「这是我参与11月更文挑战的第5天,活动详情查看:2021最后一次更文挑战」
一、ElasticSearch 文档分值 _score 计算底层原理
1)boolean model
根据用户的query条件,先过滤出包含指定 term(关键字) 的 doc(文档)
- query “hello world” ‐‐> hello / world / hello & world
- bool ‐‐> must/must not/should ‐‐> 过滤 ‐‐> 包含 / 不包含 / 可能包含
- doc ‐‐> 不打分数 ‐‐> 正或反 true or false ‐‐> 为了减少后续要计算的doc的数量,提升性能
2)relevance score算法
简单来说,就是计算出,一个索引中的文本,与搜索文本, 他们之间的关联匹配程度
Elasticsearch使用的是 term frequency/inverse document frequency 算法,简称为 TF/IDF算法
Term frequency:搜索文本中的各个词条在field文本中出现了多少次,出现次数越多,就越相关
搜索请求:hello world
- doc1:hello you, and world is very good
- doc2:hello, how are you
- Inverse document frequency:搜索文本中的各个词条在整个索引的所有文档中出现了多少次,出现的次数越多,就越不相关*
搜索请求:hello world
- doc1:hello, tuling is very good
- doc2:hi world, how are you
比如说,在index中有1万条document,hello这个单词在所有的document中,一共出现
了1000次;world这个单词在所有的document中,一共出现了100次
Field-length norm:field长度,field越长,相关度越弱
搜索请求:hello world
- doc1:{ “title”: “hello article”, “content”: “…… N个单词” }
- doc2:{ “title”: “my article”, “content”: “…… N个单词,hi world” }
hello world在整个index中出现的次数是一样多的
doc1更相关,title field更短
2、分析一个document上的_score是如何被计算出来的
1 | shell复制代码GET /es_db/_doc/1/_explain |
二、分词器工作流程
1、切分词语,normalization
给你一段句子,然后将这段句子拆分成一个一个的单个的单词,同时对每个单词进行
normalization(时态转换,单复数转换),分词器
recall,召回率:搜索的时候,增加能够搜索到的结果的数量
1 | shell复制代码character filter:在一段文本进行分词之前,先进行预处理,比如说最常见的就是,过滤html |
2、内置分词器的介绍
Set the shape to semi‐transparent by calling set_trans(5)
standard analyzer:set, the, shape, to, semi, transparent, by, calling, set_trans, 5(默认的是standard)
simple analyzer:set, the, shape, to, semi, transparent, by, calling, set, tran
whitespace analyzer:Set, the, shape, to, semi‐transparent, by, calling, set_trans(5)
stop analyzer:移除停用词,比如a the it等等
测试:
1 | shell复制代码POST _analyze |
3、定制分词器
1)默认的分词器
standard
standard tokenizer:以单词边界进行切分
standard token filter:什么都不做
lowercase token filter:将所有字母转换为小写
stop token filer(默认被禁用):移除停用词,比如a the it等等
2)修改分词器的设置启用english停用词token filter
1 | shell复制代码PUT /my_index |
3、定制化自己的分词器
1 | bash复制代码PUT /my_index |
3)ik分词器详解
ik配置文件地址:es/plugins/ik/config目录
IKAnalyzer.cfg.xml:用来配置自定义词库
main.dic:ik原生内置的中文词库,总共有27万多条,只要是这些单词,都会被分在
一起quantifier.dic:放了一些单位相关的词
suffix.dic:放了一些后缀
surname.dic:中国的姓氏
stopword.dic:英文停用词
ik原生最重要的两个配置文件
main.dic:包含了原生的中文词语,会按照这个里面的词语去分词
stopword.dic:包含了英文的停用词
停用词,stopword
a the and at but
一般,像停用词,会在分词的时候,直接被干掉,不会建立在倒排索引中
4)IK分词器自定义词库
(1)自己建立词库:每年都会涌现一些特殊的流行词,网红,蓝瘦香菇,喊麦,鬼畜,一般不会在ik的原生词典里
自己补充自己的最新的词语,到ik的词库里面去
IKAnalyzer.cfg.xml:ext_dict,custom/mydict.dic
补充自己的词语,然后需要重启es,才能生效
(2)自己建立停用词库:比如了,的,啥,么,我们可能并不想去建立索引,
让人家搜索
custom/ext_stopword.dic,已经有了常用的中文停用词,可以补充自己的停用词,然后重启es1 IK分词器源码下载:
github.com/medcl/elast…
5)IK热更新
每次都是在es的扩展词典中,手动添加新词语,很坑
(1)每次添加完,都要重启es才能生效,非常麻烦
(2)es是分布式的,可能有数百个节点,你不能每次都一个一个节点上面去修改
es不停机,直接我们在外部某个地方添加新的词语,es中立即热加载到这些新词语
IKAnalyzer.cfg.xml
1 | shell复制代码<properties> |
三. 高亮显示
在搜索中,经常需要对搜索关键字做高亮显示,高亮显示也有其常用的参数,在这个案例中做一些常用参数的介绍。
现在搜索cars索引中remark字段中包含“大众”的document。并对“XX关键字”做高亮显示,高亮效果使用html标签,并设定字体为红色。如果remark数据过长,则只显示前 20 个字符。
1 | shell复制代码PUT /news_website |
查询 title : “文章”
1 | shell复制代码GET /news_website/_doc/_search |
查询结果
1 | shell复制代码{ |
表现,会变成红色,所以说你的指定的field中,如果包含了那个搜索词的话,就会在
那个field的文本中,对搜索词进行红色的高亮显示
1 | shell复制代码GET /news_website/_doc/_search |
highlight中的field,必须跟query中的field一一对齐的
2、常用的highlight介绍
plain highlight,lucene highlight,
默认
posting highlight,index_options=offsets
(1)性能比plain highlight要高,因为不需要重新对高亮文本进行分词
(2)对磁盘的消耗更少
1 | shell复制代码DELETE news_website |
fast vector highlight
index‐time term vector设置在mapping中,就会用fast verctor highlight
(1)对大field而言(大于1mb),性能更高
1 | shell复制代码 |
强制使用某种highlighter,比如对于开启了term vector的field而言,可以强制使用plain hlight
1 | shell复制代码GET /news_website/_doc/_search |
总结一下,其实可以根据你的实际情况去考虑,一般情况下,用plain highlight也就足够了,
不需要做其他额外的设置
如果对高亮的性能要求很高,可以尝试启用posting highlight
如果field的值特别大,超过了1M,那么可以用fast vector highlight
3、设置高亮html标签,默认是<em>
标签
1 | shell复制代码GET /news_website/_doc/_search |
4、高亮片段fragment的设置
1 | shell复制代码 |
fragment_size: 你一个Field的值,比如有长度是1万,但是你不可能在页面上显示这么长啊。。。设置要显示出来的fragment文本判断的长度,默认是100
number_of_fragments:你可能你的高亮的fragment文本片段有多个片段,你可以指定就显示几个片段
四、 聚合搜索技术深入
bucket 和 metric 概念简介
bucket就是一个聚合搜索时的数据分组。如:销售部门有员工张三和李四,开发部门有员工王五和赵六。那么根据部门分组聚合得到结果就是两个bucket。销售部门 bucket中有张三和李四, 开发部门 bucket中有王五和赵六。
metric就是对一个bucket数据执行的统计分析。如上述案例中,开发部门有2个员工,销售部门有2个员工,这就是metric。metric有多种统计,如:求和,最大值,最小值,平均值等。
1 用一个大家容易理解的SQL语法来解释,如:select count() from table group by colum n。那么group by column分组后的每组数据就是bucket。对每个分组执行的count()就是metric。
2.准备案例数据
1 | shell复制代码DELETE /cars |
批量写入数据,注意日期格式
1 | shell复制代码 |
1、根据color分组统计销售数量
只执行聚合分组,不做复杂的聚合统计。在ES中最基础的聚合为terms,相当于
SQL中的count。
在ES中默认为分组数据做排序,使用的是doc_count数据执行降序排列。可以使用
_key元数据,根据分组后的字段数据执行不同的排序方案,也可以根据_count元数
据,根据分组后的统计值执行不同的排序方案。
1 | shell复制代码GET /cars/_search |
2、统计不同color车辆的平均价格
本案例先根据color执行聚合分组,在此分组的基础上,对组内数据执行聚合统计,这个组内数据的聚合统计就是metric。同样可以执行排序,因为组内有聚合统计,且对统计数据给予了命名avg_by_price,所以可以根据这个聚合统计数据字段名执行排序逻辑。
场景:下钻分析
1 | shell复制代码GET /cars/_search |
size可以设置为0,表示不返回ES中的文档,只返回ES聚合之后的数据,提高查询速度,当然如果你需要这些文档的话,也可以按照实际情况进行设置
1 | shell复制代码GET /cars/_search |
3、统计不同 color 不同 brand 中车辆的平均价格
先根据color聚合分组,在组内根据brand再次聚合分组,这种操作可以称为下钻
分析。
Aggs如果定义比较多,则会感觉语法格式混乱,aggs语法格式,有一个相对固定
的结构,简单定义:aggs可以嵌套定义,可以水平定义。
嵌套定义称为下钻分析。水平定义就是平铺多个分组方式。
1 | shell复制代码# 语法 |
4、统计不同color中的最大和最小价格、总价
1 | shell复制代码GET /cars/_search |
在常见的业务常见中,聚合分析,最常用的种类就是统计数量,最大,最小,平均,
总计等。通常占有聚合业务中的60%以上的比例,小型项目中,甚至占比85%以上。
5、统计不同品牌汽车中价格排名最高的车型
在分组后,可能需要对组内的数据进行排序,并选择其中排名高的数据。那么可
以使用s来实现:top_top_hithits中的属性size代表取组内多少条数据(默认为
10);sort代表组内使用什么字段什么规则排序(默认使用_doc的asc规则排序);
_source代表结果中包含document中的那些字段(默认包含全部字段)。
1 | shell复制代码GET cars/_search |
6、histogram 区间统计
histogram类似terms,也是进行bucket分组操作的,是根据一个field,实现数据
区间分组。
如:以100万为一个范围,统计不同范围内车辆的销售量和平均价格。那么使用
histogram的聚合的时候,field指定价格字段price。区间范围是100万-interval :
1000000。这个时候ES会将price价格区间划分为: [0, 1000000), [1000000,
2000000), [2000000, 3000000)等,依次类推。在划分区间的同时,histogram会类似
terms进行数据数量的统计(count),可以通过嵌套aggs对聚合分组后的组内数据做
再次聚合分析。
1 | shell复制代码GET /cars/_search |
7、date_histogram区间分组
date_histogram可以对date类型的field执行区间聚合分组,如每月销量,每年销量等。
如:以月为单位,统计不同月份汽车的销售数量及销售总金额。这个时候可以使
用date_histogram实现聚合分组,其中field来指定用于聚合分组的字段,interval指
定区间范围(可选值有:year、quarter、month、week、day、hour、minute、
second),format指定日期格式化,min_doc_count指定每个区间的最少document(如
果不指定,默认为0,当区间范围内没有document时,也会显示bucket分组),
extended_bounds指定起始时间和结束时间(如果不指定,默认使用字段中日期最小值
所在范围和最大值所在范围为起始和结束时间)。
1 | shell复制代码#ES7.x之前的语法 |
#执行后出现
#! Deprecation: [interval] on [date_histogram] is deprecated, use [fixed_inter
val] or [calendar_interval] in the future.
#7.X之后
1 | shell复制代码GET /cars/_search |
8、_global bucket
在聚合统计数据的时候,有些时候需要对比部分数据和总体数据。
如:统计某品牌车辆平均价格和所有车辆平均价格。global 是用于定义一个全局 bucket,这个 bucket会忽略 query 的条件,检索所有 document 进行对应的聚合统计。
1 | shell复制代码GET /cars/_search |
9、aggs+order
对聚合统计数据进行排序。
如:统计每个品牌的汽车销量和销售总额,按照销售总额的降序排列。
1 | shell复制代码GET /cars/_search |
如果有多层aggs,执行下钻聚合的时候,也可以根据最内层聚合数据执行排序。
如:统计每个品牌中每种颜色车辆的销售总额,并根据销售总额降序排列。这就像
SQL中的分组排序一样,只能组内数据排序,而不能跨组实现排序。
1 | shell复制代码GET /cars/_search |
10、search+aggs
聚合类似SQL中的group by子句,search类似SQL中的where子句。在ES中是完全可
以将search和aggregations整合起来,执行相对更复杂的搜索统计。
如:统计某品牌车辆每个季度的销量和销售额。
1 | shell复制代码GET /cars/_search |
11、filter+aggs
在ES中,filter也可以和aggs组合使用,实现相对复杂的过滤聚合分析。
如:统计10万~50万之间的车辆的平均价格。
1 | shell复制代码GET /cars/_search |
12、聚合中使用filter
filter也可以使用在aggs句法中,filter的范围决定了其过滤的范围。
如:统计某品牌汽车最近一年的销售总额。将filter放在aggs内部,代表这个过滤器
只对query搜索得到的结果执行filter过滤。如果filter放在aggs外部,过滤器则会过
滤所有的数据。
12M/M 表示 12 个月。
1y/y 表示 1年。
d 表示天
1 | shell复制代码GET /cars/_search |
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