SpringCloud:ES的DSL查询语法

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DSL 查询语法

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1. DSL Query的分类

  • 查询所有:查询出所有数据,一般测试使用。

    例如:match_all

  • 全文检索查询:利用分词器对用户输入的内容进行分词,然后去倒排索引库中匹配

    例如:match_querymulti_match_query

  • 精准查询:根据精确词条值查找数据,一般查找的是keyword、数值、日期、boolean等类型字段

    例如:idsrangeterm

  • 地理查询:根据经纬度查询

    例如:geo_distancegeo_bounding_box

  • 复合查询:复合查询可以将上述各种查询条件组合起来,合并查询条件

    例如:boolfunction_score

2. 查询基本语法

GET /indexName/_search
{
  "query": {
    "查询类型": {
      "查询条件": "条件值"
    }
  }
}

**注意:**查询的语法基本一致,不需要做过多的修改

  • 我们使用查询所有作为例子

    # DSL 查询所有
    GET /hotel/_search
    {
      "query": {
        "match_all": {
          
        }
      }
    }
    

    这样即可查询所有信息了。

3. 全文检索查询

  • 全文检索查询:利用分词器对用户输入的条件进行分词,然后去倒排索引库中匹配

    例如:match_querymulti_match_query

3.1 match_query

  • 基本语法

    GET /索引库名/_search
    {
      "query": {
        "match": {
          "索引名称": "搜索条件"
        }
      }
    }
    
  • 例子:

    通过对搜索条件进行分词,在对应的索引名称中进行搜索,最后得出结果并且返回

    这里我们使用了创建索引库的时候创建的 all索引,它包含了酒店的名称、酒店品牌、所在城市、酒店星级这四个索引的内容

    # DSL 全文检索查询
    GET /hotel/_search
    {
      "query": {
        "match": {
          "all": "外滩的如家酒店"
        }
      }
    }
    

3.2 multi_match_query

  • 基本语法

    GET /索引库名/_search
    {
      "query": {
        "multi_match": {
          "query": "搜索条件",
          "fields": ["索引名称1", " 索引名称2", ...]
        }
      }
    }
    
  • 例子:

    通过对搜索条件分词,在fields中对应的索引名称进行搜索,最后得出结果并且返回

    GET /hotel/_search
    {
      "query": {
        "multi_match": {
          "query": "外滩的如家酒店",
          "fields": ["brand","business","name","city"]
        }
      }
    }
    

总结:

  1. 两个查询方式都会进行分词

  2. match_query是根据一个索引进行查询

  3. multi_match_query是根据多个索引进行查询,参与查询字段越多,查询性能越差

  4. 建议在创建索引库的时候使用copy_to,在搜索的时候使用match_query

  5. 全文检索查询常用于搜索栏

image-20220626164143682

4. 精确查询

  • 精准查询:根据精确词条值查找数据,一般查找的是keyword、数值、日期、boolean等类型字段,不会对搜索条件进行分词

    例如:idsrangeterm

    • term:根据词条精确值查询
    • range:根据值的范围查询

4.1 term

因为精确查询的字段搜索是不分词的字段,因此查询的条件也必须是不分词的词条。查询时,用户输入的内容跟自动值完全匹配时才认为符合条件。如果用户输入的内容过多,反而搜索不到数据。

  • 基本语法:

    // term查询
    GET /索引库名/_search
    {
      "query": {
        "term": {
          "索引名称": {
            "value": "搜索条件"
          }
        }
      }
    }
    
  • 例子:

    将搜索条件在对应的索引名称下搜索,将结果返回。如果用户输入的搜索条件在对应的搜索名称下不存在,将返回0条数据

    GET /hotel/_search
    {
      "query": {
        "term": {
          "city": {
            "value": "上海"
          }
        }
      }
    }
    

4.2 range

范围查询,一般应用在对数值类型做范围过滤的时候。比如做价格范围过滤。需要注意索引名称的类型来调整条件的类型

  • 基本语法

    // range查询
    GET /indexName/_search
    {
      "query": {
        "range": {
          "索引名称": {
            "gte": 10, // 这里的gte代表大于等于,gt则代表大于
            "lte": 20 // lte代表小于等于,lt则代表小于
          }
        }
      }
    }
    
  • 例子

    GET /hotel/_search
    {
      "query": {
        "range": {
          "price": {
            "gte": 0,
            "lte": 336
          }
        }
      }
    }
    

注意:

  1. term是精确查询的字段搜索
  2. range是范围查询
  3. image-20220626173546557

5. 地理查询

5.1 矩形范围查询

矩形范围查询,也就是geo_bounding_box查询,查询坐标落在某个矩形范围的所有文档:

DKV9HZbVS6

查询时,需要指定矩形的左上右下两个点的坐标,然后画出一个矩形,落在该矩形内的都是符合条件的点。

  • 基本语法:

    // geo_bounding_box查询
    GET /indexName/_search
    {
      "query": {
        "geo_bounding_box": {
          "FIELD": {
            "top_left": { // 左上点
              "lat": 31.1,
              "lon": 121.5
            },
            "bottom_right": { // 右下点
              "lat": 30.9,
              "lon": 121.7
            }
          }
        }
      }
    }
    

5.2 附近查询

附近查询,也叫做距离查询(geo_distance):查询到指定中心点小于某个距离值的所有文档。

换句话来说,在地图上找一个点作为圆心,以指定距离为半径,画一个圆,落在圆内的坐标都算符合条件:

vZrdKAh19C

  • 基本语法

    // geo_distance 查询
    GET /indexName/_search
    {
      "query": {
        "geo_distance": {
          "distance": "15km", // 半径
          "FIELD": "31.21,121.5" // 圆心
        }
      }
    }
    
  • 例子

    # geo_distance 查询
    GET /hotel/_search
    {
      "query": {
        "geo_distance": {
          "distance": "15km",
          "location":"31.251433, 121.47522"
        }
      }
    }
    

**注意:**如果查询没有结果,检查创建索引库的时候location是否有创建索引

6. DSL复合查询

复合(compound)查询:复合查询可以将其它简单查询组合起来,实现更复杂的搜索逻辑。常见的有两种:

  • fuction score:算分函数查询,可以控制文档相关性算分,控制文档排名
  • bool query:布尔查询,利用逻辑关系组合多个其它的查询,实现复杂搜索

6.1 算分函数查询

我们可以通过特定的语句让你的搜索结果按照某种规则进行输出,下面就来展示一下

  • 基本语法

    image-20210721191544750

  • 例子

    GET /hotel/_search
    {
      "query": {
        "function_score": {
          "query": {
            "match": {
              "all": "外滩"
            }
          },
          "functions": [
            {
              "filter": {
                "term": {
                  "brand": "如家"
                }
              },
              "weight": 10
            }
          ],
          "boost_mode": "sum"
        }
      }
    }
    

**注意:**function score 查询中包含四部分内容:

  • 原始查询条件:query部分,基于这个条件搜索文档,并且基于BM25算法给文档打分,原始算分(query score)
  • 过滤条件:filter部分,符合该条件的文档才会重新算分
  • 算分函数:符合filter条件的文档要根据这个函数做运算,得到的函数算分(function score),有四种函数
    • weight:函数结果是常量
    • field_value_factor:以文档中的某个字段值作为函数结果
    • random_score:以随机数作为函数结果
    • script_score:自定义算分函数算法
  • 运算模式:算分函数的结果、原始查询的相关性算分,两者之间的运算方式,包括:
    • multiply:相乘

    • replace:用function score替换query score

    • 其它,例如:sum、avg、max、min

function score的运行流程如下:

  • 1)根据原始条件查询搜索文档,并且计算相关性算分,称为原始算分(query score)

  • 2)根据过滤条件,过滤文档

  • 3)符合过滤条件的文档,基于算分函数运算,得到函数算分(function score)

  • 4)将原始算分(query score)和函数算分(function score)基于运算模式做运算,得到最终结果,作为相关性算分。

因此,其中的关键点是:

  • 过滤条件:决定哪些文档的算分被修改
  • 算分函数:决定函数算分的算法
  • 运算模式:决定最终算分结果

6.2 布尔查询

布尔查询是一个或多个查询子句的组合。子查询的组合方式有

  • 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

常见的使用场景:

  • 类似于搜索栏加选项的组合查询

    image-20220628142601995

  • 例子

    GET /hotel/_search
    {
      "query": {
        "bool": {
          "must": [
            {
              "match": {
                "name": "如家"
              }
            }
          ],
          "must_not": [
            {
              "range": {
                "price": {
                  "gte": 400
                }
              }
            }
          ]
        }
      }
    }
    

7. 排序

es默认是根据score进行排序,但是也支持自定义对搜索结果进行排序。详细的内容可以查看官方文档www.elastic.co/guide/en/el…**

7.1 普通字段排序

keyword、数值、日期类型排序的语法基本一致。

  • 基本语法:

    GET /indexName/_search
    {
      "query": {
        "match_all": {}
      },
      "sort": [
        {
          "FIELD": "desc"  // 排序字段、排序方式ASC、DESC
        }
      ]
    }
    

    排序条件是一个数组,也就是可以写多个排序条件。按照声明的顺序,当第一个条件相等时,再按照第二个条件排序,以此类推

  • 例子:

    GET /hotel/_search
    {
      "query": {
        "match_all": {}
      },
      "sort": [
        {
          "score": {
            "order": "desc"
          },
          "price": {
            "order": "asc"
          }
        }
      ]
    }
    

    这里排序条件首先按照分数进行降序排序,分数相同的情况下用价格升序排序

    image-20220703153736873

注意:ASC升序、DESC降序

7.2 地理坐标排序

地理坐标排序略有不同。

  • 基本语法

    GET /indexName/_search
    {
      "query": {
        "match_all": {}
      },
      "sort": [
        {
          "_geo_distance" : {
              "FIELD" : "纬度,经度", // 文档中geo_point类型的字段名、目标坐标点
              "order" : "asc", // 排序方式
              "unit" : "km" // 排序的距离单位
          }
        }
      ]
    }
    

    这个查询的含义是:

    • 指定一个坐标,作为目标点
    • 计算每一个文档中,指定字段(必须是geo_point类型)的坐标 到目标点的距离是多少
    • 根据距离排序
  • 例子:

    GET /hotel/_search
    {
      "query": {"match_all": {}},
      "sort": [
        {
          "_geo_distance": {
            "location": {
              "lat": 30, 维度
              "lon": 70  经度
            },
            "order": "asc",
            "unit": "km"
          }
        }
      ]
    }
    

    根据数据的经纬度和排序条件的经纬度得出两点之间的距离。根据距离升序排序。

注意:lat是维度,lon是经度。unit是计算距离的单位。

8. 分页

8.1 基本分页

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。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 ?, ?

  • 基本语法

    GET /hotel/_search
    {
      "query": {
        "match_all": {}
      },
      "from": 0, // 分页开始的位置,默认为0
      "size": 10, // 期望获取的文档总数
      "sort": [
        {"price": "asc"}
      ]
    }
    
  • 例子:

    GET /hotel/_search
    {
      "query": {
        "match": {
          "all": "上海"
        }
      },
      "from": 10,
      "size": 20,
      "sort": [
        {
          "_geo_distance": {
            "location": {
              "lat": 31,
              "lon": 121
            },
            "order": "asc",
            "unit": "km"
          }
        },
        {
          "price": "asc"
        }
      ]
    }
    

    通过对all字段的精准查询,根据地理坐标排序得到结果,使用分页获取排序第10到第30的所有内容

8.2 深度分页

  • 使用基本分页会有什么问题?

    面对少量的数据我们使用基本分页也是足够的。es在日常开发中会做集群,所以但来的数据是分布存储在多个不同的es分片中。当我想获取10条数据的时候,首先需要在各个分片得到前10条数据,然后协调点拿到这些数据再进行排序等处理,最后获取处理后的结果将前10条的数据返回。

    我们可以发现这样的分页的效率会非常的低,特别是搜索页数过深或结果集from+size越大,对内存和CPU消耗也越高。es为了性能,会限制我们的分页长度,es现在最大可以搜索10000条数据。也就是说我们不能分页到10000条数据以上。但是这并不符合我们的预想。虽然我们仅仅只是数据fromsize,而es服务需要执行from+size条数据处理返回。

    所以es官方提供了解决方案www.elastic.co/guide/en/el… afterscroll`两种

    • 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。
    • scroll:原理将排序后的文档id形成快照,保存在内存。官方已经不推荐使用。

【总结】分页查询的常见实现方案以及优缺点:

  • from + size

    • 优点:支持随机翻页
    • 缺点:深度分页问题,默认查询上限(from + size)是10000
    • 场景:百度、京东、谷歌、淘宝这样的随机翻页搜索
  • after search

    • 优点:没有查询上限(单次查询的size不超过10000)
    • 缺点:只能向后逐页查询,不支持随机翻页
    • 场景:没有随机翻页需求的搜索,例如手机向下滚动翻页
  • scroll

    • 优点:没有查询上限(单次查询的size不超过10000)
    • 缺点:会有额外内存消耗,并且搜索结果是非实时的
    • 场景:海量数据的获取和迁移。从ES7.1开始不推荐,建议用 after search方案。

9. 高亮

  • 什么是高亮呢?

    就是搜索结果中将关键字突出显示image-20220707172535331

  • 基本语法

    GET /hotel/_search
    {
      "query": {
        "match": {
          "FIELD": "TEXT" // 查询条件,高亮一定要使用全文检索查询
        }
      },
      "highlight": {
        "fields": { // 指定要高亮的字段
          "FIELD": {
            "pre_tags": "<em>",  // 用来标记高亮字段的前置标签
            "post_tags": "</em>" // 用来标记高亮字段的后置标签
          }
        }
      }
    }
    

    注意:

    • 高亮是对关键字高亮,因此搜索条件必须带有关键字,而不能是范围这样的查询。
    • 默认情况下,高亮的字段,必须与搜索指定的字段一致,否则无法高亮
    • 如果要对非搜索字段高亮,则需要添加一个属性:required_field_match=false
  • 例子

    GET /hotel/_search
    {
      "query": {
        "match": {
          "all": "我住在上海的新园华美达广场附近"
        }
      },
      "highlight": {
        "fields": {
          "all":{
            "require_field_match": "false"
          }
        }
      }
    }
    

    image-20220707173414435