DSL查询
对文档的查询语法DSL
Elasticsearch的查询可以分为两大类:
- 叶子查询(Leaf query clauses):一般是在特定的字段里查询特定值,属于简单查询,很少单独使用。
- 复合查询(Compound query clauses):以逻辑方式组合多个叶子查询或者更改叶子查询的行为方式。
# 快速入门
我们依然在Kibana的DevTools中学习查询的DSL语法。首先来看查询的语法结构:
GET /{索引库名}/_search
{
"query": {
"查询类型": {
// .. 查询条件
}
}
}
说明:
GET /{索引库名}/_search
:其中的_search
是固定路径,不能修改
例如,我们以最简单的无条件查询为例,无条件查询的类型是:match_all,因此其查询语句如下:
GET /items/_search
{
"query": {
"match_all": {
}
}
}
由于match_all无条件,所以条件位置不写即可。
你会发现虽然是match_all,但是响应结果中并不会包含索引库中的所有文档,而是仅有10条。这是因为处于安全考虑,elasticsearch设置了默认的查询页数。
# 叶子查询⭐
叶子查询的类型也可以做进一步细分,详情大家可以查看官方文档:
这里列举一些常见的,例如:
- 全文检索查询(Full Text Queries):利用分词器对用户输入搜索条件先分词,得到词条,然后再利用倒排索引搜索词条。例如:
match
:multi_match
- 精确查询(Term-level queries):不对用户输入搜索条件分词,根据字段内容精确值匹配。但只能查找keyword、数值、日期、boolean类型的字段。例如:
ids
term
range
- 地理坐标查询:用于搜索地理位置,搜索方式很多,例如:
geo_bounding_box
:按矩形搜索geo_distance
:按点和半径搜索
# 全文检索查询
全文检索的种类也很多,详情可以参考官方文档:https://www.elastic.co/guide/en/elasticsearch/reference/7.12/full-text-queries.html
以全文检索中的match
为例,语法如下:(常用)
GET /{索引库名}/_search
{
"query": {
"match": {
"字段名": "搜索条件"
}
}
}
与match
类似的还有multi_match
,区别在于可以同时对多个字段搜索,而且多个字段都要满足,语法示例:(搜索性能低)
GET /{索引库名}/_search
{
"query": {
"multi_match": {
"query": "搜索条件",
"fields": ["字段1", "字段2"]
}
}
}
# 精确查询⭐
精确查询,英文是Term-level query
,顾名思义,词条级别的查询。也就是说不会对用户输入的搜索条件再分词,而是作为一个词条,与搜索的字段内容精确值匹配。因此推荐查找keyword
、数值、日期、boolean
类型的字段。例如:
- id
- price
- 城市
- 地名
- 人名
等等,作为一个整体才有含义的字段。
详情可以查看官方文档:https://www.elastic.co/guide/en/elasticsearch/reference/7.12/term-level-queries.html
term
查询,其语法如下:
GET /{索引库名}/_search
{
"query": {
"term": {
"字段名": {
"value": "搜索条件"
}
}
}
}
当你输入的搜索条件不是词条,而是短语时,由于不做分词,你反而搜索不到:
range
查询,语法如下:
GET /{索引库名}/_search
{
"query": {
"range": {
"字段名": {
"gte": {最小值},
"lte": {最大值}
}
}
}
}
range
是范围查询,对于范围筛选的关键字有:
gte
:大于等于gt
:大于lte
:小于等于lt
:小于
ids
查询
GET /{索引库名}/_search
{
"query": {
"ids": {
"values": ["", ""]
}
}
}
# 复合查询
复合查询大致可以分为两类:
- 第一类:基于逻辑运算组合叶子查询,实现组合条件,例如
- bool
- 第二类:基于某种算法修改查询时的文档相关性算分,从而改变文档排名。例如:
- function_score
- dis_max
其它复合查询及相关语法可以参考官方文档:
# 算分函数查询(选讲)
当我们利用match查询时,文档结果会根据与搜索词条的关联度打分(_score),返回结果时按照分值降序排列。
# bool查询
bool查询,即布尔查询。就是利用逻辑运算来组合一个或多个查询子句的组合。bool查询支持的逻辑运算有:
- must:必须匹配每个子查询,类似“与”
- should:选择性匹配子查询,类似“或”
- must_not:必须不匹配,不参与算分,类似“非”
- filter:必须匹配,不参与算分
bool查询的语法如下:
GET /items/_search
{
"query": {
"bool": {
"must": [
{"match": {"name": "手机"}}
],
"should": [
{"term": {"brand": { "value": "vivo" }}},
{"term": {"brand": { "value": "小米" }}}
],
"must_not": [
{"range": {"price": {"gte": 2500}}}
],
"filter": [
{"range": {"price": {"lte": 1000}}}
]
}
}
}
出于性能考虑,与搜索关键字无关的查询尽量采用must_not或filter逻辑运算,避免参与相关性算分。
其中输入框的搜索条件肯定要参与相关性算分,可以采用match。但是价格范围过滤、品牌过滤、分类过滤等尽量采用filter,不要参与相关性算分。
比如,我们要搜索手机
,但品牌必须是华为
,价格必须是900~1599
,那么可以这样写:
GET /items/_search
{
"query": {
"bool": {
"must": [
{"match": {"name": "手机"}}
],
"filter": [
{"term": {"brand": { "value": "华为" }}},
{"range": {"price": {"gte": 90000, "lt": 159900}}}
]
}
}
}
# 排序
elasticsearch默认是根据相关度算分(_score
)来排序,但是也支持自定义方式对搜索结果排序。不过分词字段无法排序,能参与排序字段类型有:keyword
类型、数值类型、地理坐标类型、日期类型等。
详细说明可以参考官方文档:https://www.elastic.co/guide/en/elasticsearch/reference/7.12/sort-search-results.html
语法说明:
GET /indexName/_search
{
"query": {
"match_all": {}
},
"sort": [
{
"排序字段": {
"order": "排序方式asc和desc"
}
}
]
}
# 分页
elasticsearch 默认情况下只返回top10的数据。而如果要查询更多数据就需要修改分页参数了。
# 基础分页
elasticsearch中通过修改from
、size
参数来控制要返回的分页结果:
from
:从第几个文档开始size
:总共查询几个文档
类似于mysql中的limit ?, ?
官方文档如下:https://www.elastic.co/guide/en/elasticsearch/reference/7.12/paginate-search-results.html
语法如下:
GET /items/_search
{
"query": {
"match_all": {}
},
"from": 0, // 分页开始的位置,默认为0
"size": 10, // 每页文档数量,默认10
"sort": [
{
"price": {
"order": "desc"
}
}
]
}
# 深度分页
elasticsearch的数据一般会采用分片存储,也就是把一个索引中的数据分成N份,存储到不同节点上。这种存储方式比较有利于数据扩展,但给分页带来了一些麻烦。
比如一个索引库中有100000条数据,分别存储到4个分片,每个分片25000条数据。现在每页查询10条,查询第99页。那么分页查询的条件如下:
GET /items/_search
{
"from": 990, // 从第990条开始查询
"size": 10, // 每页查询10条
"sort": [
{
"price": "asc"
}
]
}
深度分页的问题
- 从语句来分析,要查询第990~1000名的数据。
- 从实现思路来分析,肯定是将所有数据排序,找出前1000名,截取其中的990~1000的部分。但问题来了,我们如何才能找到所有数据中的前1000名呢?
- 要知道每一片的数据都不一样,第1片上的第900~ 1000,在另1个节点上并不一定依然是900~ 1000名。所以我们只能在每一个分片上都找出排名前1000的数据,然后汇总到一起,重新排序,才能找出整个索引库中真正的前1000名,此时截取990~ 1000的数据即可。
- 试想一下,假如我们现在要查询的是第999页数据呢,是不是要找第9990~10000的数据,那岂不是需要把每个分片中的前10000名数据都查询出来,汇总在一起,在内存中排序?如果查询的分页深度更深呢,需要一次检索的数据岂不是更多?
- 由此可知,当查询分页深度较大时,汇总数据过多,对内存和CPU会产生非常大的压力。
- 因此elasticsearch会禁止
from+ size
超过10000的请求。
针对深度分页,elasticsearch提供了两种解决方案:
search after
:分页时需要排序,原理是从上一次的排序值开始,查询下一页数据。官方推荐使用的方式。(游标查询)scroll
:原理将排序后的文档id形成快照,保存下来,基于快照做分页。官方已经不推荐使用。
总结:
大多数情况下,我们采用普通分页就可以了。查看百度、京东等网站,会发现其分页都有限制。例如百度最多支持77页,每页不足20条。京东最多100页,每页最多60条。
因此,一般我们采用限制分页深度的方式即可,无需实现深度分页。
# 高亮
我们在百度,京东搜索时,关键字会变成红色,比较醒目,这叫高亮显示:
观察页面源码,你会发现两件事情:
- 高亮词条都被加了
<em>
标签 <em>
标签都添加了红色样式
css样式肯定是前端实现页面的时候写好的,但是前端编写页面的时候是不知道页面要展示什么数据的,不可能给数据加标签。而服务端实现搜索功能,要是有elasticsearch
做分词搜索,是知道哪些词条需要高亮的。
因此词条的高亮标签肯定是由服务端提供数据的时候已经加上的。
因此实现高亮的思路就是:
- 用户输入搜索关键字搜索数据
- 服务端根据搜索关键字到elasticsearch搜索,并给搜索结果中的关键字词条添加
html
标签 - 前端提前给约定好的
html
标签添加CSS
样式
# 实现高亮
事实上elasticsearch已经提供了给搜索关键字加标签的语法,无需我们自己编码。
基本语法如下:
GET /{索引库名}/_search
{
"query": {
"match": {
"搜索字段": "搜索关键字"
}
},
"highlight": {
"fields": {
"高亮字段名称": {
"pre_tags": "<em>",
"post_tags": "</em>"
}
}
}
}
注意:
- 搜索必须有查询条件,而且是全文检索类型的查询条件,例如
match
- 参与高亮的字段必须是
text
类型的字段 - 默认情况下参与高亮的字段要与搜索字段一致,除非添加:
required_field_match=false
# 总结
查询的DSL是一个大的JSON对象,包含下列属性:
query
:查询条件from
和size
:分页条件sort
:排序条件highlight
:高亮条件
示例:
GET /items/_search
{
"query": {
"match": {
"name": "华为"
}
},
"from": 0,//分页开始的位置
"to": 20,//期望获取的文档总数
"sort": [
{"price": "asc"},//普通排序
],
"highlight": {
"fields": {//高亮字段
"name": {
"pre_tags": "<em>",//高亮字段的前置标签
"post_tags": "</em>"//高亮字段的后置标签
}
}
}
}