【9种】ElasticSearch分词器详解,一文get!!!| 博学谷狂野架构师

news2024/10/7 14:23:55

ElasticSearch 分词器

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  • 作者: 博学谷狂野架构师
  • GitHub:GitHub地址 (有我精心准备的130本电子书PDF)

    只分享干货、不吹水,让我们一起加油!😄

概述

分词器的主要作用将用户输入的一段文本,按照一定逻辑,分析成多个词语的一种工具

什么是分词器

顾名思义,文本分析就是把全文本转换成一系列单词(term/token)的过程,也叫分词。在 ES 中,Analysis 是通过分词器(Analyzer) 来实现的,可使用 ES 内置的分析器或者按需定制化分析器。

举一个分词简单的例子:比如你输入 Mastering Elasticsearch,会自动帮你分成两个单词,一个是 mastering,另一个是 elasticsearch,可以看出单词也被转化成了小写的。

图片

分词器的构成

分词器是专门处理分词的组件,分词器由以下三部分组成:

组成部分
character filter

接收原字符流,通过添加、删除或者替换操作改变原字符流

例如:去除文本中的html标签,或者将罗马数字转换成阿拉伯数字等。一个字符过滤器可以有零个或者多个

tokenizer

简单的说就是将一整段文本拆分成一个个的词。

例如拆分英文,通过空格能将句子拆分成一个个的词,但是对于中文来说,无法使用这种方式来实现。在一个分词器中,有且只有一个tokenizeer

token filters

将切分的单词添加、删除或者改变

例如将所有英文单词小写,或者将英文中的停词a删除等,在token filters中,不允许将token(分出的词)position或者offset改变。同时,在一个分词器中,可以有零个或者多个token filters.

分词顺序

图片

同时 Analyzer 三个部分也是有顺序的,从图中可以看出,从上到下依次经过 Character FiltersTokenizer 以及 Token Filters,这个顺序比较好理解,一个文本进来肯定要先对文本数据进行处理,再去分词,最后对分词的结果进行过滤。

索引和搜索分词

文本分词会发生在两个地方:

  • 创建索引:当索引文档字符类型为text时,在建立索引时将会对该字段进行分词。
  • 搜索:当对一个text类型的字段进行全文检索时,会对用户输入的文本进行分词。
配置分词器

默认ES使用standard analyzer,如果默认的分词器无法符合你的要求,可以自己配置

分词器测试

可以通过_analyzerAPI来测试分词的效果。

COPY# 过滤html 标签
POST _analyze
{
    "tokenizer":"keyword", #原样输出
    "char_filter":["html_strip"], # 过滤html标签
    "text":"<b>hello world<b>"  # 输入的文本
}

image-20220808135231869

指定分词器

使用地方

分词器的使用地方有两个:

  • 创建索引时
  • 进行搜索时
创建索引时指定分词器

如果设置手动设置了分词器,ES将按照下面顺序来确定使用哪个分词器:

  • 先判断字段是否有设置分词器,如果有,则使用字段属性上的分词器设置
  • 如果设置了analysis.analyzer.default,则使用该设置的分词器
  • 如果上面两个都未设置,则使用默认的standard分词器
字段指定分词器

为title属性指定分词器

COPYPUT my_index
{
  "mappings": {
    "properties": {
      "title":{
        "type":"text",
        "analyzer": "whitespace"
      }
    }
  }
}
设置默认分词器
COPYPUT my_index
{
  "settings": {
    "analysis": {
      "analyzer": {
        "default":{
          "type":"simple"
        }
      }
    }
  }
}
搜索时如何确定分词器

在搜索时,通过下面参数依次检查搜索时使用的分词器:

  • 搜索时指定analyzer参数
  • 创建mapping时指定字段的search_analyzer属性
  • 创建索引时指定settinganalysis.analyzer.default_search
  • 查看创建索引时字段指定的analyzer属性
  • 如果上面几种都未设置,则使用默认的standard分词器。
指定analyzer

搜索时指定analyzer查询参数

COPYGET my_index/_search
{
  "query": {
    "match": {
      "message": {
        "query": "Quick foxes",
        "analyzer": "stop"
      }
    }
  }
}
指定字段analyzer
COPYPUT my_index
{
  "mappings": {
    "properties": {
      "title":{
        "type":"text",
        "analyzer": "whitespace",
        "search_analyzer": "simple"
      }
    }
  }
}
指定默认default_seach
COPYPUT my_index
{
  "settings": {
    "analysis": {
      "analyzer": {
        "default":{
          "type":"simple"
        },
        "default_seach":{
          "type":"whitespace"
        }
      }
    }
  }
}

内置分词器

es在索引文档时,会通过各种类型 Analyzer 对text类型字段做分析,

不同的 Analyzer 会有不同的分词结果,内置的分词器有以下几种,基本上内置的 Analyzer 包括 Language Analyzers 在内,对中文的分词都不够友好,中文分词需要安装其它 Analyzer

分析器描述分词对象结果
standard标准分析器是默认的分析器,如果没有指定,则使用该分析器。它提供了基于文法的标记化(基于 Unicode 文本分割算法,如 Unicode 标准附件 # 29所规定) ,并且对大多数语言都有效。The 2 QUICK Brown-Foxes jumped over the lazy dog’s bone.[ the, 2, quick, brown, foxes, jumped, over, the, lazy, dog’s, bone ]
simple简单分析器将文本分解为任何非字母字符的标记,如数字、空格、连字符和撇号、放弃非字母字符,并将大写字母更改为小写字母。The 2 QUICK Brown-Foxes jumped over the lazy dog’s bone.[ the, quick, brown, foxes, jumped, over, the, lazy, dog, s, bone ]
whitespace空格分析器在遇到空白字符时将文本分解为术语The 2 QUICK Brown-Foxes jumped over the lazy dog’s bone.[ The, 2, QUICK, Brown-Foxes, jumped, over, the, lazy, dog’s, bone. ]
stop停止分析器与简单分析器相同,但增加了删除停止字的支持。默认使用的是 _english_ 停止词。The 2 QUICK Brown-Foxes jumped over the lazy dog’s bone.[ quick, brown, foxes, jumped, over, lazy, dog, s, bone ]
keyword不分词,把整个字段当做一个整体返回The 2 QUICK Brown-Foxes jumped over the lazy dog’s bone.[The 2 QUICK Brown-Foxes jumped over the lazy dog’s bone.]
pattern模式分析器使用正则表达式将文本拆分为术语。正则表达式应该匹配令牌分隔符,而不是令牌本身。正则表达式默认为 w+ (或所有非单词字符)。The 2 QUICK Brown-Foxes jumped over the lazy dog’s bone.[ the, 2, quick, brown, foxes, jumped, over, the, lazy, dog, s, bone ]
多种西语系 arabic, armenian, basque, bengali, brazilian, bulgarian, catalan, cjk, czech, danish, dutch, english等等一组旨在分析特定语言文本的分析程序。

中文扩展分析器

中文分词器最简单的是ik分词器,还有jieba分词,哈工大分词器等

分词器描述分词对象结果
ik_smartik分词器中的简单分词器,支持自定义字典,远程字典学如逆水行舟,不进则退[学如逆水行舟,不进则退]
ik_max_wordik_分词器的全量分词器,支持自定义字典,远程字典学如逆水行舟,不进则退[学如逆水行舟,学如逆水,逆水行舟,逆水,行舟,不进则退,不进,则,退]

词语分词

标准分词器(Standard Tokenizer)

根据standardUnicode文本分段算法的定义,将文本划分为多个单词边界的上的术语

它是 ES 默认的分词器,它会对输入的文本按词的方式进行切分,切分好以后会进行转小写处理,默认的 stopwords 是关闭的

图片

使用案例

下面使用 Kibana 看一下它是怎么样进行工作的

原始内容
COPYIn 2020, Java is the best language in the world.
测试分词

在 Kibana 的开发工具(Dev Tools)中指定 Analyzer 为 standard,并输入文本 In 2020, Java is the best language in the world.,然后我们运行一下:

COPYGET _analyze
{
  "text":"In 2020, Java is the best language in the world.",
  "analyzer": "standard"
}

image-20220808105014779

可以看出是按照空格、非字母的方式对输入的文本进行了转换,比如对 Java 做了转小写,对一些停用词也没有去掉,比如 in,其中 token 为分词结果;start_offset 为起始偏移;end_offset 为结束偏移;position 为分词位置。

可配置项
选项描述
max_token_length最大令牌长度。如果看到令牌超过此长度,则将其max_token_length间隔分割。默认为255。
stopwords预定义的停用词列表,例如english或包含停用词列表的数组。默认为none。
stopwords_path包含停用词的文件的路径。
COPY{
    "settings": {
        "analysis": {
            "analyzer": {
                "my_english_analyzer": {
                    "type": "standard",
                    "max_token_length": 5,
                    "stopwords": "_english_"
                }
            }
        }
    }
}

简单分词器(Letter Tokenizer)

当simple分析器遇到非字母的字符时,它会将文本划分为多个术语,它小写所有术语,对于中文和亚洲很多国家的语言来说是无用的

图片

它只包括了 Lower CaseTokenizer,它会按照非字母切分非字母的会被去除,最后对切分好的做转小写处理,然后接着用刚才的输入文本,分词器换成 simple 来进行分词,运行结果如下:

使用案例
原始内容
COPYIn 2020, Java is the best language in the world.
测试分词
COPYGET _analyze
{
  "text":"In 2020, Java is the best language in the world.",
  "analyzer": "simple"
}

image-20220808105857762

空白分词器(Whitespace Tokenizer)

它非常简单,根据名称也可以看出是按照空格进行切分

该whitespace分析仪将文本分为方面每当遇到任何空白字符,和上面的分词器不同,空白分词器默认并不会将内容转换为小写。

图片

使用案例
原始内容
COPYIn 2020, Java is the best language in the world.
测试分词
COPYGET _analyze
{
  "text":"In 2020, Java is the best language in the world.",
  "analyzer": "whitespace"
}

image-20220808110235685

电子邮件分词器(UAX URL Email Tokenizer)

此分词器主要是针对email和url地址进行关键内容的标记。

使用案例
原始内容
COPY"Email me at john.smith@global-international.com"
测试分词
COPYGET _analyze
{
  "text":"Email me at john.smith@global-international.com",
  "tokenizer": "uax_url_email"
}
可配置项

max_token_length最大令牌长度。如果看到令牌超过此长度,则将其max_token_length间隔分割。默认为255

COPY{
    "settings": {
        "analysis": {
            "analyzer": {
                "my_english_analyzer": {
                    "type": "standard",
                    "max_token_length": 5
                }
            }
        }
    }
}

经典分词器(Classic Tokenizer)

可对首字母缩写词,公司名称,电子邮件地址和互联网主机名进行特殊处理,但是,这些规则并不总是有效,并且此关键词生成器不适用于英语以外的大多数其他语言

特点
  • 它最多将标点符号拆分为单词,删除标点符号,但是,不带空格的点被认为是查询关键词的一部分
  • 此分词器可以将邮件地址和URL地址识别为查询的term(词条)
使用案例
原始内容
COPY"The 2 QUICK Brown-Foxes jumped over the lazy dog's bone."
测试分词
COPYGET _analyze
{
  "text":"The 2 QUICK Brown-Foxes jumped over the lazy dog's bone.",
  "analyzer": "classic"
}

image-20220808111755030

可配置项

max_token_length最大令牌长度。如果看到令牌超过此长度,则将其max_token_length间隔分割。默认为255。

COPY{
    "settings": {
        "analysis": {
            "analyzer": {
                "my_analyzer": {
                    "tokenizer": "my_tokenizer"
                }
            },
            "tokenizer": {
                "my_tokenizer": {
                    "type": "classic",
                    "max_token_length": 5
                }
            }
        }
    }
}

结构化文本分词

关键词分词器(Keyword Tokenizer)

它其实不做分词处理,只是将输入作为 Term 输出

关键词分词器其实是执行了一个空操作的分析,它将任何输入的文本作为一个单一的关键词输出。

图片

使用案例
原始内容
COPY"In 2020, Java is the best language in the world."
测试分词
COPYGET _analyze
{
  "text":"In 2020, Java is the best language in the world.",
  "analyzer": "keyword"
}

会发现前后内容根本没有发生改变,这也是这个分词器的作用,有些时候我们针对一个需要分词查询的字段进行查询的时候,可能并不希望查询条件被分词,这个时候就可以使用这个分词器,整个查询条件作为一个关键词使用

image-20220808112235674

正则分词器(Pattern Tokenizer)

模式标记器使用 Java正则表达式。使用JAVA的正则表达式进行词语的拆分。

它可以通过正则表达式的方式进行分词,默认是用 \W+ 进行分割的,也就是非字母的符合进行切分的。

图片

使用案例
原始内容
COPY"In 2020, Java is the best language in the world."
测试分词
COPYGET _analyze
{
  "text":"In 2020, Java is the best language in the world.",
  "analyzer": "patter"
}

image-20220808112737629

可配置项

正则分词器有以下的选项

选项描述
pattern正则表达式
flags正则表达式标识
lowercase是否使用小写词汇
stopwords停止词的列表。
stopwords_path定义停止词文件的路径。
COPY{
    "settings": {
        "analysis": {
            "analyzer": {
                "my_email_analyzer": {
                    "type": "pattern",
                    "pattern": "\\W|_",
                    "lowercase": true
                }
            }
        }
    }
}

路径分词器(Path Tokenizer)

可以对文件系统的路径样式的请求进行拆分,返回被拆分各个层级内容。

使用案例
原始内容
COPY"/one/two/three"
测试分词
COPYGET _analyze
{
  "text":"/one/two/three",
  "tokenizer":"path_hierarchy"
}

image-20220808113500717

可配置项
选项描述
delimiter用作路径分隔符的字符
replacement用于定界符的可选替换字符
buffer_size单次读取到术语缓冲区中的字符数。默认为1024。术语缓冲区将以该大小增长,直到所有文本都被消耗完为止。建议不要更改此设置。
reverse正向还是反向获取关键词
skip要忽略的内容
COPY{
    "settings": {
        "analysis": {
            "analyzer": {
                "my_analyzer": {
                    "tokenizer": "my_tokenizer"
                }
            },
            "tokenizer": {
                "my_tokenizer": {
                    "type": "path_hierarchy",
                    "delimiter": "-",
                    "replacement": "/",
                    "skip": 2
                }
            }
        }
    }
}

语言分词(Language Analyzer)

ES 为不同国家语言的输入提供了 Language Analyzer 分词器,在里面可以指定不同的语言

支持语种

支持如下语种:

关键字语种
arabic美 /ˈærəbɪk/ 阿拉伯语
armenian美 /ɑːrˈmiːniən/ 亚美尼亚语
basque美 /bæsk,bɑːsk/ 巴斯克语
bengali美 /beŋˈɡɑːli/ 孟加拉语
brazilian美 /brəˈzɪliən/ 巴西语
bulgarian美 /bʌlˈɡeriən/ 保加利亚语
catalan美 /ˈkætəlæn/ 加泰罗尼亚语
cjk中日韩统一表意文字
czech美 /tʃek/ 捷克语
danish美 /ˈdeɪnɪʃ/ 丹麦语
dutch美 /dʌtʃ/ 荷兰语
english美 /ˈɪŋɡlɪʃ/ 英语
estonian美 /eˈstoʊniən/ 爱沙尼亚语
finnish美 /ˈfɪnɪʃ/ 芬兰语
french美 /frentʃ/ 法语
galician美 /ɡəˈlɪʃn/ 加里西亚语
german美 /ˈdʒɜːrmən/ 德语
greek美 /ɡriːk/ 希腊语
hindi美 /ˈhɪndi/ 北印度语
hungarian美 /hʌŋˈɡeriən/ 匈牙利语
indonesian美 /ˌɪndəˈniːʒn/ 印度尼西亚语
irish美 /ˈaɪrɪʃ/ 爱尔兰语
italian美 /ɪˈtæliən/ 意大利语
latvian美 /ˈlætviən/ 拉脱维亚语
lithuanian美 /ˌlɪθuˈeɪniən/ 立陶宛语
norwegian美 /nɔːrˈwiːdʒən/ 挪威语
persian/‘pɜːrʒən/ 波斯语
portuguese美 /ˌpɔːrtʃʊˈɡiːz/ 葡萄牙语
romanian美 /ro’menɪən/ 罗马尼亚语
russian美 /ˈrʌʃn/ 俄语
sorani索拉尼语
spanish美 /ˈspænɪʃ/ 西班牙语
swedish美 /ˈswiːdɪʃ/ 瑞典语
turkish美 /ˈtɜːrkɪʃ/ 土耳其语
thai美 /taɪ/ 泰语
使用案例

下面我们使用英语进行分析

原始内容
COPY"In 2020, Java is the best language in the world."
测试分词
COPYGET _analyze
{
  "text":"In 2020, Java is the best language in the world.",
  "analyzer":"english"
}

image-20220808114216744

自定义分词器

当内置的分词器无法满足需求时,可以创建custom类型的分词器。

配置参数
参数描述
tokenizer内置或定制的tokenizer.(必须)
char_filter内置或定制的char_filter(非必须)
filter内置或定制的token filter(非必须)
position_increment_gap当值为文本数组时,设置改值会在文本的中间插入假空隙。设置该属性,对与后面的查询会有影响。默认该值为100.
创建索引

上面的示例中定义了一个名为my_custom_analyzer的分词器

该分词器的typecustomtokenizerstandardchar_filterhmtl_strip,filter定义了两个分别为:lowercaseasciifolding

COPYPUT my_index
{
  "settings": {
    "analysis": {
      "analyzer": {
        "my_custom_analyzer":{
          "type":"custom",
          "tokenizer":"standard",
          "char_filter":["html_strip"],
          "filter":["lowercase","asciifolding"]
        }
      }
    }
  }
}
使用案例
原始内容
COPYIs this <b>déjà vu</b>?
测试分词
COPYPOST my_index/_analyze
{
  "text": "Is this <b>déjà vu</b>?",
  "analyzer": "my_custom_analyzer"
}

image-20220808140137712

中文分词器

IKAnalyzer

IKAnalyzer是一个开源的,基于java的语言开发的轻量级的中文分词工具包

从2006年12月推出1.0版开始,IKAnalyzer已经推出了3个大版本,在 2012 版本中,IK 实现了简单的分词歧义排除算法,标志着 IK 分词器从单纯的词典分词向模拟语义分词衍化

使用IK分词器

IK提供了两个分词算法:

  • ik_smart:最少切分。
  • ik_max_word:最细粒度划分。

ik_smart

使用案例
原始内容
COPY传智教育的教学质量是杠杠的
测试分词
COPYGET _analyze
{
  "analyzer": "ik_smart",
  "text": "传智教育的教学质量是杠杠的"
}

image-20220808115450647

ik_max_word

使用案例
原始内容
COPY传智教育的教学质量是杠杠的
测试分词
COPYGET _analyze
{
  "analyzer": "ik_max_word",
  "text": "传智教育的教学质量是杠杠的"
}

image-20220808115513668

自定义词库

我们在使用IK分词器时会发现其实有时候分词的效果也并不是我们所期待的

问题描述

例如我们输入“传智教育的教学质量是杠杠的”,但是分词器会把“传智教育”进行拆开,分为了“传”,“智”,“教育”,但我们希望的是“传智教育”可以不被拆开

image-20220808115543696

解决方案

对于以上的问题,我们只需要将自己要保留的词,加到我们的分词器的字典中即可

编辑字典内容

进入elasticsearch目录plugins/ik/config中,创建我们自己的字典文件yixin.dic,并添加内容:

COPYcd plugins/ik/config
echo "传智教育" > custom.dic
扩展字典

进入我们的elasticsearch目录 :plugins/ik/config,打开IKAnalyzer.cfg.xml文件,进行如下配置:

COPYvi IKAnalyzer.cfg.xml
#增加如下内容
<entry key="ext_dict">custom.dic</entry>
再次测试

重启ElasticSearch,再次使用kibana测试

COPYGET _analyze
{
  "analyzer": "ik_max_word",
  "text": "传智教育的教学质量是杠杠的"
}

可以发现,现在我们的词汇”传智教育”就不会被拆开了,达到我们想要的效果了

image-20220808134046401

本文由传智教育博学谷狂野架构师教研团队发布。

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1.简介 SnowFlake 中文意思为雪花&#xff0c;故称为雪花算法。最早是 Twitter 公司在其内部用于分布式环境下生成唯一 ID。在2014年开源 scala 语言版本。 雪花算法的原理就是生成一个的 64 位比特位的 long 类型的唯一 id。 最高 1 位固定值 0&#xff0c;因为生成的 id 是…

Python的HTTP库及示例

13.3 HTTP库 HTTP&#xff08;Hyper Text Transfer Protocol&#xff09;是一个客户端和服务器端请求和应答的标准。客户端是终端用户&#xff0c;服务器端是网站。客户端发起一个到服务器上指定端口的HTTP请求&#xff0c;服务器向客户端发回一个状态行和响应的消息。 可以…

ICV: 2025年全球QKD产业规模有望达到25亿美元

近日&#xff0c;专注于量子、智能驾驶等前沿科技领域的国际咨询机构ICV发布了《全球量子安全通信产业研究报告》&#xff0c;报告主要内容包括量子安全通信的概念、量子密钥分发 (QKD)发展历程、QKD的优势、产业链、应用领域、QKD产业规模及预测、全球主要参与者。 量子安全通…

ubuntu18.04中PCL点云库依赖的安装以及PCL点云库和Eigen的卸载与安装

一、PCL点云库依赖的安装、遇到问题的解决方法 sudo add-apt-repository ppa:v-launchpad-jochen-sprickerhof-de/pcl sudo apt-get update sudo apt-get install libpcl-all 以上是官方给出的&#xff0c;但是会出很多报错&#xff0c;这里建议自己配置。 配置步骤&#xff…

【Android学习专题】安卓样式学习(学习内容记录)

学习记录内容来自《Android编程权威指南&#xff08;第三版&#xff09;》 样式调整和添加 调整颜色资源&#xff08;res/values/colors.xml&#xff09; 格式&#xff1a; 添加样式&#xff08;res/values/styles.xml&#xff09;&#xff0c;&#xff08;创建BeatBox项目时…

开源狂潮让巨头惨败!谷歌内部文件曝光:我们和OpenAI都没有护城河

因为开源&#xff0c;AI军备竞赛&#xff0c;谷歌和OpenAI全是输家&#xff1f; 来源丨新智元 重磅&#xff01; 谷歌的一份名为《我们没有护城河&#xff0c;OpenAI也没有》的内部文件疑似被泄露&#xff0c; 今天早上&#xff0c;外媒SemiAnalysis公布了这份重磅炸弹泄露…

日撸 Java 三百行day45

文章目录 说明day45 冒泡排序1. 基本思路2.代码 说明 闵老师的文章链接&#xff1a; 日撸 Java 三百行&#xff08;总述&#xff09;_minfanphd的博客-CSDN博客 自己也把手敲的代码放在了github上维护&#xff1a;https://github.com/fulisha-ok/sampledata day45 冒泡排序 …

IP地址技术原理

IP地址用于唯一地标识一个网络设备&#xff08;如计算机、路由器等&#xff09;在互联网或局域网中的位置。IP地址由32位二进制数表示&#xff0c;通常分为4个8位二进制数&#xff0c;每个数用点号隔开&#xff0c;如106.110.92.215。IP地址可用于数据传输、网络管理和安全控制…

Springboot +Flowable,服务任务ServiceTask执行的三种方式(一)

一.简介 ServiceTask 从名字上看就是服务任务&#xff0c;它的图标是像下面这样&#xff0c;截图如下&#xff1a; ServiceTask 一般由系统自动完成&#xff0c;当流程走到这一步的时候&#xff0c;不会自动停下来&#xff0c;而是会去执行我们提前在 ServiceTask 中配置好的…

托福高频真词List06 // 附阅读真题 14:26~15:12 // 15:12~16:12

目录 生词 熟词 阅读真题 生词 inducecausecause the formation of increasestimulate&#xff08;导致&#xff09; v 导致 inevitableunavoidable certainnecessary&#xff08;不可避免地&#xff09; adj 不可避免的accommodateallowv 顺应 modestreasonablesmall modera…

【Git 教程】—git指令详细解析,上机操作,简单易懂

目录 一. 集中式和分布式的区别 1. 集中式版本控制工具 2. 分布式版本控制工具 3. 基本概念 4. 配置信息 二. 创建本地仓库&#xff08;git init) 三.基础指令 1. 获取git版本号 2.查看文件的状态 3. 查看提交记录 4. 版本回退 5. git reflog 6. .gitignore文件…