本篇内容介绍了“什么是Elasticsearch组件库”的有关知识,在实际案例的操作过程中,不少人都会遇到这样的困境,接下来就让小编带领大家学习一下如何处理这些情况吧!希望大家仔细阅读,能够学有所成!
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一、Elasticsearch 组件库介绍
在讲解之前,我在这里再次提下全文检索是什么:
全文检索:指以全部文本信息作为检索对象的一种信息检索技术。而我们使用的数据库,如 MySQL,MongoDB 对文本信息检索能力特别是中文检索并没有 ES 强大。所以我们来看下 ES 在项目中是如何来代替 SQL 来工作的。
我使用的 Elasticsearch 服务是 7.4.2 的版本,然后采用官方提供的 Elastiscsearch-Rest-Client 库来操作 ES,而且官方库的 API 上手简单。
该组件库的官方文档地址:
https://www.elastic.co/guide/en/elasticsearch/client/java-rest/current/java-rest-high.html
另外这个组件库是支持多种语言的:
支持多语言
注意:Elasticsearch Clients
就是指如何用 API 操作 ES 服务的组件库。
可能有同学会提问,Elasticsearch 的组件库中写着 JavaScript API,是不是可以直接在前端访问 ES 服务?可以是可以,但是会暴露 ES 服务的端口和 IP 地址,会非常不安全。所以我们还是用后端服务来访问 ES 服务。
我们这个项目是 Java 项目,自然就是用上面的两种:Java Rest Client
或者 Java API
。我们先看下 Java API,但是会发现已经废弃了。如下图所示:
Java API 已经废弃了
所以我们只能用 Java REST Client 了。而它又分成两种:高级和低级的。高级包含更多的功能,如果把高级比作MyBatis的话,那么低级就相当于JDBC。所以我们用高级的 Client。
高级和低级 Client
二、整合检索服务
我们把检索服务单独作为一个服务。就称作 passjava-search 模块吧。
1.1 添加搜索服务模块
创建 passjava-search 模块。
首先我们在 PassJava-Platform 模块创建一个 搜索服务模块 passjava-search。然后勾选 spring web 服务。如下图所示。
第一步:选择 Spring Initializr,然后点击 Next。
选择 Spring Initializr
第二步:填写模块信息,然后点击 Next。
passjava-search 服务模块
第三步:选择 Web->Spring Web 依赖,然后点击 Next。
1.2 配置 Maven 依赖
参照 ES 官网配置。
进入到 ES 官方网站,可以看到有低级和高级的 Rest Client,我们选择高阶的(High Level Rest Client)。然后进入到高阶 Rest Client 的 Maven 仓库。官网地址如下所示:
https://www.elastic.co/guide/en/elasticsearch/client/java-rest/7.9/index.html
Rest Client 官方文档
加上 Maven 依赖。
对应文件路径:\passjava-search\pom.xml
org.elasticsearch.client elasticsearch-rest-high-level-client 7.4.2
配置 elasticsearch 的版本为7.4.2
因加上 Maven 依赖后,elasticsearch 版本为 7.6.2,所以遇到这种版本不一致的情况时,需要手动改掉。
对应文件路径:\passjava-search\pom.xml
7.4.2
刷新 Maven Project 后,可以看到引入的 elasticsearch 都是 7.4.2 版本了,如下图所示:
设置版本为 7.4.2
引入 PassJava 的 Common 模块依赖。
Common 模块是 PassJava 项目独立的出来的公共模块,引入了很多公共组件依赖,其他模块引入 Common 模块依赖后,就不需要单独引入这些公共组件了,非常方便。
对应文件路径:\passjava-search\pom.xml
com.jackson0714.passjava passjava-common 0.0.1-SNAPSHOT
添加完依赖后,我们就可以将搜索服务注册到 Nacos
注册中心了。Nacos 注册中心的用法在前面几篇文章中也详细讲解过,这里需要注意的是要先启动 Nacos 注册中心,才能正常注册 passjava-search 服务。
1.3 注册搜索服务到注册中心
修改配置文件:src/main/resources/application.properties。配置应用程序名、注册中心地址、注册中心的命名中间。
spring.application.name=passjava-search spring.cloud.nacos.config.server-addr=127.0.0.1:8848 spring.cloud.nacos.config.namespace=passjava-search
给启动类
添加服务发现注解:@EnableDiscoveryClient
。这样 passjava-search 服务就可以被注册中心发现了。
因 Common 模块依赖数据源,但 search 模块不依赖数据源,所以 search 模块需要移除数据源依赖:
exclude = DataSourceAutoConfiguration.class
以上的两个注解如下所示:
@EnableDiscoveryClient@SpringBootApplication(exclude = DataSourceAutoConfiguration.class)public class PassjavaSearchApplication { public static void main(String[] args) { SpringApplication.run(PassjavaSearchApplication.class, args); } }
接下来我们添加一个 ES 服务的专属配置类,主要目的是自动加载一个 ES Client 来供后续 ES API 使用,不用每次都 new 一个 ES Client。
1.4 添加 ES 配置类
配置类:PassJavaElasticsearchConfig.java
核心方法就是 RestClient.builder 方法,设置好 ES 服务的 IP 地址、端口号、传输协议就可以了。最后自动加载了 RestHighLevelClient。
package com.jackson0714.passjava.search.config;import org.apache.http.HttpHost;import org.elasticsearch.client.RestClient;import org.elasticsearch.client.RestHighLevelClient;import org.springframework.context.annotation.Bean;import org.springframework.context.annotation.Configuration;/** * @Author: 公众号 | 悟空聊架构 * @Date: 2020/10/8 17:02 * @Site: www.passjava.cn * @Github: https://github.com/Jackson0714/PassJava-Platform */@Configurationpublic class PassJavaElasticsearchConfig { @Bean // 给容器注册一个 RestHighLevelClient,用来操作 ES // 参考官方文档:https://www.elastic.co/guide/en/elasticsearch/client/java-rest/7.9/java-rest-high-getting-started-initialization.html public RestHighLevelClient restHighLevelClient() { return new RestHighLevelClient( RestClient.builder( new HttpHost("192.168.56.10", 9200, "http"))); } }
接下来我们测试下 ES Client 是否自动加载成功。
1.5 测试 ES Client 自动加载
在测试类 PassjavaSearchApplicationTests 中编写测试方法,打印出自动加载的 ES Client。期望结果是一个 RestHighLevelClient 对象。
package com.jackson0714.passjava.search;import org.elasticsearch.client.RestHighLevelClient;import org.junit.jupiter.api.Test;import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;import org.springframework.beans.factory.annotation.Qualifier;import org.springframework.boot.test.context.SpringBootTest;@SpringBootTestclass PassjavaSearchApplicationTests { @Qualifier("restHighLevelClient") @Autowired private RestHighLevelClient client; @Test public void contextLoads() { System.out.println(client); } }
运行结果如下所示,打印出了 RestHighLevelClient。说明自定义的 ES Client 自动装载成功。
ES 测试结果
1.6 测试 ES 简单插入数据
测试方法 testIndexData,省略 User 类。users 索引在我的 ES 中是没有记录的,所以期望结果是 ES 中新增了一条 users 数据。
/** * 测试存储数据到 ES。 * */@Testpublic void testIndexData() throws IOException { IndexRequest request = new IndexRequest("users"); request.id("1"); // 文档的 id //构造 User 对象 User user = new User(); user.setUserName("PassJava"); user.setAge("18"); user.setGender("Man"); //User 对象转为 JSON 数据 String jsonString = JSON.toJSONString(user); // JSON 数据放入 request 中 request.source(jsonString, XContentType.JSON); // 执行插入操作 IndexResponse response = client.index(request, RequestOptions.DEFAULT); System.out.println(response); }
执行 test 方法,我们可以看到控制台输出以下结果,说明数据插入到 ES 成功。另外需要注意的是结果中的 result 字段为 updated,是因为我本地为了截图,多执行了几次插入操作,但因为 id = 1,所以做的都是 updated 操作,而不是 created 操作。
控制台输出结果
我们再来到 ES 中看下 users 索引中数据。查询 users 索引:
GET users/_search
结果如下所示:
查询 users 索引结果
可以从图中看到有一条记录被查询出来,查询出来的数据的 _id = 1,和插入的文档 id 一致。另外几个字段的值也是一致的。说明插入的数据没有问题。
"age" : "18","gender" : "Man","userName" : "PassJava"
1.7 测试 ES 查询复杂语句
示例:搜索 bank 索引,address 字段中包含 big 的所有人的年龄分布 ( 前 10 条 ) 以及平均年龄,以及平均薪资。
1.7.1 构造检索条件
我们可以参照官方文档给出的示例来创建一个 SearchRequest 对象,指定要查询的索引为 bank,然后创建一个 SearchSourceBuilder 来组装查询条件。总共有三种条件需要组装:
address 中包含 road 的所有人。
按照年龄分布进行聚合。
计算平均薪资。
代码如下所示,需要源码请到我的 Github/PassJava 上下载。
查询复杂语句示例
将打印出来的检索参数复制出来,然后放到 JSON 格式化工具中格式化一下,再粘贴到 ES 控制台执行,发现执行结果是正确的。
打印出检索参数
用在线工具格式化 JSON 字符串,结果如下所示:
然后我们去掉其中的一些默认参数,最后简化后的检索参数放到 Kibana 中执行。
Kibana Dev Tools 控制台中执行检索语句如下图所示,检索结果如下图所示:
控制台中执行检索语句
找到总记录数:29 条。
第一条命中记录的详情如下:
平均 balance:13136。
平均年龄:26。
地址中包含 Road 的:263 Aviation Road。
和 IDEA 中执行的测试结果一致,说明复杂检索的功能已经成功实现。
17.2 获取命中记录的详情
而获取命中记录的详情数据,则需要通过两次 getHists() 方法拿到,如下所示:
// 3.1)获取查到的数据。 SearchHits hits = response.getHits(); // 3.2)获取真正命中的结果 SearchHit[] searchHits = hits.getHits();
我们可以通过遍历 searchHits 的方式打印出所有命中结果的详情。
// 3.3)、遍历命中结果for (SearchHit hit: searchHits) { String hitStr = hit.getSourceAsString(); BankMember bankMember = JSON.parseObject(hitStr, BankMember.class); }
拿到每条记录的 hitStr 是个 JSON 数据,如下所示:
{ "account_number": 431, "balance": 13136, "firstname": "Laurie", "lastname": "Shaw", "age": 26, "gender": "F", "address": "263 Aviation Road", "employer": "Zillanet", "email": "laurieshaw@zillanet.com", "city": "Harmon", "state": "WV"}
而 BankMember 是根据返回的结果详情定义的的 JavaBean。可以通过工具自动生成。在线生成 JavaBean 的网站如下:
https://www.bejson.com/json2javapojo/new/
把这个 JavaBean 加到 PassjavaSearchApplicationTests 类中:
@ToString@Datastatic class BankMember { private int account_number; private int balance; private String firstname; private String lastname; private int age; private String gender; private String address; private String employer; private String email; private String city; private String state; }
然后将 bankMember 打印出来:
System.out.println(bankMember);
bankMember
得到的结果确实是我们封装的 BankMember 对象,而且里面的属性值也都拿到了。
1.7.3 获取年龄分布聚合信息
ES 返回的 response 中,年龄分布的数据是按照 ES 的格式返回的,如果想按照我们自己的格式来返回,就需要将 response 进行处理。
如下图所示,这个是查询到的年龄分布结果,我们需要将其中某些字段取出来,比如 buckets,它代表了分布在 21 岁的有 4 个。
ES 返回的年龄分布信息
下面是代码实现:
Aggregations aggregations = response.getAggregations(); Terms ageAgg1 = aggregations.get("ageAgg");for (Terms.Bucket bucket : ageAgg1.getBuckets()) { String keyAsString = bucket.getKeyAsString(); System.out.println("用户年龄: " + keyAsString + " 人数:" + bucket.getDocCount()); }
最后打印的结果如下,21 岁的有 4 人,26 岁的有 4 人,等等。
打印结果:用户年龄分布
1.7.4 获取平均薪资聚合信息
现在来看看平均薪资如何按照所需的格式返回,ES 返回的结果如下图所示,我们需要获取 balanceAvg 字段的 value 值。
ES 返回的平均薪资信息
代码实现:
Avg balanceAvg1 = aggregations.get("balanceAvg"); System.out.println("平均薪资:" + balanceAvg1.getValue());
打印结果如下,平均薪资 28578 元。
打印结果:平均薪资
三、实战:同步 ES 数据
3.1 定义检索模型
PassJava 这个项目可以用来配置题库,如果我们想通过关键字来搜索题库,该怎么做呢?
类似于百度搜索,输入几个关键字就可以搜到关联的结果,我们这个功能也是类似,通过 Elasticsearch 做检索引擎,后台管理界面和小程序作为搜索入口,只需要在小程序上输入关键字,就可以检索相关的题目和答案。
首先我们需要把题目和答案保存到 ES 中,在存之前,第一步是定义索引的模型,如下所示,模型中有 title
和 answer
字段,表示题目和答案。
"id": { "type": "long"},"title": { "type": "text", "analyzer": "ik_smart"},"answer": { "type": "text", "analyzer": "ik_smart"},"typeName": { "type": "keyword"}
3.2 在 ES 中创建索引
上面我们已经定义了索引结构,接着就是在 ES 中创建索引。
在 Kibana 控制台中执行以下语句:
PUT question { "mappings" : { "properties": { "id": { "type": "long" }, "title": { "type": "text", "analyzer": "ik_smart" }, "answer": { "type": "text", "analyzer": "ik_smart" }, "typeName": { "type": "keyword" } } } }
执行结果如下所示:
创建 question 索引
我们可以通过以下命令来查看 question 索引是否在 ES 中:
GET _cat/indices
执行结果如下图所示:
查看 ES 中所有的索引
3.3 定义 ES model
上面我们定义 ES 的索引,接着就是定义索引对应的模型,将数据存到这个模型中,然后再存到 ES 中。
ES 模型如下,共四个字段:id、title、answer、typeName。和 ES 索引是相互对应的。
@Datapublic class QuestionEsModel { private Long id; private String title; private String answer; private String typeName; }
3.4 触发保存的时机
当我们在后台创建题目或保存题目时,先将数据保存到 mysql 数据库,然后再保存到 ES 中。
如下图所示,在管理后台创建题目时,触发保存数据到 ES 。
第一步,保存数据到 mysql 中,项目中已经包含此功能,就不再讲解了,直接进入第二步:保存数据到 ES 中。
而保存数据到 ES 中,需要将数据组装成 ES 索引对应的数据,所以我用了一个 ES model,先将数据保存到 ES model 中。
3.5 用 model 来组装数据
这里的关键代码时 copyProperties
,可以将 question
对象的数据取出,然后赋值到 ES model 中。不过 ES model 中还有些字段是 question 中没有的,所以需要单独拎出来赋值,比如 typeName 字段,question 对象中没有这个字段,它对应的字段是 question.type,所以我们把 type 取出来赋值到 ES model 的 typeName 字段上。如下图所示:
用 model 来组装数据
3.6 保存数据到 ES
我在 passjava-search 微服务中写了一个保存题目的 api 用来保存数据到 ES 中。
保存数据到 ES
然后在 passjava-question 微服务中调用 search 微服务的保存 ES 的方法就可以了。
// 调用 passjava-search 服务,将数据发送到 ES 中保存。searchFeignService.saveQuestion(esModel);
3.7 检验 ES 中是否创建成功
我们可以通过 kibana 的控制台来查看 question 索引中的文档。通过以下命令来查看:
GET question/_search
执行结果如下图所示,有一条记录:
另外大家有没有疑问:可以重复更新题目吗?
答案是可以的,保存到 ES 的数据是幂等的,因为保存的时候带了一个类似数据库主键的 id。
四、实战:查询 ES 数据
我们已经将数据同步到了 ES 中,现在就是前端怎么去查询 ES 数据中,这里我们还是使用 Postman 来模拟前端查询请求。
4.1 定义请求参数
请求参数我定义了三个:
keyword:用来匹配问题或者答案。
id:用来匹配题目 id。
pageNum:用来分页查询数据。
这里我将这三个参数定义为一个类:
@Datapublic class SearchParam { private String keyword; // 全文匹配的关键字 private String id; // 题目 id private Integer pageNum; // 查询第几页数据}
4.2 定义返回参数
返回的 response 我也定义了四个字段:
questionList:查询到的题目列表。
pageNum:第几页数据。
total:查询到的总条数。
totalPages:总页数。
定义的类如下所示:
@Datapublic class SearchQuestionResponse { private ListquestionList; // 题目列表 private Integer pageNum; // 查询第几页数据 private Long total; // 总条数 private Integer totalPages; // 总页数}
4.3 组装 ES 查询参数
调用 ES 的查询 API 时,需要构建查询参数。
组装查询参数的核心代码如下所示:
组装查询参数
第一步:创建检索请求。
第二步:设置哪些字段需要模糊匹配。这里有三个字段:title,answer,typeName。
第三步:设置如何分页。这里分页大小是 5 个。
第四步:调用查询 api。
4.4 格式化 ES 返回结果
ES 返回的数据是 ES 定义的格式,真正的数据被嵌套在 ES 的 response 中,所以需要格式化返回的数据。
核心代码如下图所示:
格式化 ES 返回结果
第一步:获取查到的数据。
第二步:获取真正命中的结果。
第三步:格式化返回的数据。
第四步:组装分页参数。
4.5 测试 ES 查询
4.5.1 实验一:测试 title 匹配
我们现在想要验证 title 字段是否能匹配到,传的请求参数 keyword = 111,匹配到了 title = 111 的数据,且只有一条。页码 pageNum 我传的 1,表示返回第一页数据。如下图所示:
测试匹配 title
4.5.2 实验二:测试 answer 匹配
我们现在想要验证 answer 字段是否能匹配到,传的请求参数 keyword = 测试答案,匹配到了 title = 测试答案的数据,且只有一条,说明查询成功。如下图所示:
测试匹配 answer
4.5.2 实验三:测试 id 匹配
我们现在想要匹配题目 id 的话,需要传请求参数 id,而且 id 是精确匹配。另外 id 和 keyword 是取并集,所以不能传 keyword 字段。
请求参数 id = 5,返回结果也是 id =5 的数据,说明查询成功。如下图所示:
测试 id 匹配
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