1.ElasticSearch简介
1.1 ElasticSearch(简称ES)
Elasticsearch是用Java开发并且是当前最流行的开源的企业级搜索引擎。能够达到实时搜索,稳定,可靠,快速,安装使用方便。
1.2 ElasticSearch与Lucene的关系
Lucene可以被认为是迄今为止最先进、性能最好的、功能最全的搜索引擎库(框架)
但是想要使用Lucene,必须使用Java来作为开发语言并将其直接集成到你的应用中,并且Lucene的配置及使用非常复杂,你需要深入了解检索的相关知识来理解它是如何工作的。
Lucene缺点:
1)只能在Java项目中使用,并且要以jar包的方式直接集成项目中.
2)使用非常复杂-创建索引和搜索索引代码繁杂
3)不支持集群环境-索引数据不同步(不支持大型项目)
4)索引数据如果太多就不行,索引库和应用所在同一个服务器,共同占用硬盘.共用空间少.
2. Lucene全文检索框架
2.1 什么是全文检索
数据总体分为两种:结构化数据和非结构化数据。
结构化数据:指具有固定格式或有限长度的数据,如数据库,元数据等。
非结构化数据:指不定长或无固定格式的数据,如 互联网数据、邮件,word文档等。
即全文数据的搜索主要有两种方法:顺序扫描法和反向索引法
顺序扫描法:所谓顺序扫描法,就是顺序扫描每个文档内容,看看是否有要搜索的关键字,实现查 找文档的功能,也就是根据文档找词。
反向索引法:所谓反向索引,就是提前将搜索的关键字建成索引,然后再根据索引查找文档,也就 是根据词找文档。
这种先建立 索引 ,再对索引进行 搜索 文档的过程就叫 全文检索(Full**-**text Search) 。
全文检索是指:
- 通过一个程序扫描文本中的每一个单词,针对单词建立索引,并保存该单词在文本中的位置、以及出现的次数
- 用户查询时,通过之前建立好的索引来查询,将索引中单词对应的文本位置、出现的次数返回给用户,因为有了具体文本的位置,所以就可以将具体内容读取出来了
2.2 分词原理之倒排索引
倒排索引总结:
索引就类似于目录,平时我们使用的都是索引,都是通过主键定位到某条数据,那么倒排索引呢,刚好相反,数据对应到主键.这里以一个博客文章的内容为例:
1.索引
文章ID | 文章标题 | 文章内容 |
---|---|---|
1 | 浅析JAVA设计模式 | JAVA设计模式是每一个JAVA程序员都应该掌握的进阶知识 |
2 | JAVA多线程设计模式 | JAVA多线程与设计模式结合 |
2.倒排索引
假如,我们有一个站内搜索的功能,通过某个关键词来搜索相关的文章,那么这个关键词可能出现在标题中,也可能出现在文章内容中,那我们将会在创建或修改文章的时候,建立一个关键词与文章的对应关系表,这种,我们可以称之为倒排索引,因此倒排索引,也可称之为反向索引.如:
关键词 | 文章ID |
---|---|
JAVA | 1 |
设计模式 | 1,2 |
多线程 | 2 |
注:这里涉及中文分词的问题
3. Elasticsearch中的核心概念
3.1 索引 index
一个索引就是一个拥有几分相似特征的文档的集合。比如说,你可以有一个客户数据的索引,另一个产 品目录的索引,还有一个订单数据的索引。一个索引由一个名字来标识(必须全部是小写字母的),并 且当我们要对对应于这个索引中的文档进行索引、搜索、更新和删除的时候,都要使用到这个名字。在 一个集群中,可以定义任意多的索引。
3.2 映射 mapping
ElasticSearch中的映射(Mapping)用来定义一个文档
mapping是处理数据的方式和规则方面做一些限制,如某个字段的数据类型、默认值、分词器、是否被索引等等,这些都是映射里面可以设置的
3.3 字段Field
相当于是数据表的字段|列,对文档数据根据不同属性进行的分类标识
3.4 字段类型 Type
每一个字段都应该有一个对应的类型,例如:Text、Keyword、Byte等.
在一个索引中,你可以定义一种或多种类型。一个类型是你的索引的一个逻辑上的分类/分区,其语义 完全由你来定。通常,会为具有一组共同字段的文档定义一个类型。比如说,我们假设你运营一个博客 平台并且将你所有的数据存储到一个索引中。在这个索引中,你可以为用户数据定义一个类型,为博客
数据定义另一个类型,当然,也可以为评论数据定义另一个类型。
3.5 文档 document
一个文档是一个可被索引的基础信息单元,类似一条记录。文档以JSON(Javascript Object Notation)格式来表示;。比如,你可以拥有某一个客户的文档,某一个产品的一个文 档,当然,也可以拥有某个订单的一个文档。文档以JSON(Javascript Object Notation)格式来表 示,而JSON是一个到处存在的互联网数据交互格式。 在一个index/type里面,你可以存储任意多的文档。注意,尽管一个文档,物理上存在于一个索引之 中,文档必须被索引/赋予一个索引的type。
3.6 集群 cluster
一个集群就是由一个或多个节点组织在一起,它们共同持有整个的数据,并一起提供索引和搜索功能
3.7 节点 node
一个节点是集群中的一个服务器,作为集群的一部分,它存储数据,参与集群的索引和搜索功能
3.8 分片和副本 shards&replicas
3.8.1 分片
一个索引可以存储超出单个结点硬件限制的大量数据。比如,一个具有10亿文档的索引占据1TB的磁盘空间,而任一节点都没有这样大的磁盘空间;或者单个节点处理搜索请求,响应太慢
为了解决这个问题,Elasticsearch提供了将索引划分成多份的能力,这些份就叫做分片。
每个分片本身也是一个功能完善并且独立的“索引”,这个“索引”可以被放置到集群中的任何节点上
分片很重要,主要有两方面的原因
允许水平分割/扩展你的内容容量
允许在分片之上进行分布式的、并行的操作,进而提高性能/吞吐量
至于一个分片怎样分布,它的文档怎样聚合回搜索请求,是完全由Elasticsearch管理的,对于作为用户来说,这些都是透明的
3.8.2 副本
在一个网络/云的环境里,失败随时都可能发生,在某个分片/节点不知怎么的就处于离线状态,或者由于任何原因消失了,这种情况下,有一个故障转移机制是非常有用并且是强烈推荐的。为此目的,Elasticsearch允许你创建分片的一份或多份拷贝,这些拷贝叫做副本分片,或者直接叫副本
- 副本之所以重要,有两个主要原因
- 在分片/节点失败的情况下,提供了高可用性。
注意到复制分片从不与原/主要(original/primary)分片置于同一节点上是非常重要的
- 扩展搜索量/吞吐量,因为搜索可以在所有的副本上并行运行
每个索引可以被分成多个分片。一个索引有0个或者多个副本
一旦设置了副本,每个索引就有了主分片和副本分片,分片和副本的数量可以在索引
创建的时候指定
在索引创建之后,可以在任何时候动态地改变副本的数量,但是不能改变分片的数量
8.ES数据管理
38.1 基本操作
- 创建索引
格式: PUT /索引名称 举例: PUT /es_db
- 查询索引
格式: GET /索引名称 举例: GET /es_db
- 删除索引
格式: DELETE /索引名称 举例: DELETE /es_db
- 添加文档
格式: PUT /索引名称/类型/id
- 修改文档
格式: PUT /索引名称/类型/id
注意:POST和PUT都能起到创建/更新的作用
1、需要注意的是PUT需要对一个具体的资源进行操作也就是要确定id才能进行更新/创建,而POST是可以针对整个资源集合进行操作的,如果不写id就由ES生成一个唯一id进行创建==新文档,如果填了id那就针对这个id的文档进行创建/更新
2、PUT只会将json数据都进行替换, POST只会更新相同字段的值
3、PUT与DELETE都是幂等性操作, 即不论操作多少次, 结果都一样
- 查询文档
格式: GET /索引名称/类型/id 举例: GET /es_db/_doc/1
- 删除文档
格式: DELETE /索引名称/类型/id 举例: DELETE /es_db/_doc/1
9.Restful认识
Restful是一种面向资源的架构风格,可以简单理解为:使用URL定位资源,用HTTP动词(GET,POST,DELETE,PUT)描述操作。 基于Restful API ES和所有客户端的交互都是使用JSON格式的数据.
其他所有程序语言都可以使用RESTful API,通过9200端口的与ES进行通信
GET查询、PUT添加、POST修改、DELE删除
使用Restful的好处:
透明性,暴露资源存在。
充分利用 HTTP 协议本身语义,不同请求方式进行不同的操作
10.查询操作
10.1 查询当前类型中的所有文档 _search
格式: GET /索引名称/类型/_search
举例: GET /es_db/_doc/_search SQL: select * from student
10.2 条件查询, 如要查询age等于28岁的 _search?q=:**
格式: GET /索引名称/类型/_search?q=:** 举例: GET /es_db/_doc/_search?q=age:28
10.3 范围查询, 如要查询age在25至26岁之间的 _search?q=*[ TO **] 注意: TO 必须为大写
格式: GET /索引名称/类型/_search?q=***[25 TO 26] 举例: GET /es_db/_doc/_search?q=age[25 TO 26]
10.4 根据多个ID进行批量查询 _mget
格式: GET /索引名称/类型/_mget 举例: GET /es_db/_doc/_mget
10.5 查询年龄小于等于28岁的 :<=
格式: GET /索引名称/类型/_search?q=age:<=** 举例: GET /es_db/_doc/_search?q=age:<=28
10.6 查询年龄大于28前的 :>
格式: GET /索引名称/类型/_search?q=age:>** 举例: GET /es_db/_doc/_search?q=age:>28
10.7 分页查询 from=&size=
格式: GET /索引名称/类型/_search?q=age[25 TO 26]&from=0&size=1 举例: GET /es_db/_doc/_search?q=age[25 TO 26]&from=0&size=1
10.8 对查询结果只输出某些字段 _source=字段,字段
格式: GET /索引名称/类型/_search?_source=字段,字段 举例: GET /es_db/_doc/_search?_source=name,age
10.9 对查询结果排序 sort=字段:desc/asc
格式: GET /索引名称/类型/_search?sort=字段 desc 举例: GET /es_db/_doc/_search?sort=age:desc