ElasticSearch7.6入门学习笔记-KuangStudy-文章

ElasticSearch

在学习ElasticSearch之前，先简单了解一下Lucene：

• Doug Cutting开发
• 是apache软件基金会4 jakarta项目组的一个子项目
• 是一个开放源代码的全文检索引擎工具包
• 不是一个完整的全文检索引擎，而是一个全文检索引擎的架构，提供了完整的查询引擎和索引引擎，部分文本分析引擎（英文与德文两种西方语言）
• 当前以及最近几年最受欢迎的免费Java信息检索程序库。

Lucene和ElasticSearch的关系：

• ElasticSearch是基于Lucene 做了一下封装和增强

一、ElasticSearch概述

官网：https://www.elastic.co/cn/downloads/elasticsearch

Elaticsearch，简称为es，es是一个开源的高扩展的分布式全文检索引擎，它可以近乎实时的存储、检索数据;本身扩展性很好，可以扩展到上百台服务器，处理PB级别(大数据时代）的数据。es也使用java开发并使用Lucene作为其核心来实现所有索引和搜索的功能，但是它的目的是<mark>通过简单的RESTful API来隐藏Lucene的复杂性，从而让全文搜索变得简单</mark>。

据国际权威的数据库产品评测机构DB Engines的统计，在2016年1月，ElasticSearch已超过Solr等，成为排名第一的搜索引擎类应用。

历史

多年前，一个叫做Shay Banon的刚结婚不久的失业开发者，由于妻子要去伦敦学习厨师，他便跟着也去了。在他找工作的过程中，为了给妻子构建一个食谱的搜索引擎，他开始构建一个早期版本的Lucene。

直接基于Lucene工作会比较困难，所以Shay开始抽象Lucene代码以便lava程序员可以在应用中添加搜索功能。他发布了他的第一个开源项目，叫做“Compass”。

后来Shay找到一份工作，这份工作处在高性能和内存数据网格的分布式环境中，因此高性能的、实时的、分布式的搜索引擎也是理所当然需要的。然后他决定重写Compass库使其成为一个独立的服务叫做Elasticsearch。

第一个公开版本出现在2010年2月，在那之后Elasticsearch已经成为Github上最受欢迎的项目之一，代码贡献者超过300人。一家主营Elasticsearch的公司就此成立，他们一边提供商业支持一边开发新功能，不过Elasticsearch将永远开源且对所有人可用。

Shay的妻子依旧等待着她的食谱搜索…..

谁在使用：

1、维基百科,类似百度百科，全文检索,高亮,搜索推荐/2
2、The Guardian (国外新闻网站) ,类似搜狐新闻,用户行为日志(点击,浏览,收藏,评论) +社交网络数据(对某某新闻的相关看法) ,数据分析,给到每篇新闻文章的作者,让他知道他的文章的公众反馈(好,坏,热门，垃圾,鄙视，崇拜)
3、Stack Overflow (国外的程序异常讨论论坛) , IT问题,程序的报错,提交上去,有人会跟你讨论和回答,全文检索,搜索相关问题和答案,程序报错了,就会将报错信息粘贴到里面去,搜索有没有对应的答案
4、GitHub (开源代码管理),搜索 上千亿行代码
5、电商网站,检索商品
6、日志数据分析, logstash采集日志, ES进行复杂的数据分析, ELK技术, elasticsearch+logstash+kibana
7、商品价格监控网站,用户设定某商品的价格阈值,当低于该阈值的时候,发送通知消息给用户,比如说订阅牙膏的监控,如果高露洁牙膏的家庭套装低于50块钱,就通知我,我就去买
8、BI系统,商业智能, Business Intelligence。比如说有个大型商场集团，BI ,分析一下某某区域最近3年的用户消费 金额的趋势以及用户群体的组成构成,产出相关的数张报表, **区,最近3年,每年消费金额呈现100%的增长,而且用户群体85%是高级白领，开-个新商场。ES执行数据分析和挖掘, Kibana进行数据可视化
9、国内:站内搜索(电商,招聘,门户,等等),IT系统搜索(OA,CRM,ERP,等等),数据分析(ES热门
的一一个使用场景)

ES和Solr

ElasticSearch简介

• Elasticsearch是一个实时分布式搜索和分析引擎。 它让你以前所未有的速度处理大数据成为可能。
• 它用于<mark>全文搜索、结构化搜索、分析</mark>以及将这三者混合使用:
• 维基百科使用Elasticsearch提供全文搜索并高亮关键字,以及输入实时搜索(search-asyou-type)和搜索纠错(did-you-mean)等搜索建议功能。
• 英国卫报使用Elasticsearch结合用户日志和社交网络数据提供给他们的编辑以实时的反馈,以便及时了解公众对新发表的文章的回应。
• StackOverflow结合全文搜索与地理位置查询,以及more-like-this功能来找到相关的问题和答案。
• Github使用Elasticsearch检索1300亿行的代码。
• 但是Elasticsearch不仅用于大型企业，它还让像DataDog以及Klout这样的创业公司将最初的想法变成可扩展的解决方案。
• Elasticsearch可以在你的笔记本上运行,也可以在数以百计的服务器上处理PB级别的数据。
• Elasticsearch是一个基于Apache Lucene(TM)的开源搜索引擎。无论在开源还是专有领域, Lucene可被认为是迄今为止最先进、性能最好的、功能最全的搜索引擎库。
  • 但是, Lucene只是一个库。 想要使用它,你必须使用Java来作为开发语言并将其直接集成到你的应用中,更糟糕的是, Lucene非常复杂,你需要深入了解检索的相关知识来理解它是如何工作的。
• Elasticsearch也使用Java开发并使用Lucene作为其核心来实现所有索引和搜索的功能,但是它的目的是<mark>通过简单的RESTful API来隐藏Lucene的复杂性,从而让全文搜索变得简单。</mark>

Solr简介

• Solr是Apache下的一个顶级开源项目,采用Java开发,它是基于Lucene的全文搜索服务器。Solr提供了比Lucene更为丰富的查询语言,同时实现了可配置、可扩展，并对索引、搜索性能进行了优化
• Solr可以独立运行,运行在letty. Tomcat等这些Selrvlet容器中 , Solr 索引的实现方法很简单,<mark>用POST方法向Solr服务器发送一个描述Field及其内容的XML文档, Solr根据xml文档添加、删除、更新索引</mark>。Solr 搜索只需要发送HTTP GET请求,然后对Solr返回xml、json等格式的查询结果进行解析,组织页面布局。
• Solr不提供构建UI的功能, Solr提供了一个管理界面,通过管理界面可以查询Solr的配置和运行情况。
• Solr是基于lucene开发企业级搜索服务器,实际上就是封装了lucene.
• Solr是一个独立的企业级搜索应用服务器,它对外提供类似于Web-service的API接口。用户可以通过http请求,向搜索引擎服务器提交-定格式的文件,生成索引;也可以通过提出查找请求,并得到返回结果。

ElasticSearch与Solr比较

当单纯的对已有数据进行搜索时，Solr更快

当实时建立索引时，Solr会产生io阻塞，查询性能较差，ElasticSearch具有明显的优势

随着数据量的增加，Solr的搜索效率会变得更低，而ElasticSearch却没有明显的变化

转变我们的搜索基础设施后从Solr ElasticSearch，我们看见一个即时~ 50x提高搜索性能！

总结

1、es基本是开箱即用(解压就可以用!) ,非常简单。Solr安装略微复杂一丢丢!
2、Solr 利用Zookeeper进行分布式管理,而Elasticsearch自身带有分布式协调管理功能。
3、Solr 支持更多格式的数据,比如JSON、XML、 CSV ,而Elasticsearch仅支持json文件格式。
4、Solr 官方提供的功能更多,而Elasticsearch本身更注重于核心功能，高级功能多有第三方插件提供，例如图形化界面需要kibana友好支撑
<mark>5、</mark>Solr 查询快,但更新索引时慢(即插入删除慢) ，用于电商等查询多的应用;

• ES建立索引快(即查询慢) ，即实时性查询快，用于facebook新浪等搜索。
• Solr是传统搜索应用的有力解决方案，但Elasticsearch更适用于新兴的实时搜索应用。

6、Solr比较成熟，有一个更大，更成熟的用户、开发和贡献者社区，而Elasticsearch相对开发维护者较少,更新太快,学习使用成本较高。

二、ElasticSearch安装

JDK8，最低要求

使用Java开发，必须保证ElasticSearch的版本与Java的核心jar包版本对应！（Java环境保证没错）

这里在windows上进行安装

Windows下安装

1、安装

下载地址：https://www.elastic.co/cn/downloads/

历史版本下载：https://www.elastic.co/cn/downloads/past-releases/

解压即可（尽量将ElasticSearch相关工具放在统一目录下）

2、熟悉目录

bin 启动文件目录config 配置文件目录    1og4j2 日志配置文件    jvm.options java 虚拟机相关的配置(默认启动占1g内存，内容不够需要自己调整)    elasticsearch.ym1 elasticsearch 的配置文件! 默认9200端口!跨域!1ib     相关jar包modules 功能模块目录plugins 插件目录    ik分词器

3、启动

一定要检查自己的java环境是否配置好

安装可视化界面

elasticsearch-head

使用前提：需要安装nodejs

1、下载地址

https://github.com/mobz/elasticsearch-head

2、安装

解压即可（尽量将ElasticSearch相关工具放在统一目录下）

3、启动

cd elasticsearch-head# 安装依赖npm install# 启动npm run start# 访问http://localhost:9100/

安装依赖

运行

访问

存在跨域问题（只有当两个页面同源，才能交互）

同源（端口，主机，协议三者都相同）

https://blog.csdn.net/qq_38128179/article/details/84956552

开启跨域（在elasticsearch解压目录config下elasticsearch.yml中添加）

# 开启跨域http.cors.enabled: true# 所有人访问http.cors.allow-origin: "*"

重启elasticsearch

再次连接

如何理解上图：

• 如果你是初学者

  • 索引 可以看做 “数据库”
  • 类型 可以看做 “表”
  • 文档 可以看做 “库中的数据（表中的行）”

• 这个head，我们只是把它

  当做可视化数据展示工具

  ，之后

  所有的查询都在kibana中进行

  • 因为不支持json格式化，不方便

安装kibana

Kibana是一个针对ElasticSearch的开源分析及可视化平台,用来搜索、查看交互存储在Elasticsearch索引中的数据。使用Kibana ,可以通过各种图表进行高级数据分析及展示。Kibana让海量数据更容易理解。它操作简单,基于浏览器的用户界面可以快速创建仪表板( dashboard )实时显示Elasticsearch查询动态。设置Kibana非常简单。无需编码或者额外的基础架构,几分钟内就可以完成Kibana安装并启动Elasticsearch索引监测。

1、下载地址:

下载的版本需要与ElasticSearch版本对应

https://www.elastic.co/cn/downloads/

历史版本下载：https://www.elastic.co/cn/downloads/past-releases/

2、安装

解压即可（尽量将ElasticSearch相关工具放在统一目录下）

3、启动

访问

localhost:5601

4、开发工具

（Postman、curl、head、谷歌浏览器插件）

可以使用 Kibana进行测试

[图片上传失败...(image-c54fca-1678202956876)]

如果说，你在英文方面不太擅长，kibana是支持汉化的

5、kibana汉化

编辑器打开kibana解压目录/config/kibana.yml，添加

i18n.locale: "zh-CN"

重启kibana

汉化成功

了解ELK

• ELK是

  Elasticsearch、Logstash、 Kibana三大开源框架首字母大写简称

  。市面上也被成为Elastic Stack。

  • 其中Elasticsearch是一个基于Lucene、分布式、通过Restful方式进行交互的近实时搜索平台框架。
    • 像类似百度、谷歌这种大数据全文搜索引擎的场景都可以使用Elasticsearch作为底层支持框架，可见Elasticsearch提供的搜索能力确实强大,市面上很多时候我们简称Elasticsearch为es。
  • Logstash是ELK的中央数据流引擎,用于从不同目标(文件/数据存储/MQ )收集的不同格式数据,经过过滤后支持输出到不同目的地(文件/MQ/redis/elasticsearch/kafka等)。
  • Kibana可以将elasticsearch的数据通过友好的页面展示出来 ,提供实时分析的功能。

• 市面上很多开发只要提到ELK能够一致说出它是一个日志分析架构技术栈总称 ,但实际上ELK不仅仅适用于日志分析,它还可以支持其它任何数据分析和收集的场景,日志分析和收集只是更具有代表性。并非唯一性。

收集清洗数据(Logstash) ==> 搜索、存储(ElasticSearch) ==> 展示(Kibana)

三、ElasticSearch核心概念

概述

1、索引（ElasticSearch）

• 包多个分片

2、字段类型（映射）

• 字段类型映射（字段是整型，还是字符型…）

3、文档

4、分片（Lucene索引，倒排索引）

ElasticSearch是面向文档，关系行数据库和ElasticSearch客观对比！一切都是JSON！

elasticsearch（集群）中可以包含多个索引（数据库） ,每个索引中可以包含多个类型（表） ,每个类型下又包含多个文档（行） ,每个文档中又包含多个字段（列）。

物理设计:

elasticsearch在后台把每个索引划分成多个分片，每分分片可以在集群中的不同服务器间迁移

一个人就是一个集群! ，即启动的ElasticSearch服务，默认就是一个集群，且默认集群名为elasticsearch

逻辑设计:

一个索引类型中，包含多个文档，比如说文档1，文档2。当我们索引一篇文档时，可以通过这样的顺序找到它：索引 => 类型 => 文档ID ，通过这个组合我们就能索引到某个具体的文档。 注意：ID不必是整数，实际上它是个字符串。

文档（”行“）

之前说elasticsearch是面向文档的，那么就意味着索引和搜索数据的最小单位是文档，elasticsearch中，文档有几个重要属性:

• 自我包含，一篇文档同时包含字段和对应的值，也就是同时包含key:value !
• 可以是层次型的，一个文档中包含自文档，复杂的逻辑实体就是这么来的! {就是一个json对象 ! fastjson进行自动转换 !}
• 灵活的结构，文档不依赖预先定义的模式，我们知道关系型数据库中，要提前定义字段才能使用，在elasticsearch中，对于字段是非常灵活的，有时候,我们可以忽略该字段，或者动态的添加一个新的字段。

尽管我们可以随意的新增或者忽略某个字段，但是，每个字段的类型非常重要，比如一个年龄字段类型，可以是字符串也可以是整形。因为elasticsearch会保存字段和类型之间的映射及其他的设置。这种映射具体到每个映射的每种类型，这也是为什么在elasticsearch中，类型有时候也称为映射类型。

类型（“表”）

类型是文档的逻辑容器，就像关系型数据库一样，表格是行的容器。类型中对于字段的定义称为映射，比如name映射为字符串类型。我们说文档是无模式的，它们不需要拥有映射中所定义的所有字段，比如新增一个字段，那么elasticsearch是怎么做的呢?

• elasticsearch会自动的将新字段加入映射，但是这个字段的不确定它是什么类型，elasticsearch就开始猜，如果这个值是18，那么elasticsearch会认为它是整形。但是elasticsearch也可能猜不对，所以最安全的方式就是提前定义好所需要的映射，这点跟关系型数据库殊途同归了，先定义好字段，然后再使用，别整什么幺蛾子。

索引（“库”）

索引是映射类型的容器， elasticsearch中的索引是一个非常大的文档集合。 索引存储了映射类型的字段和其他设置。然后它们被存储到了各个分片上了。我们来研究下分片是如何工作的。

物理设计：节点和分片 如何工作

创建新索引

一个集群至少有一个节点，而一个节点就是一个elasricsearch进程，节点可以有多个索引默认的，如果你创建索引，那么索引将会有个5个分片(primary shard ,又称主分片)构成的，每一个主分片会有一个副本(replica shard，又称复制分片)

上图是一个有3个节点的集群，可以看到主分片和对应的复制分片都不会在同一个节点内，这样有利于某个节点挂掉了，数据也不至于失。实际上，一个分片是一个Lucene索引（一个ElasticSearch索引包含多个Lucene索引） ，一个包含倒排索引的文件目录，倒排索引的结构使得elasticsearch在不扫描全部文档的情况下，就能告诉你哪些文档包含特定的关键字。不过，等等，倒排索引是什么鬼?

倒排索引（Lucene索引底层）

简单说就是 按（文章关键字，对应的文档<0个或多个>）形式建立索引，根据关键字就可直接查询对应的文档（含关键字的），无需查询每一个文档，如下图

四、IK分词器(elasticsearch插件)

IK分词器：中文分词器

分词：即把一段中文或者别的划分成一个个的关键字，我们在搜索时候会把自己的信息进行分词，会把数据库中或者索引库中的数据进行分词，然后进行一一个匹配操作，默认的中文分词是将每个字看成一个词（<mark>不使用用IK分词器的情况下</mark>），比如“我爱狂神”会被分为”我”，”爱”，”狂”，”神” ，这显然是不符合要求的，所以我们需要安装中文分词器ik来解决这个问题。

IK提供了两个分词算法: ik_smart和ik_max_word ,其中ik_smart为最少切分, ik_max_word为最细粒度划分!

1、下载

版本要与ElasticSearch版本对应

下载地址：https://github.com/medcl/elasticsearch-analysis-ik/releases

2、安装

ik文件夹是自己创建的

加压即可（但是我们需要解压到ElasticSearch的plugins目录ik文件夹下）

3、重启ElasticSearch

加载了IK分词器

4、使用 ElasticSearch安装补录/bin/elasticsearch-plugin 可以查看插件

E:\ElasticSearch\elasticsearch-7.6.1\bin>elasticsearch-plugin list

5、使用kibana测试

ik_smart：最少切分

ik_max_word：最细粒度划分（穷尽词库的可能）

从上面看，感觉分词都比较正常，但是大多数，分词都满足不了我们的想法，如下例

那么，我们需要手动将该词添加到分词器的词典当中

6、添加自定义的词添加到扩展字典中

elasticsearch目录/plugins/ik/config/IKAnalyzer.cfg.xml

打开 IKAnalyzer.cfg.xml 文件，扩展字典

创建字典文件，添加字典内容

重启ElasticSearch，再次使用kibana测试

五、Rest风格说明

一种软件架构风格,而不是标准,只是提供了一组设计原则和约束条件。它主要用于客户端和服务器交互类的软件。基于这个风格设计的软件可以更简洁，更有层次，更易于实现缓存等机制。

基本Rest命令说明：

测试

1、创建一个索引，添加

PUT /test1/type1/1{  "name" : "流柚",  "age" : 18}

2、字段数据类型

• 字符串类型

  • text、

    keyword

    • text：支持分atus"> <span>月成交<em>999笔</em></span> <span>评价 <a>3</a></span> </p> </div> </div> </div> </div> </div> </div></div><script th:src="@{/js/vue.min.js}"></script><script th:src="@{/js/axios.min.js}"></script><script> new Vue({ el:"#app", data:{ "keyword": '', // 搜索的关键字 "results":[] // 后端返回的结果 }, methods:{ searchKey(){ var keywo词，全文检索,支持模糊、精确查询,不支持聚合,排序操作;text类型的最大支持的字符长度无限制,适合大字段存储；
    • keyword：不进行分词，直接索引、支持模糊、支持精确匹配，支持聚合、排序操作。keyword类型的最大支持的长度为——32766个UTF-8类型的字符,可以通过设置ignore_above指定自持字符长度，超过给定长度后的数据将不被索引，无法通过term精确匹配检索返回结果。

• 数值型

  • long、Integer、short、byte、double、float、half float、scaled float

• 日期类型

  • date

• te布尔类型

  • boolean

• 二进制类型

  • binary

• 等等…

3、指定字段的类型（使用PUT）

类似于建库（建立索引和字段对应类型），也可看做规则的建立

PUT /test2{  "mappings": {    "properties": {      "name": {        "type": "text"      },      "age":{        "type": "long"      },      "birthday":{        "type": "date"      }    }  }}