Elasticsearch SQL体验

吃猫的鱼_
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Elasticsearch SQL

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介绍

image.png

一般使用 Elasticsearch 的时候，会使用 Query DSL 来查询数据，从 Elasticsearch6.3 版本以后，Elasticsearch 已经支持SQL查询了。

Elasticsearch SQL 是一个 X-Pack 组件，它允许针对 Elasticsearch 实时执行类似SQL的 查询。无论使用REST接口，命令行还是JDBC，任何客户端都可以使用SQL对 Elasticsearch 中的数据进行原生搜索和聚合数据。可以将 Elasticsearch SQL 看作是一种翻译器，它可以将 SQL 翻译成 Query DSL。

Elasticsearch_SQL具有如下特性

  • 原生集成

Elasticsearch SQL 是为 Elasticsearch 从头开始构建的。每个查询都根据底层存储有效地针对相关节点执行。

  • 没有外部零件

无需额外的硬件、进程、运行时或库来查询 Elasticsearch；Elasticsearch SQL 通过在Elasticsearch 内部运行消除了额外的移动部件。

  • 轻巧高效

Elasticsearch SQL 并未抽象化其搜索功能，相反的它拥抱并接受了 SQL来 实现全文搜索，以简洁的方式实时运行全文搜索。

SQL和Elasticsearch的对应关系

SQLES说明
Columnfield对比两个，数据都存储在命名条目中，具有多种数据类型，包含一 个值。 SQL 将此类条目称为列，而 Elasticsearch 称为字段。请注意，在 Elasticsearch 中，一个字段可以包含多个相同类型的值（本质上是一个列表），而在 SQL 中，一个列可以只包含一个所述类型的值。Elasticsearch SQL 将尽最大努力保留 SQL 语义，并根据查询拒 绝那些返回具有多个值的字段的查询
RowdocumentColumns 和 fields 本身不存在；它们是 row 或 document 的一部分 。两者的语义略有不同：row 趋于严格（并且有更多的强制执行），而 document 趋于更加灵活或松散（同时仍然具有结构）。
TableIndex执行查询的目标
SchemaMapping在 RDBMS 中，schema 主要是表的命名空间，通常用作安全边界。 Elasticsearch 没有为它提供等效的概念。但是，当启用安全性时， Elasticsearch 会自动应用安全性强制，以便角色只能看到它被允许访 问的数据
DatabaseCluster 实例在 SQL 中，catalog 或者 database 从概念上可以互换使用，表示一组 模式，即多个表。在 Elasticsearch 中，可用的索引集被分组在一个 cluster，语义也有所不同。database 本质上是另一个命名空间（可能对数据的存储方式有一些影响），而 Elasticsearch cluster 是一个运行时实例，或者更确切地说是一组至少一个 Elasticsearch 实例（通 常是分布式运行）。在实践中，这意味着虽然在 SQL 中，一个实例中可能有多个目录，但在 Elasticsearch 中，一个目录仅限于一个

数据准备

  • 创建索引并增加数据，等同于创建表和数据
PUT my-sql-index/_bulk?refresh 
{"index":{"_id": "JAVA"}} 
{"name":  "JAVA",  "author":  "zhangsan",  "release_date":  "2022-08-10","page_count": 561} 
{"index":{"_id": "BIGDATA"}} 
{"name": "BIGDATA", "author": "lisi", "release_date": "2022-08-11", "page_count": 482} 
{"index":{"_id": "SCALA"}}
{"name": "SCALA", "author": "wangwu", "release_date": "2022-08-12", "page_count": 604}

image.png

第一个SQL查询

# SQL 
# 这里的表就是索引 
# 可以通过 format参数控制返回结果的格式，默认为  json格式 
#       txt:表示文本格式，看起来更直观点. 
#       csv:使用逗号隔开的数据 
#       json:JSON格式数据 
#       tsv: 使用  tab键隔开数据 
#       yaml:属性配置格式 
POST _sql?format=txt 
{ 
    "query": """ 
      SELECT * FROM "my-sql-index" 
    """ 
}

image.png

条件查询

# 条件查询 
POST _sql?format=txt 
{ 
    "query": """ 
      SELECT * FROM "my-sql-index" where page_count > 500
    """ 
}

image.png

SQL转换为DSL使用

当我们需要使用Query DSL时，也可以先使用SQL来查询，然后通过Translate API转换即可，查询的结果为DSL方式的结果

# 转换  SQL为  DSL进行操作 
POST _sql/translate 
{ 
    "query": """ 
      SELECT * FROM "my-sql-index" where page_count > 500 
    """ 
}

image.png

SQL和DSL混合使用

我们如果在优化SQL语句之后还不满足查询需求，可以拿SQL和 DSL 混用，ES 会先根据 SQL 进行查询，然后根据DSL语句对SQL的执行结果进行二次查询

# SQL和  DSL混合使用 
# 由于索引中含有横线，所以作为表名时需要采用双引号，且外层需要三个引号包含 
POST _sql?format=txt 
{ 
    "query": """SELECT * FROM "my-sql-index" """, 
    "filter" : { 
      "range": { 
        "page_count": { 
          "gte": 400, 
          "lte": 600 
        } 
      } 
    }, 
    "fetch_size": 2 
}

image.png

常用SQL操作

查询所有索引

GET _sql?format=txt
{ 
    "query": """ 
      show tables 
    """ 
}

image.png

查询指定索引

GET _sql?format=txt
{ 
    "query": """ 
      show tables like 'my-sql-index'
    """ 
}

image.png

模糊查询索引

GET _sql?format=txt
{ 
    "query": """ 
      show tables like 'my-%'
    """ 
}

image.png

查看索引结构

# 先创建一个索引
put myindex
{
  "mappings":{
    "properties":{
      "sku_id":{
        "type":"long"
      },
      "sku_name":{
        "type":"text"
      },
      "sku_url":{
        "type":"keyword"
      }
    }
  }
}

GET _sql?format=txt
{ 
    "query": """ 
      describe myindex
    """ 
}

image.png

基本查询操作

  • 在ES中使用SQL查询的语法与在数据库中使用基本一致

where

# 条件过滤 
POST _sql?format=txt 
{ 
    "query": """ SELECT * FROM "my-sql-index" where name = 'JAVA' """ 
}

image.png

group-by

# 按照日期进行分组 
GET _sql?format=txt 
{ 
    "query": """ 
      SELECT release_date FROM "my-sql-index" group by release_date 
    """ 
}

image.png

having

# 对分组后的数据进行过滤 
GET _sql?format=txt 
{ 
  "query": """ 
    SELECT sum(page_count), release_date as datacnt FROM "my-sql-index" group by release_date having sum(page_count) > 1000 
  """ 
}

image.png

order-by

# 对页面数量进行排序（降序） 
GET _sql?format=txt 
{ 
    "query": """ 
      select * from "my-sql-index" order by page_count desc
    """ 
}

image.png

limit

# 限定查询数量 
GET _sql?format=txt 
{ 
    "query": """ 
      select * from "my-sql-index" limit 3
    """ 
}

image.png

cursor

游标（cursor）是系统为用户开设的一个数据缓冲区，存储sql语句的执行结果，每个游标区都有一个名字，用户可以用 sql 语句逐一从游标中获取记录，并赋给主变量，交由主语言进一步处理。就本质而言，游标实际上是一种能从包括多条数据记录的结果集中每次提取一条或多条记录的机制

# 查询数据 
# 因为查询结果较多，但是获取的数据较少，所以为了提高效果，会将数据存储到临时缓冲区中 
# 此处数据展示格式为   json 
POST _sql?format=json 
{ 
    "query": """ SELECT * FROM "my-sql-index" order by page_count desc """, 
    "fetch_size": 2 
}

image.png

返回结果中的cursor就是缓冲区的标识，这就意味着可以从缓冲区中直接获取后续数据，操作上有点类似于迭代器，可多次执行。

# 此处游标cursor值就是上图中的结果
POST /_sql?format=json 
{ 
    "cursor": "v5HqA0RGTACEkd9OwjAUxnvmQgwx8RF8BVG44IKLDew0YRCkUF1MljI6NigtrOVPeCIfwPfTbUDEK7+Lnu80PV+T34EAQYIsQIW+c92WDuVXUI1TLqahVpmprtiMh5HaSIMqYZxm2gAgsIWSs+N7+IIrZFm5KY4y4eNkUFHBrrCNSVSGLFuyJUfWZaZ1k3HBmebhlBkOd9pkaWTKJlQrkyrJRGjSJQ8lk0pb8AnbxvPa2T35k7eFiR6x7lKxCbxxHS/EfEh7a9pJ1NhrdklnqiORKCKSve9FDhaiPhnt7vsjHI/mbi2Yu+3goUEGFMdDGjlntZs+DQ4v+76HiX94JUwK/E5XPb/mpl0SkMHAcf/7y3FaLVQ9crUhPhEA2/C9yZHEJYnf9oLIGS3Ef8lcF0gKEPl4vqofAAAA//8DAA==" 
}

image.png

  • 如果执行后，无任何结果返回，说明数据已经读取完毕

image.png

  • 此时再次执行，会返回错误信息

image.png

  • 如果关闭缓冲区，执行下面指令即可
POST _sql/close
{ 
  "cursor": "v5HqA0RGTACEkUtuwjAQhj1phCpUqUfoFUoLCxYsEmjSSgREMbjNJjLBJgFjQ2we4kQ9QE/Ui7RJAJWu+i9G/4zmIX0DIYIEWYAKfee6LR3KS1DlKRPTSKvMVFd0xqJYbaRBlYinmTYACGyh5OzYD59whSwrN0UoK18ng4rtYFfoxiQqQ5Yt6ZIh63KndZMxwahm0ZQaBnfaZGlsyiRSK5MqSUVk0iWLJJVKW/AB28bz2tk9BZO3hYkfPd0lYhP647q3EPMh6a1JJ1Fjv9nFnamORaKwSPaBHzueEPXJaHffH3l8NHdr4dxthw8NPCAeH5LYOavdDEh4eNn3fQ8Hh1dMpfDeyaoX1Ny0i0M8GDjuf7ccp9VC1SNXG/iJANiG7U2OhJckftMLIme0wP+SuS6QFCDy8fxVPwAAAP//AwA="
}

聚合操作

  • Min、Max、Avg、Sum、Count(*) 、Distinct
GET _sql?format=txt 
{ 
    "query": """ 
        SELECT 
        MIN(page_count) min, 
        MAX(page_count) max, 
        AVG(page_count) avg, 
        SUM(page_count) sum, 
        COUNT(*) count, 
        COUNT(DISTINCT name) dictinct_count 
        FROM "my-sql-index"
    """
}

image.png

支持的函数和运算

比较运算符

-- Equality 
SELECT * FROM "my-sql-index" WHERE name = 'JAVA' 

-- Null Safe Equality 
SELECT 'elastic' <=> null AS "equals" 
SELECT null <=> null AS "equals" 

-- Inequality 
SELECT * FROM "my-sql-index" WHERE name <> 'JAVA' 
SELECT * FROM "my-sql-index" WHERE name != 'JAVA' 

-- Comparison 
SELECT * FROM "my-sql-index" WHERE page_count > 500 
SELECT * FROM "my-sql-index" WHERE page_count >= 500 
SELECT * FROM "my-sql-index" WHERE page_count < 500 
SELECT * FROM "my-sql-index" WHERE page_count <= 500 

-- BETWEEN 
SELECT * FROM "my-sql-index" WHERE page_count between 100 and 500 

-- Is Null / Is Not Null 
SELECT * FROM "my-sql-index" WHERE name is not null 
SELECT * FROM "my-sql-index" WHERE name is null 

-- IN 
SELECT * FROM "my-sql-index" WHERE name in ('JAVA', 'SCALA')

逻辑运算符

-- AND 
SELECT * FROM "my-sql-index" WHERE name = 'JAVA' AND page_count > 100

-- OR 
SELECT * FROM "my-sql-index" WHERE name = 'JAVA' OR name = 'SCALA' 

-- NOT 
SELECT * FROM "my-sql-index" WHERE NOT name = 'JAVA'

数学运算符

# 加减乘除 
select  1 + 1 as x 
select  1 - 1 as x 
select  - 1 as x 
select  6 * 6 as x 
select  30 / 5 as x 
select  30 % 7 as x

类型转换

SELECT '123'::long AS long

模糊查询

-- LIKE 通配符 
SELECT * FROM "my-sql-index" WHERE name like 'JAVA%' 
SELECT * FROM "my-sql-index" WHERE name like 'JAVA_' 

-- 如果需要匹配通配符本身,使用转义字符 
SELECT * FROM "my-sql-index" WHERE name like 'JAVA/%' ESCAPE '/' 

-- RLIKE 不要误会，这里的  R表示的不是方向，而是正则表示式  Regex 
SELECT * FROM "my-sql-index" WHERE name like 'JAV*A' 
SELECT * FROM "my-sql-index" WHERE name rlike 'JAV*A' 

-- 尽管 LIKE在 Elasticsearch SQL 中搜索或过滤时是一个有效的选项，但全文搜索    MATCH和 QUERY 速度更快、功能更强大，并且是首选替代方案。

聚合分析函数

-- FIRST / FIRST_VALUE : FIRST(第一个字段，排序字段) 
SELECT  first(name, release_date) FROM "my-sql-index" 
SELECT first_value(substring(name,2,1)) FROM "my-sql-index" 

-- LAST / LAST_VALUE : LAST (第一个字段，排序字段) 
SELECT  last(name, release_date) FROM "my-sql-index" 
SELECT  last_value(substring(name,2,1)) FROM "my-sql-index" 

-- KURTOSIS 量化字段的峰值分布 
SELECT  KURTOSIS(page_count) FROM "my-sql-index" 

-- MAD 
SELECT  MAD(page_count) FROM "my-sql-index"

分组函数

-- HISTOGRAM : 直方矩阵 
SELECT HISTOGRAM(page_count, 100) as c，count(*) FROM "my-sql-index" group by c

数学通用函数

-- ABS：求数字的绝对值 
select ABS(page_count) from "myindex" limit 5 

-- CBRT：求数字的立方根，返回  double 
select page_count v,CBRT(page_count) cbrt from "myindex" limit 5 

-- CEIL：返回大于或者等于指定表达式最小整数（double） 
select page_count v,CEIL(page_count) from "myindex" limit 5 

-- CEILING：等同于  CEIL 
select page_count v,CEILING(page_count) from "myindex" limit 5 

-- E：返回自然常数  e(2.718281828459045) 
select  page_count,E(page_count)  from  "myindex"  limit  5 

-- ROUND：四舍五入精确到个位 
select ROUND(-3.14) 

-- FLOOR：向下取整 
select FLOOR(3.14)

-- LOG：计算以  2为底的自然对数 
select LOG(4) 

-- LOG10：计算以  10为底的自然对数 
select LOG10(100) 

-- SQRT：求一个非负实数的平方根 
select  SQRT(9) 

-- EXP：此函数返回  e(自然对数的底)的  X次方的值 
select  EXP(3)

三角函数

-- DEGREES：返回  X从弧度转换为度值 
select DEGREES(x) 

-- RADIANS：返回  X从度转换成弧度的值 
select RADIANS(x) 

-- SIN：返回  X的正弦 
select SIN(x) 

-- COS：返回  X，X值是以弧度给出的余弦值 
select COS(角度) 

-- TAN：返回参数  X，表示以弧度的切线值 
select TAN(角度) 

-- ASIN：返回  X的反正弦，X的值必须在-1至  1范围内，返回  NULL 
select ASIN(x) 

-- ACOS：返回  X的反正弦，X值必须-1到  1之间范围否则将返回  NULL 
select ACOS(x) 

-- ATAN：返回  X的反正切 
select ATAN(x) 

-- SINH：返回  X的双曲正弦值 
select SINH(x) 

-- COSH：返回  X的双曲余弦值 
select COSH(x)

日期时间函数

-- YEAR： 
SELECT YEAR(CAST('2022-08-10T00:00:00Z' AS TIMESTAMP)) AS year 

-- MONTH_OF_YEAR() or MONTH()： 
SELECT MONTH(CAST('2022-08-10T00:00:00Z' AS TIMESTAMP)) AS month 

-- WEEK_OF_YEAR() or WEEK()： 
SELECT WEEK(CAST('2022-08-10T00:00:00Z' AS TIMESTAMP)) AS week 

-- DAY_OF_YEAR() or DOY() ，效果等同于    EXTRACT(<datetime_function> FROM <expression>)： 
SELECT DOY(CAST('2022-08-10T00:00:00Z' AS TIMESTAMP)) AS day 

-- DAY_OF_MONTH(), DOM(), or DAY()： 
SELECT DAY(CAST('2022-08-10T00:00:00Z' AS TIMESTAMP)) AS day

-- DAY_OF_WEEK() or DOW()： 
SELECT DOW(CAST('2022-08-10T00:00:00Z' AS TIMESTAMP)) AS day 

-- HOUR_OF_DAY() or HOUR()： 
SELECT HOUR(CAST('2022-08-10T00:00:00Z' AS TIMESTAMP)) AS hour 

-- MINUTE_OF_DAY()： 
SELECT MINUTE_OF_DAY(CAST('2022-08-10T00:00:00Z' AS TIMESTAMP)) AS minute 

-- MINUTE_OF_HOUR() or MINUTE()
SELECT MINUTE(CAST('2022-08-10T00:00:00Z' AS TIMESTAMP)) AS minute 

-- SECOND_OF_MINUTE() or SECOND()
SELECT SECOND(CAST('2022-08-10T00:00:00Z' AS TIMESTAMP)) AS second

全文检索函数

-- MATCH：MATCH(匹配字段，规则, 配置参数(可选)) 
SELECT  * FROM "my-sql-index" where MATCH(name, 'JAVA') 
SELECT  * FROM "my-sql-index" where MATCH(name, 'java') 

-- MATCH：MATCH(('匹配字段^权重  1,匹配字段^权重  2'，规则, 配置参数(可选)) 
SELECT  * FROM "my-sql-index" where MATCH('author^2,name^5', 'java') 

-- QUERY 
SELECT  * FROM "my-sql-index" where QUERY('name:Java') 

-- SCORE : 评分 
SELECT  *, score() FROM "my-sql-index" where QUERY('name:Java')

字符串检索函数

-- ASCII : 字符串转成  ASC码 
SELECT ASCII('Elastic') 

-- BIT_LENGTH ：   位长度 
SELECT BIT_LENGTH('Elastic') 
SELECT BIT_LENGTH('中国') 

-- CHAR ：转换字符 
SELECT CHAR(69) 

-- CHAR_LENGTH ：字符长度 
SELECT CHAR_LENGTH('Elastic') 

-- CONCAT:合并 
SELECT CONCAT('Elastic', 'search') 

-- INSERT : INSERT(字符串，起始位置，长度，插入的内容) 
SELECT INSERT('Elastic', 8, 1, 'search') 
SELECT INSERT('Elastic', 7, 1, 'search') 

-- LCASE ：转换小写 
SELECT LCASE('Elastic') 

-- LEFT : 获取左边最多  N个字符 
SELECT LEFT('Elastic',3) 

-- LENGTH 
SELECT length('Elastic') 
SELECT length('中国') 

-- LOCATE : LOCATE(表达式，字符串，起始位置)，获取满足条件的位置
SELECT LOCATE('a', 'Elasticsearch') 
SELECT LOCATE('a', 'Elasticsearch', 5)

-- LTRIM ：去除左边的空格 
SELECT LTRIM('  Elastic') 

-- OCTET_LENGTH : 字节长度 
SELECT OCTET_LENGTH('Elastic') 
SELECT OCTET_LENGTH('中国') 

-- POSITION ：获取指定字符串的位置 
SELECT POSITION('Elastic', 'Elasticsearch') 

-- REPEAT ：将字符串重复指定次数 
SELECT REPEAT('Elastic', 3) 

-- REPLACE ：替换数据 
SELECT REPLACE('Elastic','El','Fant') 

-- RIGHT ：从右边获取指定数量的数据 
SELECT RIGHT('Elastic',3) 

-- RTRIM ：去除右边的空格 
SELECT RTRIM('Elastic   ') 

-- SPACE : 生成指定数量的空格 
SELECT concat(SPACE(3),'abc') 

-- STARTS_WITH : 判断是否以指定字符串开头 
SELECT STARTS_WITH('Elasticsearch', 'Elastic') 

-- SUBSTRING ：   截取字符串，必须传递三个参数 
SELECT SUBSTRING('Elasticsearch', 0, 7) 

-- TRIM ：去掉首尾空格 
SELECT TRIM('   Elastic   ') AS trimmed 

-- UCASE : 转换大写 
SELECT UCASE('Elastic')

条件分支函数

-- 多重分支判断 
SELECT CASE 5 
    WHEN 1 THEN 'elastic' 
    WHEN 2 THEN 'search' 
    WHEN 3 THEN 'elasticsearch' 
    ELSE 'default' 
END AS "case" 


SELECT CASE WHEN 1 > 2 THEN 'elastic' 
    WHEN 2 > 10 THEN 'search' 
    ELSE 'default' 
END AS "case" 

-- IFNULL 
SELECT IFNULL('elastic', null) AS "ifnull" 
SELECT IFNULL(null, 'search') AS "ifnull" 

-- IIF 
SELECT IIF(1 < 2, 'TRUE', 'FALSE') AS result1, IIF(1 > 2, 'TRUE', 'FALSE') AS result2

-- ISNULL 
SELECT ISNULL('elastic', null) AS "isnull" 
SELECT ISNULL(null, 'search') AS "isnull" 

-- LEAST:获取除  null外的最小值 
SELECT LEAST(null, 2, 11) AS "least" 
SELECT LEAST(null, null, null, null) AS "least" 

-- NULLIF : 如果两个字符串不相同，则返回第一个字符串，如果相同，返回  null 
SELECT NULLIF('elastic', 'search') AS "nullif" 
SELECT NULLIF('elastic', 'elastic') AS "nullif" 

-- NVL : 返回第一个不是  null的字符串，如果都是  null,那么返回  Null 
SELECT NVL('elastic', null) AS "nvl" 
SELECT NVL(null, null) AS "nvl"

系统函数

-- ES集群 
SELECT DATABASE() 

-- 用户 
SELECT USER()
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