查询分类

查询所有

match_all

  1. 查询出所有数据,一般测试用。
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GET /indexName/_search
{
  "query": {
    "match_all": {}
  }
}
  1. 示例:
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GET /alias_users/_search
{
  "query": { 
    "match_all": {} 
  }
}

全文检索

利用分词器对用户输入内容分词,然后去倒排索引库中匹配。

match

  1. match查询:单字段查询,进行分词匹配查询。
  2. 语法说明:
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GET /indexName/_search
{
    "query": {
        "match": {
            "FIELD": "TEXT"
        }
    }
}
  1. 示例:
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GET /alias_users/_search
{
    "query": {
        "match": {
            // ik_max_word 分词
            // 张、薛、高三、三、高
            // 默认满足分词的任意一项即可
            "info": "张薛高三薛高" // or
        }
    }
}
operator
  1. operator 参数:默认值 or。支持 or 或 and。
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GET /alias_users/_search
{
    "query": {
        "match": {
            // ik_max_word 分词
            // 张、薛、高三、三、高
            // 默全部匹配
            "info": {
                "query": "张薛高三薛高",
                "operator": "and"
            }
        }
    }
}
analyzer
  1. analyzer 参数:指定对查询文本分析时的分析器。
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GET /alias_users/_search
{
    "query": {
        "match": {
            // ik_max_word 分词
            // 张、薛、高三、三、高
            // 默全部匹配
            "info": {
                "query": "张薛高三薛高",
                "operator": "and",
                "analyzer": "ik_max_word"
            }
        }
    }
}
lenient
  1. lenient 参数:表示用来在查询时如果数据类型不匹配且无法转换时会报错。默认值 false。如果设置成 true 会忽略错误。
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GET /alias_users/_search
{
    "query": {
        "match": {
            // 如果将 age 字段的值设置为字符串 “10”, 来查询,由于能够转换成整数,
            // 这时 elastic 内部会将 字符串先转换成整数再做查询,不会报错。
            "age": {
                "query": "20",
                "operator": "and",
                "analyzer": "ik_max_word",
                "lenient": true
            }
        }
    }
}
  1. 更多参考 https://blog.csdn.net/lijingjingchn/article/details/88862019

multi_match

  1. multi_match查询:多字段查询,在多个字段上查询。
  2. 语法说明:
    • query:来自用户输入的查询短语。
    • fields:数组,默认支持最大长度1024。可以单独为任意字段设置相关度权重,支持通配符。fields可以为空,为空时会取mapping阶段配置的所有支持term查询的filed组合在一起进行查询。
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GET /indexName/_search
{
  "query": {
    "multi_match": {
      "query": "TEXT",
      "fields": ["FIELD1", " FIELD12"]
    }
  }
}
  1. 示例:multi_match 要求查询查询字段类型一致。
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GET /alias_hotel/_search
{
  "query": {
    "multi_match": {
      // ik_max_word 分词
      "query": "外滩如家",
      // brand OR name OR business
      "fields": ["brand", "name", "business"]
    }
  }
}

精确查询

  1. 根据精确词条值查找数据,一般是查找keyword、数值、日期、boolean等类型字段。所以不会对搜索条件分词。
  2. 注意:大写字母匹配不到,使用小写字母。

term

  1. 因为精确查询的字段搜是不分词的字段,因此查询的条件也必须是不分词的词条。
  2. 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。
  3. 如果用户输入的内容过多,反而搜索不到数据。
  4. 语法说明:
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GET /indexName/_search
{
    "query": {
        "term": {
            "FIELD": {
                "value": "Value"
            }
        }
    }
}
  1. 查询示例:
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GET /alias_users/_search
{
    "query": {
        "term": {
            // "age": 20
            "age": { // age = 20
                "value": 20
            }
        }
    }
}

terms

  1. terms 查询是term的扩展,可以支持多个vlaue匹配,只需要一个匹配就可以了。
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GET /alias_users/_search
{
    "query": {
        "terms": {
            // age IN (18,20,17)
            "age": [18,20,17]
        }
    }
}

range

  1. 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。
  2. 语法说明:支持参数
    • gte:大于等于。
    • gt:大于。
    • lte:小于等于。
    • lt:等于。
    • from:从哪里开始。
    • to:到哪里结束。
    • include_lower:是否包含范围的左边界,默认是true。
    • include_upper:是否包含范围的右边界,默认是true。
    • format:针对日期范围查询,指定日期格式。
    • time_zone:针对日期范围查询,指定时区信息。
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GET /indexName/_search
{
    "query": {
        "range": {
            "FIELD": {
                // gte -> >=
                // gt  -> >
                "gte": 10,
                // lte -> <=
                // lt  -> <
                "lte": 20
            }
        }
    }
}
  1. 查询示例:lt、gt
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GET /alias_users/_search
{
    "query": {
        "range": {
            "age": {
                // age > 10
                "gt": 10,
                // age <= 20
                "lte": 20
            }
        }
    }
}
  1. 查询示例:from、to
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GET /alias_users/_search
{
    "query": {
        "range": {
            // 20 > age >= 18
            "age": {
                "from": 18,
                "to": 20,
                "include_lower": true,
                "include_upper": false
            }
        }
    }
}
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GET /alias_users/_search
{
    "query": {
        "range": {
            "birthday": {
                "from": "1990-10-10",
                "to": "2000-05-01",
                "include_lower": true,
                "include_upper": false
            }
        }
    }
}
  1. 查询示例:format
    • 对于日期字段,可以使用 format 参数来指定日期格式。
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{
  "query": {
    "range": {
      "created_at": {
        "gte": "2023-07-01",
        "lte": "2023-07-31",
        "format": "yyyy-MM-dd"
      }
    }
  }
}
  1. 指定时区:time_zone
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{
  "query": {
    "range": {
      "timestamp": {
        // 匹配昨天以后的文档,但使用指定的时区
        "gte": "now-1d",
        "time_zone": "+08:00"
      }
    }
  }
}

通配符

wildcard

  1. 允许使用通配符 *? 来查询。
    • * 代表0个或多个字符。
    • ? 代表任意一个字符。

地理坐标

矩形范围

  1. 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。
  2. 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。
  3. 语法说明:
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// 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
        }
      }
    }
  }
}

附近查询

  1. 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。
  2. 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。
  3. 语法说明:
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// geo_distance 查询
GET /indexName/_search
{
  "query": {
    "geo_distance": {
      "distance": "15km", // 半径
      "FIELD": "31.21,121.5" // 圆心
    }
  }
}

复合查询

  1. 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。

相关度算分

  1. 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。
  2. 在elasticsearch中,早期使用的打分算法是TF-IDF算法,在后来的5.1版本升级中,elasticsearch将算法改进为BM25算法。
  3. TF-IDF算法有一各缺陷,就是词条频率越高,文档得分也会越高,单个词条对文档影响较大。而BM25则会让单个词条的算分有一个上限,曲线更加平滑。

算分函数

  1. 根据相关度打分是比较合理的需求,但合理的不一定是产品经理需要的。
  2. 以百度为例,你搜索的结果中,并不是相关度越高排名越靠前,而是谁掏的钱多排名就越靠前。
  3. 要想认为控制相关性算分,就需要利用elasticsearch中的function score 查询了。
  4. 语法说明:

  1. 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。
  2. 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。
  3. 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
  4. 示例:
    • 需求:给“如家”这个品牌的酒店排名靠前一些
    • 翻译一下这个需求,转换为之前说的四个要点:
      • 原始条件:不确定,可以任意变化
      • 过滤条件:brand = “如家”
      • 算分函数:可以简单粗暴,直接给固定的算分结果,weight
      • 运算模式:比如求和
  5. 最终的DSL语句如下:
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GET /hotel/_search
{
  "query": {
    "function_score": {
      "query": {  .... }, // 原始查询,可以是任意条件
      "functions": [ // 算分函数
        {
          "filter": { // 满足的条件,品牌必须是如家
            "term": {
              "brand": "如家"
            }
          },
          "weight": 2 // 算分权重为2
        }
      ],
      "boost_mode": "sum" // 加权模式,求和
    }
  }
}

布尔查询

  1. 布尔查询是一个或多个查询子句的组合,每一个子句就是一个子查询。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
  2. 语法示例:
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GET /index1/_search
{
  "query": {
    "bool": {
      "must": [
        // 必选,精确匹配 city
        {"term": {"city": "上海" }}
      ],
      "should": [
        {"term": {"brand": "皇冠假日" }},
        {"term": {"brand": "华美达" }}
      ],
      "must_not": [
        // 必须不匹配
        { "range": { "price": { "lte": 500 } }}
      ],
      "filter": [
        { "range": {"score": { "gte": 45 } }}
      ]
    }
  }
}
  1. 搜索示例:
  2. 每一个不同的字段,其查询的条件、方式都不一样,必须是多个不同的查询,而要组合这些查询,就必须用bool查询了。
  3. 需要注意的是,搜索时,参与打分的字段越多,查询的性能也越差。因此这种多条件查询时,建议这样做:
    • 搜索框的关键字搜索,是全文检索查询,使用must查询,参与算分。
    • 其它过滤条件,采用filter查询,不参与算分。
  4. 搜索名字包含“如家”,价格不高于400,在坐标31.21,121.5周围10km范围内的酒店。
    • 名称搜索,属于全文检索查询,应该参与算分,放到must中。
    • 价格不高于400,用range查询,属于过滤条件,不参与算分,放到must_not中。
    • 周围10km范围内,用geo_distance查询,属于过滤条件,不参与算分,放到filter中。
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GET /index1/_search
{
  "query": {
    "bool": {
        "must": {
            "match": {"name": "如家"}
        },
        "must_not": {
            "range": {"price": {"gt": 400}}
        },
        "filter": {
            "geo_distance": {
                "distance": "10km",
                "location": {
                    "lat": 31.11,
                    "lon": 120.21
                }
            }
        }
    }
  }
}   

搜索结果

排序

  1. 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。
  2. 可以排序字段类型有:keyword类型、数值类型、地理坐标类型、日期类型等。desc降序,asc升序。

普通字段

  1. keyword、数值、日期类型排序的语法基本一致。
  2. 语法:
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GET /indexName/_search
{
  "query": {
    "match_all": {}
  },
  "sort": [
    {
        "FIELD": "desc"  // 排序字段、排序方式ASC、DESC
    },
    {
        "FIELD": "asc"
    }
  ]
}
  1. 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。
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GET /alias_users/_search
{
  "query": {
    "match_all": {}
  },
  "sort": [
    {
        "age": "desc" // 排序字段、排序方式ASC、DESC
    },
    {
        "weight": "asc"
    }
  ]
}

地理坐标

  1. 地理坐标排序略有不同。
  2. 语法说明:
    • 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。
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GET /indexName/_search
{
  "query": {
    "match_all": {}
  },
  "sort": [
    {
      "_geo_distance" : {
          // 文档中geo_point类型的字段名、目标坐标点
          "FIELD" : "纬度,经度", 
          // 排序方式
          "order" : "asc", 
          // 排序的距离单位
          "unit" : "km" 
      }
    }
  ]
}
  1. 示例:实现对酒店数据按照到你的位置坐标的距离升序排序。
  2. 获取你的位置的经纬度的方式(高德API):https://lbs.amap.com/demo/jsapi-v2/example/map/click-to-get-lnglat/
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GET /alias_users/_search
{
    "query": {
        "match_all": {}
    },
    "sort": [
        {
            "_geo_distance": {
                "location": {
                    "lat": 30.12213,
                    "lon": 120.3221
                },
                "order": "asc",
                "unit": "km"
            }
        }
    ]
}

分页

  1. 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。
  2. 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。
  3. 类似于mysql中的limit ?, ?

基本分页

  1. 分页的基本语法如下:
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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"}
  ]
}

深度分页

  1. 现在,我要查询990~1000的数据,查询逻辑要这么写:
 1
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GET /hotel/_search
{
  "query": {
    "match_all": {}
  },
  // 这里是查询990开始的数据,也就是第990~第1000条数据。
  "from": 990, // 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"}
  ]
}
  1. 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。
  2. 针对深度分页,ES提供了两种解决方案,官方文档
    • 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。

小结

  1. 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。

高亮

高亮原理

  1. 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。
  2. 高亮显示的实现分为两步:
    • 给文档中的所有关键字都添加一个标签,例如<em>标签。
    • 页面给<em>标签编写CSS样式。

高亮实现

  1. 语法说明:
    • 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。
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GET /hotel/_search
{
  "query": {
    "match": {
      // 查询条件,高亮一定要使用全文检索查询
      "FIELD": "TEXT" 
    }
  },
  "highlight": {
    // 指定要高亮的字段
    "fields": { 
      "FIELD": {
        // 用来标记高亮字段的前置标签
        "pre_tags": "<em>",  
        // 用来标记高亮字段的后置标签
        "post_tags": "</em>" 
      }
    }
  }
}
  1. 示例:
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GET /hotel/_search
{
    "query": {
        "match": {
            "name": "7天"
        },
        "from": 0,
        "size": 20,
        "sort": [
            {"price": "asc"},
            {
                "_geo_distance": {
                    "location": "30.1231,123.3213",
                    "order": "asc",
                    "unit": "km"
                }
            }
        ],
        "highlight": {
            "fields": {
                "name": {
                    "pre_tags": "<em>",
                    "post_tags": "</em>"
                }
            }
        }
    }
}

取指定字段

  1. 如果想取指定的字段使用_source。
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GET /alias_users/_search
{
    "_source": ["age", "weight", "info", "name"],
    "query": {
        "range": {
            "age": {
                "gt": 10,
                "lte": 20
            }
        }
    }
}
{
  "took": 127,
  "timed_out": false,
  "_shards": {
    "total": 1,
    "successful": 1,
    "skipped": 0,
    "failed": 0
  },
  "hits": {
    "total": {
      "value": 2,
      "relation": "eq"
    },
    "max_score": 1,
    "hits": [
      {
        "_index": "users",
        "_id": "orl0ZZEBrAuQs0dUWDfg",
        "_score": 1,
        "_source": {
          "age": 18,
          "weight": 50,
          "info": "曾州市第一中学高三一班张薛",
          "name": {
            "firstName": "薛",
            "lastName": "张"
          }
        }
      },
      {
        "_index": "users",
        "_id": "2",
        "_score": 1,
        "_source": {
          "age": 20,
          "weight": 52.4,
          "info": "曾州市第一中学高三一班薛高",
          "name": {
            "firstName": "高",
            "lastName": "薛"
          }
        }
      }
    ]
  }
}
  1. 显示要的字段、去除不需要的字段、可以使用通配符*。
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GET /alias_users/_search
{
    "_source":{
       // 需要字段
       "includes": "addr*",
       // 排除字段
       "excludes": ["name", "bir*"]
    },
    "query": {"match_all": {}}
}

版本号

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GET /alias_users/_search
{
    "_source": ["age", "weight", "info", "name"],
    "version": true,
    "query": {
        "range": {
            "age": {
                "gt": 10,
                "lte": 20
            }
        }
    }
}
{
  "took": 48,
  "timed_out": false,
  "_shards": {
    "total": 1,
    "successful": 1,
    "skipped": 0,
    "failed": 0
  },
  "hits": {
    "total": {
      "value": 2,
      "relation": "eq"
    },
    "max_score": 1,
    "hits": [
      {
        "_index": "users",
        "_id": "orl0ZZEBrAuQs0dUWDfg",
        "_version": 1,
        "_score": 1,
        "_source": {
          "age": 18,
          "weight": 50,
          "info": "曾州市第一中学高三一班张薛",
          "name": {
            "firstName": "薛",
            "lastName": "张"
          }
        }
      },
      {
        "_index": "users",
        "_id": "2",
        "_version": 2,
        "_score": 1,
        "_source": {
          "age": 20,
          "weight": 52.4,
          "info": "曾州市第一中学高三一班薛高",
          "name": {
            "firstName": "高",
            "lastName": "薛"
          }
        }
      }
    ]
  }
}