二是用户特别强调"具体含义及作用详解",说明需要操作层面的解释。回忆knn搜索的基本原理:向量搜索本质是通过找最近邻实现相似性检索。K是最终返回结果的数量,理解这个相对简单;numCandidates却是个容易让人困惑的参数——它控制的是粗筛阶段的候选集规模。这里的关键在于解释清楚ES的分段搜索机制:先在每个分片取numCandidates个候选向量,再汇总后精排取前K个。用户可能存在的潜在疑问在于:为什么需要两个参数?这其实涉及到分布式搜索的折中方案。直接类比数据库场景的话,numCandidates类似索引扫描量,K则是最终返回行数。要提醒用户注意资源消耗的问题,特别是numCandidates设置过大会引起资源暴涨。考虑到用户提到8.17版本,需要补充这个版本的优化点:8.x版本后改进了候选集的传输效率。用户引用的RAG应用场景其实正好能举例说明这两个参数的实际影响,可以穿插在解释中作为案例。最后准备的问题要引导用户思考实际场景:如果面对高维向量该怎么做?要不要演示个调整参数的例子?这比纯粹问参数意义更有实操价。</think> 好的,我们来详细解释 Elasticsearch 8.17 中 `knn`(近似最近邻搜索)两个核心参数 `k` 和 `num_candidates` 的具体含义、作用以及它们之间的关系。 **核心概念回顾:** KNN 搜索的目的是在一个向量集合中找到与查询向量最相似的 `k` 个邻居。ES 使用一种名为 **HNSW (Hierarchical Navigable Small World)** 的近似算法来高效执行此搜索。`k` 和 `num_candidates` 是这个搜索过程的两个控制参数。 ### 参数详解 1. **`k` (作为查询请求中的参数)** * **含义:** 此参数指定最终要从 *整个索引*(或查询过滤后的索引子集)中 **检索并返回** 的最近邻向量的数量。 * **作用:** 它定义了用户希望得到的最相似结果的个数。例如,设置 `k: 10`,意味着你希望得到排名在前 10 位的,与查询向量最相似的文档向量。 * **特性:** * 这是你期望的最终结果集大小。 * 直接决定了 API 响应中返回的 `hits` 数组的大小。 * 数越小,返回结果越快;数越大,结果越全面(但可能涉及更多计算)。 2. **`num_candidates` (在索引映射的向量配置中作为 `index_options` 定义)** * **含义:** 此参数指定在搜索过程中,**每个分片 (shard)** 上需要 **初步考虑并计算相似度** 的候选向量数量。 * **作用:** * **控制搜索精度:** 在近似搜索中,`num_candidates` 充当“精调”机制。每个分片先从它的本地 HNSW 图中寻找最多 `num_candidates` 个“候选”向量。数越大,意味着分片在本地考虑的可能性越多,最终结果精度通常越高(越接近真实最近邻),但搜索速度越慢,资源消耗越大。 * **控制搜索范围:** 它定义了 **搜索深度** 或 **召回率 (recall)** 的粗略上界。可以理解为每个分片本地尝试去找的最相似的数量。 * **分布式协调基础:** 由于索引通常被分成多个分片,搜索请求会被发送到所有相关分片。每个分片独立地在本地查找 `num_candidates` 个候选向量,并将这些候选向量以及它们的相似度得分返回给协调节点。 * **特性:** * 这是一个**性能与精度权衡(trade-off)的关键参数**。 * **每个分片独立使用该**。 * 数通常需要 **大于等于** 最终要返回的 `k` 。例如,如果 `k: 10`,`num_candidates` 设置为 100,意味着协调节点最终需要从所有分片提供的候选集中(总量可能接近 `num_shards * num_candidates`)筛选出最终的前 10 个结果。 ### `k` 与 `num_candidates` 的关系与工作流程 1. **用户发起查询:** 用户构造 KNN 搜索请求,指定查询向量 `query_vector` 和期望返回的最相似结果数量 `k` (例如 `k: 5`)。 2. **搜索请求分发:** ES 协调节点将搜索请求分发到持有目标索引数据的 **所有相关分片**。 3. **分片本地搜索:** * 每个分片独立进行搜索。 * 分片使用其 **本地 HNSW 图** 结构来近似查找与查询向量最相似的向量。 * 关键点:**每个分片只查找它本地数量最多的 `num_candidates` 个候选向量**(假设向量字段映射中定义了 `num_candidates: 100`)。它会计算这些候选向量与查询向量的相似度得分(如余弦相似度)。 * 每个分片将其找到的(最多)`num_candidates` 个候选向量及其文档 ID、得分等信息发送回协调节点。 4. **协调节点合并与排序:** * 协调节点收集从 **所有** 相关分片返回的候选向量。候选向量的总数可达 `num_shards * num_candidates`。 * 协调节点将这个巨大的候选集合并成一个大的列表。 * 协调节点 **基于相似度得分** 对这个合并后的大候选列表进行 **全局重新排序**。 * 协调节点从这个全局排序好的列表中 **选出得分最高的前 `k` 个结果**(即用户请求的 `k: 5`)。 5. **返回最终结果:** 协调节点将这最终的 `k` 个结果文档(包括它们的向量、得分、原始字段数据等,根据 `_source` 指定)返回给用户。 ### 图示关系 ``` 查询请求 (k=5, num_candidates=100 已在索引映射定义) | |-> 分片1: 查找本地Top 100候选 -> [结果1...100] (得分排序) |-> 分片2: 查找本地Top 100候选 -> [结果1...100] (得分排序) |-> ... |-> 分片N: 查找本地Top 100候选 -> [结果1...100] (得分排序) | v 协调节点: 合并所有分片的候选 (共 N * 100 个) | v 协调节点: 全局按得分排序整个候选集 | v 协调节点: 选取全局Top 5 -> 返回给用户 ``` ### 选建议 * **`k`:** 根据你的应用需求设定。你想要显示多少条最相关结果?这是你的最终目标结果数量。 * **`num_candidates`:** * **基本原则:** 必须 **>= `k`**。 * **初始设置:** 一个好的起点是 `num_candidates` = `10 * k` 到 `100 * k`。例如,`k=10`,可试试 `num_candidates=100` 或 `200`。 * **性能与精度权衡:** 提高 `num_candidates`(例如 250, 500)可以提升召回率和最终结果的准确性(更接近真实 Top-K),但会明显增加搜索延迟和 CPU/内存开销,尤其是当索引很大时。降低 `num_candidates` 可以提升搜索速度并减少资源消耗,但可能导致召回率下降(可能错过一些真正相似的结果)。 * **基准测试:** **强烈推荐进行基准测试!** 对你特定的数据和查询负载,在候选(如 50, 100, 200, 500)上测试**召回率 (Recall@k)** 和**搜索延迟/吞吐量**,找到最适合的平衡点。使用已知查询-相似项对的评估集是进行基准测试的理想方式。 * **分布式环境考量:** 注意,总搜索成本与分片数 `num_shards * num_candidates` 相关。`num_candidates` 设置得非常高时,对分片很多的大索引影响显著。 * **过滤效果:** 如果在 KNN 搜索前添加了高效的过滤器 (`filter`) 显著减少了参与搜索的文档数,可以考虑适当降低 `num_candidates`(但仍保持 `num_candidates >= k`)[^1]。 ### 总结 * **`k` 定义了最终返回的结果数量,是用户期望的输出大小。** * **`num_candidates` 定义了每个分片在近似搜索过程中考虑的候选数量,是调优搜索精度与性能的关键杠杆。** * `num_candidates` **必须** 大于等于 `k`。 * 搜索的实际工作过程是 **分片本地找 `num_candidates` 个候选 -> 协调节点合并所有分片的候选 -> 全局排序 -> 取 Top `k`**。 * `num_candidates` 的取值需要在**精度**(更高的召回率)和**效率**(更快的搜索速度,更低的资源消耗)之间进行仔细权衡,强烈依赖于你的具体数据和用例,需要基于评估进行调优。 ### 相关问题 1. 如何为我的特定数据集和查询负载确定最佳的 `num_candidates` ?除了 `10*k`,还有哪些调优策略?如何进行 Recall@k 的基准测试? 2. 在 Elasticsearch 的分布式环境下,分片数量 (`number_of_shards`) 是如何影响 `num_candidates` 的设置策略和 KNN 搜索的整体性能开销的? 3. HNSW 算法除了 `num_candidates`,还有哪些影响近似 KNN 搜索精度和效率的可配置参数?(例如 `ef_construction`, `m`)它们和 `k`、`num_candidates` 的关系是什么? 4. 如果我在 KNN 搜索请求之前加上了较强的 `filter` 条件,这会如何影响 `k` 和 `num_candidates` 的有效性?在这种情况下应该如何调整 `num_candidates`?
评论 2
添加红包

请填写红包祝福语或标题

红包个数最小为10个

红包金额最低5元

当前余额3.43前往充值 >
需支付:10.00
成就一亿技术人!
领取后你会自动成为博主和红包主的粉丝 规则
hope_wisdom
发出的红包
实付
使用余额支付
点击重新获取
扫码支付
钱包余额 0

抵扣说明:

1.余额是钱包充值的虚拟货币,按照1:1的比例进行支付金额的抵扣。
2.余额无法直接购买下载,可以购买VIP、付费专栏及课程。

余额充值