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SpringCloud（十）——ElasticSearch简单了解（三）数据聚合和自动补全

news 2025/9/14 16:19:28

文章目录

1. 数据聚合
- 1.1 聚合介绍
- 1.2 Bucket 聚合
- 1.3 Metrics 聚合
- 1.4 使用 RestClient 进行聚合
2. 自动补全
- 2.1 安装补全包
- 2.2 自定义分词器
- 2.3 自动补全查询
- 2.4 拼音自动补全查询
- 2.5 RestClient 实现自动补全
- - 2.5.1 建立索引
  - 2.5.2 修改数据定义
  - 2.5.3 补全查询
  - 2.5.4 解析结果

1. 数据聚合

1.1 聚合介绍

聚合（aggregations）可以实现对文档数据的统计、分析、运算。

聚合常见的有三类：

桶（Bucket）聚合：用来对文档做分组
- TermAggregation：按照文档字段值分组
- Date Histogram：按照日期阶梯分组，例如一周为一组，或者一月为一组
度量（Metric）聚合：用以计算一些值，比如：最大值、最小值、平均值等
- Avg：求平均值
- Max：求最大值
- Min：求最小值
- Stats：同时求max、min、avg、sum等
管道（pipeline）聚合：其它聚合的结果为基础做聚合

参与聚合的字段为以下字段：

keyword
数值
日期
布尔

注意，不能是 text 字段

1.2 Bucket 聚合

这里假如我们需要对不同品牌的酒店进行聚合人，那么我们就可以使用桶聚合，桶聚合的例子如下：

GET /hotel/_search
{"size": 0,  // 设置size为0，结果中不包含文档，只包含聚合结果"aggs": { // 定义聚合"brandAgg": { //给聚合起个名字"terms": { // 聚合的类型，按照品牌值聚合，所以选择term"field": "brand", // 参与聚合的字段"order": {"_count": "asc"// 按照聚合数量进行升序排列，默认降序},"size": 20 // 希望获取的聚合结果数量}}}
}

聚合结果如下：
在这里插入图片描述

如果我们需要在一些查询的条件下进行聚合，比如我们只对200元一下的酒店文档进行聚合，那么聚合条件如下：

GET /hotel/_search
{"query": {"range": {"price": {"lte": 200 // 只对200元以下的文档聚合}}}, "size": 0, "aggs": {"brandAgg": {"terms": {"field": "brand","size": 20}}}
}

1.3 Metrics 聚合

如果我们需要按照每个品牌的用户的评分的最大值、最小值、平均值等进行排序，那么这就需要用到 Metrics 聚合了，我们使用 stats 查看所有的聚合属性，该聚合的实现如下：

GET /hotel/_search
{"size": 0, "aggs": {"brandAgg": { "terms": { "field": "brand", "size": 20},"aggs": { // 是brands聚合的子聚合，也就是分组后对每组分别计算"scoreAgg": { // 聚合名称"stats": { // 聚合类型，这里stats可以计算min、max、avg等"field": "score" // 聚合字段，这里是score}}}}}
}

聚合结果如下：
在这里插入图片描述

如果我们想要对按照聚合的平均值进行排序，那么DSL语句如下：

GET /hotel/_search
{"size": 0, "aggs": {"brandAgg": { "terms": { "field": "brand", "size": 20,"order": {"scoreAgg.avg": "asc"  //按照平均值进行排序}},"aggs": { "scoreAgg": { "stats": {"field": "score" }}}}}
}

1.4 使用 RestClient 进行聚合

我们以各个酒店的品牌聚合为例，其中java语句与DSL语句的一一对应关系如下：
在这里插入图片描述
使用RestClient进行聚合的代码如下：

    @Testvoid testAgg() throws IOException {//1.准备Request对象SearchRequest request = new SearchRequest("hotel");//2.准备sizerequest.source().size(0);//3.进行聚合request.source().aggregation(AggregationBuilders.terms("brandAgg").field("brand").size(10));//4.发送请求SearchResponse response = restHighLevelClient.search(request, RequestOptions.DEFAULT);//解析聚合结果Aggregations aggregations = response.getAggregations();//根据名称获取聚合结果Terms brandterms = aggregations.get("brandAgg");//获取桶List<? extends Terms.Bucket> buckets = brandterms.getBuckets();// 遍历for (Terms.Bucket bucket: buckets){// 获取key，也就是品牌信息String brandName = bucket.getKeyAsString();System.out.println(brandName);}}

结果如下：
在这里插入图片描述

2. 自动补全

2.1 安装补全包

自动补全我们需要实现的效果是当我们输入拼音的时候，就有一些产品的提示，这种情况下就需要我们对拼音有一定的处理，所以我们在这里下载一个拼音分词器，下载的方式与上面下载 IK 分词器相差不大，都是首先进入容器内部，然后在容器插件目录下进行安装，

# 进入容器内部
docker exec -it es /bin/bash# 在线下载并安装
/usr/share/elasticsearch/bin/elasticsearch-plugin install --batch \https://github.com/medcl/elasticsearch-analysis-pinyin/releases/download/v7.12.1/elasticsearch-analysis-pinyin-7.12.1.zip#退出
exit#重启容器
docker restart es

重启后，使用拼音分词器试试效果，如下：

POST /_analyze
{"text": ["你干嘛哎哟"],"analyzer": "pinyin"
}

在这里插入图片描述

2.2 自定义分词器

从上面的例子我们可以看出，拼音分词器是将一句话的每个字都进行分开，并且首字母的拼音全部都在一起的，这肯定不是我们想要看到的，我们想要的是对句子进行分词后还能根据词语来创建拼音的索引，所以，这就需要我们自定义分词器了。

首先，我们需要了解分词器的工作步骤，elasticsearch中分词器（analyzer）的组成包含三部分：

character filters：在tokenizer之前对文本进行处理。例如删除字符、替换字符
tokenizer：将文本按照一定的规则切割成词条（term）。例如keyword，就是不分词；还有ik_smart tokenizer
filter：将tokenizer输出的词条做进一步处理。例如大小写转换、同义词处理、拼音处理等

自定义分词器的DSL代码如下：

PUT /test   //针对的是test索引库
{"settings": {"analysis": {"analyzer": { 	//自定义分词器"my_analyzer": {	//分词器名称"tokenizer": "ik_max_word","filter": "py"	//过滤器名称}},"filter": { "py": { "type": "pinyin", //拼音分词器"keep_full_pinyin": false,"keep_joined_full_pinyin": true,"keep_original": true,"limit_first_letter_length": 16,"remove_duplicated_term": true,"none_chinese_pinyin_tokenize": false}}}},"mappings": {	//创建的索引库的映射"properties": {"name": {"type": "text","analyzer": "my_analyzer",//创建索引时的"search_analyzer": "ik_smart"}}}
}

进行测试如下：

POST /test/_doc/1
{"id": 1,"name": "下雪"
}POST /test/_doc/2
{"id": 2,"name": "瞎学"
}GET /test/_search
{"query": {"match": {"name": "武汉在下雪嘛"}}
}

查询结果如下：
在这里插入图片描述

2.3 自动补全查询

elasticsearch提供了 Completion Suggester 查询来实现自动补全功能。这个查询会匹配以用户输入内容开头的词条并返回。为了提高补全查询的效率，对于文档中字段的类型有一些约束：

参与补全查询的字段必须是 completion 类型。
字段的内容一般是用来补全的多个词条形成的数组。

首先我们先建立索引库以及索引库约束，

PUT test2
{"mappings": {"properties": {"title":{"type": "completion"}}}
}

在 test2 索引库中添加数据

// 示例数据
POST test2/_doc
{"title": ["Sony", "WH-1000XM3"]
}POST test2/_doc
{"title": ["SK-II", "PITERA"]
}POST test2/_doc
{"title": ["Nintendo", "switch"]
}

进行自动补全查询，我们给出一个关键字 s ，对其进行补全查询如下，

GET /test2/_search
{"suggest": {"title_suggest": {"text": "s", // 关键字"completion": {"field": "title", // 补全查询的字段"skip_duplicates": true, // 跳过重复的"size": 10 // 获取前10条结果}}}
}

查询结果如下：
在这里插入图片描述

2.4 拼音自动补全查询

如果想要使用拼音自动补全进行查询，那么就必须自定义分词器了，自定义分词器如下：

PUT /test3
{"settings": {"analysis": {"analyzer": { "my_analyzer": {"tokenizer": "ik_max_word","filter": "py"},"completion_analyzer": {"tokenizer": "keyword","filter": "py"}},"filter": { "py": { "type": "pinyin", "keep_full_pinyin": false,"keep_joined_full_pinyin": true,"keep_original": true,"limit_first_letter_length": 16,"remove_duplicated_term": true,"none_chinese_pinyin_tokenize": false}}}},"mappings": {"properties": {"title": {"type": "completion","analyzer": "completion_analyzer"}}}
}

然后创建一个索引库，并添加一些文档，如下：

PUT /test3
{"mappings": {"properties": {"title":{"type": "completion"}}}
}POST test3/_doc
{"title": ["上子", "熵字", "下雪"]
}POST test3/_doc
{"title": ["赏金", "秀色", "猎人"]
}

然后就可以根据首字母缩写或者拼音来进行查询了，DSL代码如下：

GET /test3/_search
{"suggest": {"suggestions": {"text": "xx","completion": {"field": "title","skip_duplicates": true,"size": 10}}}
}

如上，我们输入的是下雪的拼音缩写 xx ，进行查询时，结果如下：
在这里插入图片描述
当然，也可以对拼音进行按顺序的补全查询。

2.5 RestClient 实现自动补全

2.5.1 建立索引

要实现对索引库的内容进行自动补全，我们需要重新创建索引库，我们的索引库需要多出一个 completion 字段的类型，所以删除原有的索引库后创建新的索引库如下：

DELETE /hotelPUT /hotel
{"settings": {"analysis": {"analyzer": { "my_analyzer": {"tokenizer": "ik_max_word","filter": "py"},"completion_analyzer": {"tokenizer": "keyword","filter": "py"}},"filter": { "py": { "type": "pinyin", "keep_full_pinyin": false,"keep_joined_full_pinyin": true,"keep_original": true,"limit_first_letter_length": 16,"remove_duplicated_term": true,"none_chinese_pinyin_tokenize": false}}}},"mappings": {"properties": {"id": {"type": "keyword"},"name": {"type": "text","analyzer": "ik_max_word","copy_to": "all"},"address": {"type": "keyword","index": false},"price": {"type": "integer"},"score": {"type": "integer"},"brand": {"type": "keyword","copy_to": "all"},"city": {"type": "keyword"},"starName": {"type": "keyword"},"bussiness": {"type": "keyword","copy_to": "all"},"location": {"type": "geo_point"},"pic": {"type": "keyword","index": false},"all": {"type": "text","analyzer": "ik_max_word"},"suggestion": {"type": "completion","analyzer": "completion_analyzer"}}}
}

2.5.2 修改数据定义

除此之外，还需要将 Hotel 的定义进行修改，因为自动补全的字段不止一个字段，所以我们使用列表类型，定义如下：

@Data
@NoArgsConstructor
@ToString
public class HotelDoc {private Long id;private String name;private String address;private Integer price;private Integer score;private String brand;private String city;private String starName;private String business;private String location;private String pic;private List<String> suggestion;public HotelDoc(Hotel hotel) {this.id = hotel.getId();this.name = hotel.getName();this.address = hotel.getAddress();this.price = hotel.getPrice();this.score = hotel.getScore();this.brand = hotel.getBrand();this.city = hotel.getCity();this.starName = hotel.getStarName();this.business = hotel.getBusiness();this.location = hotel.getLatitude() + ", " + hotel.getLongitude();this.pic = hotel.getPic();this.suggestion = Arrays.asList(this.brand, this.business);}
}

以上定义就是将 brand 和 business 都进行补全的数据结构定义。

之后再按照之前的批量添加将数据库中的数据进行批量新增即可。

2.5.3 补全查询

以下是RestClient与DSL语句的一一对应关系，
在这里插入图片描述
补全查询的语句如下：

    @Testvoid testSuggest() throws IOException{//1. 准备RequestSearchRequest request = new SearchRequest("hotel");//2. 准备DSLrequest.source().suggest(new SuggestBuilder().addSuggestion("suggestions",SuggestBuilders.completionSuggestion("suggestion").prefix("hu").skipDuplicates(true).size(10)));//3. 发起请求SearchResponse response = restHighLevelClient.search(request, RequestOptions.DEFAULT);//4. 输出结果System.out.println(response);}

2.5.4 解析结果

输出的查询结果是一个包含很多形式的信息的Map类型，我们需要对其进行解析，获取其中想要的结果才行，解析的语句与DSL查询的结果对应关系如下：
在这里插入图片描述
解析的结果的语句如下：

    @Testvoid testSuggest() throws IOException{//1. 准备RequestSearchRequest request = new SearchRequest("hotel");//2. 准备DSLrequest.source().suggest(new SuggestBuilder().addSuggestion("suggestions",SuggestBuilders.completionSuggestion("suggestion").prefix("hu").skipDuplicates(true).size(10)));//3. 发起请求SearchResponse response = restHighLevelClient.search(request, RequestOptions.DEFAULT);//4. 解析结果Suggest suggest = response.getSuggest();//4.1 根据补全查询名称，获取补全结果CompletionSuggestion suggestions = suggest.getSuggestion("suggestions");//4.2 获取optionsList<CompletionSuggestion.Entry.Option> options = suggestions.getOptions();//4.3 遍历for (CompletionSuggestion.Entry.Option option : options) {String text = option.getText().toString();System.out.println(text);}}

处理后的结果输出如下：
在这里插入图片描述