Elasticsearch简单介绍

来源：爱够旅游网

1 Elasticsearch简介

Elasticsearch 是一个分布式的、基于 RESTful API 的搜索和分析引擎，广泛用于大规模的数据存储和快速检索。它最初由 Shay Banon 于 2010 年开发，是开源的，并且是 Elastic Stack（通常称为 ELK Stack）的核心组成部分，另外组成部分是 Logstash、Beats（用于数据收集和处理）和 Kibana（用于数据可视化）。

2 正向索引与倒排索引

2.1 正向索引

正向索引是指为每个文档记录其中出现的所有词汇及其位置。其结构可以理解为：每个文档对应一份词汇表，存储该文档中出现的所有词以及它们的频率、位置等信息。

特点：
按文档进行索引，存储每个文档的详细信息。
优点是容易获取某个文档中所有词汇的信息，适合于需要统计文档中词频、词位置等情况的操作。
缺点是对于查找某个词在哪些文档中出现效率较低，因为需要扫描所有文档。

2.2 倒排索引（Inverted Index）

倒排索引是搜索引擎中最常用的索引结构，用来快速查找包含某个词的所有文档。倒排索引建立了一张从词汇到文档的映射表，即对于每个词，记录它在哪些文档中出现，以及在这些文档中的位置。

特点：
按词汇进行索引，快速查找包含该词的所有文档。
优点是对搜索效率极高，尤其是当我们查询某个词或一组词时，能够快速定位所有相关文档。
缺点是需要额外的空间存储索引表。

3 msql和elasticsearch概念对比

4 使用 Docker 安装 Elasticsearch + Kibana

docker安装elastic search和kibana

5 操作索引库

5.1 创建索引库

访问kibana，默认端口为5601。Dev Tools 提供了一个类似于控制台的界面，你可以在其中输入并执行 Elasticsearch 的 RESTful API 请求。可通过交互式的方式执行 Elasticsearch 查询、管理索引库和执行其他集群操作。

指定 mappings 和 settings 创建索引库
在创建索引库时指定 mappings（字段类型定义）和 settings（如分片和副本的设置）。

PUT /my_index
{
  "settings": {
    "number_of_shards": 3,  # 分片数
    "number_of_replicas": 1  # 副本数
  },
  "mappings": {
    "properties": {
      "title": {
        "type": "text"
      },
      "author": {
        "type": "keyword"
      },
      "publish_date": {
        "type": "date"
      },
      "price": {
        "type": "float"
      }
    }
  }
}

说明

settings:

number_of_shards：定义索引库的分片数量。分片是用于并行处理数据的一部分。
number_of_replicas：定义每个分片的副本数，以提高数据的可用性和容错性。

mappings:

properties：定义字段及其类型。
text：用于全文搜索的字段。
keyword：用于精确值搜索的字段，通常用于过滤、排序和聚合。
date：用于日期类型的字段。
float：用于存储浮点数。

5.2 查询、删除、修改索引库

1.查询索引库的配置信息

GET /my_index

这将返回 my_index 的配置信息，包括分片数、副本数、字段映射等。

DELETE /my_index

这个请求会永久删除名为 my_index 的索引库以及其中的所有数据。操作不可逆，因此删除前请确保不再需要该数据。

3. 修改索引库
在 Elasticsearch 中，索引库的某些设置是可以在创建后修改的，但有些设置（如 number_of_shards）则不能更改。以下是一些常见的可修改操作：

修改索引库的 settings,一些可修改的 settings 包括副本数量、刷新间隔等。
示例：修改副本数
```
PUT /my_index/_settings
{
  "number_of_replicas": 2
}
```
这个请求会将 my_index 的副本数量从当前值修改为 2。副本数可以随时修改，以增加或减少数据的冗余和查询性能。
修改字段映射 (mappings)
字段映射通常在索引库创建时指定，并且一旦设置，某些字段类型不能直接修改。不过，你可以通过以下方式增加新的字段：
示例：增加新的字段映射
```
PUT /my_index/_mapping
{
  "properties": {
    "new_field": {
      "type": "text"
    }
  }
}
```
这个请求会在 my_index 中增加一个名为 new_field 的新字段。注意，已经存在的字段类型无法修改，你只能添加新的字段。

6 文档操作

6.1 新增、查询、删除文档

1. 新增文档
新增文档的DSL语法如下

示例 1：使用 POST 新增文档

POST /my_index/_doc/
{
  "title": "Elasticsearch Basics",
  "author": "John Doe",
  "publish_date": "2024-01-01",
  "price": 19.99
}

索引库名：my_index 是索引库的名称。
类型：_doc 是文档类型，在 Elasticsearch 7.x 之后，推荐使用 _doc 作为默认值。
自动生成 ID：不指定文档 ID 时，Elasticsearch 会为该文档自动生成一个唯一的 ID。

示例 2：使用 PUT 新增或更新文档（指定 ID）

PUT /my_index/_doc/1
{
  "title": "Elasticsearch Advanced",
  "author": "Jane Smith",
  "publish_date": "2024-02-01",
  "price": 29.99
}

指定文档 ID：文档的 ID 被明确设置为 1。如果该 ID 已存在，则该操作会更新该文档。

2. 查询文档
使用 GET 请求来检索特定的文档或执行搜索查询。
示例 1：根据 ID 查询文档

GET /my_index/_doc/1

示例 2：搜索文档（基于条件）

GET /my_index/_search
{
  "query": {
    "match": {
      "title": "Elasticsearch"
    }
  }
}

搜索：通过 match 查询，Elasticsearch 会在 title 字段中搜索包含 “Elasticsearch” 关键字的文档。

示例 3：获取所有文档

GET /my_index/_search
{
  "query": {
    "match_all": {}
  }
}

匹配所有文档：match_all 查询会返回索引库中的所有文档。

3. 删除文档
使用 DELETE 请求删除指定的文档。
示例：根据 ID 删除文档

DELETE /my_index/_doc/1

这将删除 my_index 索引库中 ID 为 1 的文档。如果指定的文档不存在，Elasticsearch 会返回一个 404 错误。
4. 总结

新增文档：
使用 POST /my_index/_doc/ 自动生成文档 ID 并添加文档。
使用 PUT /my_index/_doc/{id} 通过指定 ID 来新增或更新文档。
查询文档：
使用 GET /my_index/_doc/{id} 根据 ID 查询文档。
使用 GET /my_index/_search 执行复杂的搜索查询。
删除文档：使用 DELETE /my_index/_doc/{id} 根据 ID 删除文档。

6.2 修改文档

1.全量修改，删除旧文档，添加新文档

PUT /my_index/_doc/1
{
  "title": "Updated Elasticsearch Basics",
  "author": "John Doe",
  "publish_date": "2024-01-01",
  "price": 19.99
}

2.增量修改，修改指定字段值，使用 POST 和 _update API 进行部分更新。

示例：

POST /my_index/_doc/1/_update
{
  "doc": {
    "price": 24.99,
    "title": "Elasticsearch Basics - Updated"
  }
}

这里，doc 对象内的字段会被更新，而文档的其他字段保持不变。例如，price 和 title 字段会被更新为新的值，而其他字段（如 author、publish_date）将保持不变。

3. 通过脚本进行复杂的更新

示例：使用脚本增加字段值

POST /my_index/_doc/1/_update
{
  "script": {
    "source": "ctx._source.price += params.increment",
    "lang": "painless",
    "params": {
      "increment": 5
    }
  }
}

script：定义了更新操作的脚本。
source：指定实际执行的脚本代码，使用 painless 语言。
ctx._source.price 是指向文档中 price 字段的引用。
lang：说明使用的脚本语言类型，这里使用 painless，它是 Elasticsearch 默认且推荐的脚本语言。
params：传递给脚本的参数。这里 params 中定义了一个名为 increment 的参数，其值为 5

7 分词器

分词器（Tokenizer）是文本处理中的一个关键组件，尤其在搜索引擎、文本分析、自然语言处理（NLP）等领域中扮演重要角色。它的主要作用是将文本切分成若干个有意义的词或词组。分词器的使用可以帮助进行词频统计、信息检索、文本分类等任务。

7.1 分词器的基本概念

分词器的作用:

文本切分: 将长文本拆分成单独的词或词组。
标准化: 处理大小写、去除标点符号、转换数字等。
词汇建立: 建立词汇表以进行后续的分析。

常见的分词器类型:

基于规则的分词器: 使用预定义的规则进行分词。例如，使用空格、标点符号或特殊字符作为分隔符。
基于字典的分词器:使用词典或词汇表进行分词，例如，分词时根据字典中的词条进行匹配。
统计型分词器: 利用统计模型和算法进行分词，例如，基于频率的分词或机器学习模型。

7.2 Elasticsearch 分词器

Elasticsearch 是一个基于 Lucene 的分布式搜索引擎，它提供了多种分词器用于处理和分析文本数据。

标准分词器（Standard Tokenizer）: 默认的分词器，适用于大多数语言。它基于 Unicode 字符集的标准分词算法。
空格分词器（Whitespace Tokenizer）: 按照空格将文本分割成词，不处理其他字符。
IK 分词器: 适用于中文分词，可以进行精确分词和智能分词。
自定义分词器: 用户可以根据需求自定义分词器，通过配置文件设置分词规则和词典。

7.3 IK分词器

IK 分词器是 Elasticsearch 中一个流行的中文分词器，适用于处理中文文本。

1. 安装 IK 分词器插件

安装 IK 分词器插件

2. 创建索引时使用 IK 分词器

PUT /my_index
{
  "settings": {
    "analysis": {
      "analyzer": {
        "ik_max_word": {
          "type": "ik_max_word"
        },
        "ik_smart": {
          "type": "ik_smart"
        }
      }
    }
  },
  "mappings": {
    "properties": {
      "content": {
        "type": "text",
        "analyzer": "ik_max_word"
      }
    }
  }
}

ik_max_word：IK 分词器的最大词汇量分词模式，能将文本切分为尽可能多的词项。
ik_smart：IK分词器的智能分词模式，切分出的词项数量较少，更加精准。

3. 使用 IK 分词器进行文档索引和查询
在创建了索引并配置了 IK 分词器之后，你可以像往常一样索引和查询文档。

POST /my_index/_doc/1
{
  "content": "Elasticsearch 是一个分布式搜索引擎"
}
示例：搜索文档
json
复制代码
GET /my_index/_search
{
  "query": {
    "match": {
      "content": "分布式搜索"
    }
  }
}

4. 测试 IK 分词器
使用 _analyze API 来测试 IK 分词器对文本的分词效果。

POST /my_index/_analyze
{
  "analyzer": "ik_max_word",
  "text": "Elasticsearch 是一个分布式搜索引擎"
}

analyzer：指定你想要使用的 IK 分词器（如 ik_max_word 或 ik_smart）。
text：输入的文本。

5. 扩展词库

6. 停用词库

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