# 分布式搜索引擎02
0.学习目标
- 能利用DSL和RestClient实现全文检索查询
- 能利用DSL和RestClient实现词条精确查询
- 能利用DSL和RestClient实现地理坐标查询
- 能利用DSL和RestClient实现算分查询
- 能利用DSL和RestClient实现布尔查询
- 能利用DSL和RestClient实现排序、分页、高亮
1.DSL查询文档
elasticsearch的查询依然是基于JSON风格的DSL来实现的。
1.1.DSL查询分类
Elasticsearch提供了基于JSON的DSL(Domain Specific Language)来定义查询。常见的查询类型包括:
-
查询所有:查询出所有数据,一般测试用。例如:match_all
-
全文检索(full text)查询: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。例如:
- match_query
- multi_match_query
-
精确查询: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。例如:
- ids
- range
- term
-
地理(geo)查询:根据经纬度查询。例如:
- geo_distance
- geo_bounding_box
-
复合(compound)查询:复合查询可以将上述各种查询条件组合起来,合并查询条件。例如:
- bool
- function_score
查询的语法基本一致:
GET /indexName/_search
{
"query": {
"查询类型": {
"查询条件": "条件值"
}
}
}
我们以查询所有为例,其中:
- 查询类型为match_all
- 没有查询条件
// 查询所有
GET /indexName/_search
{
"query": {
"match_all": {
}
}
}
其它查询无非就是查询类型、查询条件的变化。
1.2.全文检索查询
1.2.1.使用场景
全文检索查询的基本流程如下:
- 对用户搜索的内容做分词,得到词条
- 根据词条去倒排索引库中匹配,得到文档id
- 根据文档id找到文档,返回给用户
比较常用的场景包括:
- 商城的输入框搜索
- 百度输入框搜索
例如京东:
因为是拿着词条去匹配,因此参与搜索的字段也必须是可分词的text类型的字段。
1.2.2.基本语法
常见的全文检索查询包括:
- match查询:单字段查询
- multi_match查询:多字段查询,任意一个字段符合条件就算符合查询条件
match查询语法如下:
GET /indexName/_search
{
"query": {
"match": {
"FIELD": "TEXT"
}
}
}
mulit_match语法如下:
GET /indexName/_search
{
"query": {
"multi_match": {
"query": "TEXT",
"fields": ["FIELD1", " FIELD12"]
}
}
}
1.2.3.示例
match查询示例:
multi_match查询示例:
可以看到,两种查询结果是一样的,为什么?
因为我们将brand、name、business值都利用copy_to复制到了all字段中。因此你根据三个字段搜索,和根据all字段搜索效果当然一样了。
但是,搜索字段越多,对查询性能影响越大,因此建议采用copy_to,然后单字段查询的方式。
1.2.4.总结
match和multi_match的区别是什么?
- match:根据一个字段查询
- multi_match:根据多个字段查询,参与查询字段越多,查询性能越差
1.3.精准查询
精确查询一般是查找keyword、数值、日期、boolean等类型字段。所以不会对搜索条件分词。常见的有:
- term:根据词条精确值查询
- range:根据值的范围查询
1.3.1.term查询
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。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。如果用户输入的内容过多,反而搜索不到数据。
语法说明:
// term查询
GET /indexName/_search
{
"query": {
"term": {
"FIELD": {
"value": "VALUE"
}
}
}
}
示例:
当我搜索的是精确词条时,能正确查询出结果:
但是,当我搜索的内容不是词条,而是多个词语形成的短语时,反而搜索不到:
1.3.2.range查询
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。
基本语法:
// range查询
GET /indexName/_search
{
"query": {
"range": {
"FIELD": {
"gte": 10, // 这里的gte代表大于等于,gt则代表大于
"lte": 20 // lte代表小于等于,lt则代表小于
}
}
}
}
示例:
1.3.3.总结
精确查询常见的有哪些?
- term查询:根据词条精确匹配,一般搜索keyword类型、数值类型、布尔类型、日期类型字段
- range查询:根据数值范围查询,可以是数值、日期的范围
1.4.地理坐标查询
所谓的地理坐标查询,其实就是根据经纬度查询,官方文档:https://www.elastic.co/guide/en/elasticsearch/reference/current/geo-queries.html
常见的使用场景包括:
- 携程:搜索我附近的酒店
- 滴滴:搜索我附近的出租车
- 微信:搜索我附近的人
附近的酒店:
附近的车:
1.4.1.矩形范围查询
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:
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。
语法如下:
// 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
}
}
}
}
}
这种并不符合“附近的人”这样的需求,所以我们就不做了。
1.4.2.附近查询
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。
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:
语法说明:
// geo_distance 查询
GET /indexName/_search
{
"query": {
"geo_distance": {
"distance": "15km", // 半径
"FIELD": "31.21,121.5" // 圆心
}
}
}
示例:
我们先搜索陆家嘴附近15km的酒店:
发现共有47家酒店。
然后把半径缩短到3公里:
可以发现,搜索到的酒店数量减少到了5家。
1.5.复合查询
复合(compound)查询: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
1.5.1.相关性算分
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。
例如,我们搜索 "虹桥如家",结果如下:
[
{
"_score" : 17.850193,
"_source" : {
"name" : "虹桥如家酒店真不错",
}
},
{
"_score" : 12.259849,
"_source" : {
"name" : "外滩如家酒店真不错",
}
},
{
"_score" : 11.91091,
"_source" : {
"name" : "迪士尼如家酒店真不错",
}
}
]
在elasticsearch中,早期使用的打分算法是TF-IDF算法,公式如下:
在后来的5.1版本升级中,elasticsearch将算法改进为BM25算法,公式如下:
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:
小结:elasticsearch会根据词条和文档的相关度做打分,算法由两种:
- TF-IDF算法
- BM25算法,elasticsearch5.1版本后采用的算法
参考地址
--
https://www.jianshu.com/p/70d1c3045c11
--官方地址如下
https://www.elastic.co/guide/cn/elasticsearch/guide/current/scoring-theory.html
1.5.2.算分函数查询
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。
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。如图:
要想人为控制相关性算分,就需要利用elasticsearch中的function_score 查询了。
1)语法说明
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
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。
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
https://segmentfault.com/a/1190000037700644
2)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
因此最终的DSL语句如下:
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
}
}
}
测试,在未添加算分函数时,如家得分如下:
添加了算分函数后,如家得分就提升了:
3)小结
function score query定义的三要素是什么?
- 过滤条件:哪些文档要加分
- 算分函数:如何计算function score
- 加权方式:function score 与 query score如何运算
1.5.3.布尔查询
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
比如在搜索酒店时,除了关键字搜索外,我们还可能根据品牌、价格、城市等字段做过滤:
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。
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
1)语法示例:
GET /hotel/_search
{
"query": {
"bool": {
"must": [
{"term": {"city": "上海" }}
],
"should": [
{"term": {"brand": "皇冠假日" }},
{"term": {"brand": "华美达" }}
],
"must_not": [
{ "range": { "price": { "lte": 500 } }}
],
"filter": [
{ "range": {"score": { "gte": 45 } }}
]
}
}
}
2)示例
需求: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。
分析:
- 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
3)小结
bool查询有几种逻辑关系?
- must:必须匹配的条件,可以理解为“与”
- should:选择性匹配的条件,可以理解为“或”
- must_not:必须不匹配的条件,不参与打分
- filter:必须匹配的条件,不参与打分
2.搜索结果处理
搜索的结果可以按照用户指定的方式去处理或展示。
2.1.排序
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。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。
2.1.1.普通字段排序
keyword、数值、日期类型排序的语法基本一致。
语法:
GET /indexName/_search
{
"query": {
"match_all": {}
},
"sort": [
{
"FIELD": "desc" // 排序字段、排序方式ASC、DESC
}
]
}
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
示例:
需求描述:酒店数据按照用户评价(score)降序排序,评价相同的按照价格(price)升序排序
2.1.2.地理坐标排序
地理坐标排序略有不同。
语法说明:
GET /indexName/_search
{
"query": {
"match_all": {}
},
"sort": [
{
"_geo_distance" : {
"FIELD" : "纬度,经度", // 文档中geo_point类型的字段名、目标坐标点
"order" : "asc", // 排序方式
"unit" : "km" // 排序的距离单位
}
}
]
}
这个查询的含义是:
- 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
示例:
需求描述:实现对酒店数据按照到你的位置坐标的距离升序排序
提示:获取你的位置的经纬度的方式:https://lbs.amap.com/demo/jsapi-v2/example/map/click-to-get-lnglat/
假设我的位置是:31.034661,121.612282,寻找我周围距离最近的酒店。
2.2.分页
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。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
类似于mysql中的limit ?, ?
2.2.1.基本的分页
分页的基本语法如下:
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"}
]
}
2.2.2.深度分页问题(了解)
现在,我要查询990~1000的数据,查询逻辑要这么写:
https://www.elastic.co/guide/cn/elasticsearch/guide/current/pagination.html
https://zhuanlan.zhihu.com/p/344769338
GET /hotel/_search
{
"query": {
"match_all": {}
},
"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"}
]
}
这里是查询990开始的数据,也就是 第990~第1000条 数据。
不过,elasticsearch内部分页时,必须先查询 0~1000条,然后截取其中的990 ~ 1000的这10条:
查询TOP1000,如果es是单点模式,这并无太大影响。
但是elasticsearch如果是集群,例如我集群有5个节点,我要查询TOP1000的数据,并不是每个节点查询200条就可以了。
因为节点A的TOP200,在另一个节点可能排到10000名以外了。
因此要想获取整个集群的TOP1000,必须先查询出每个节点的TOP1000,汇总结果后,重新排名,重新截取TOP1000。
那如果我要查询9900~10000的数据呢?是不是要先查询TOP10000呢?那每个节点都要查询10000条?汇总到内存中?
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。
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。
2.2.3.小结
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。
2.3.高亮
2.3.1.高亮原理
什么是高亮显示呢?
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:
高亮显示的实现分为两步:
- 1)给文档中的所有关键字都添加一个标签,例如
<em>
标签 - 2)页面给
<em>
标签编写CSS样式
2.3.2.实现高亮
高亮的语法:
GET /hotel/_search
{
"query": {
"match": {
"FIELD": "TEXT" // 查询条件,高亮一定要使用全文检索查询
}
},
"highlight": {
"fields": { // 指定要高亮的字段
"FIELD": {
"pre_tags": "<em>", // 用来标记高亮字段的前置标签
"post_tags": "</em>" // 用来标记高亮字段的后置标签
}
}
}
}
注意:
- 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
示例:
2.4.总结
查询的DSL是一个大的JSON对象,包含下列属性:
- query:查询条件
- from和size:分页条件
- sort:排序条件
- highlight:高亮条件
示例:
3.RestClient查询文档
文档的查询同样适用昨天学习的 RestHighLevelClient对象,基本步骤包括:
- 1)准备Request对象
- 2)准备请求参数
- 3)发起请求
- 4)解析响应
3.1.快速入门
我们以match_all查询为例
3.1.1.发起查询请求
代码解读:
-
第一步,创建
SearchRequest
对象,指定索引库名 -
第二步,利用
request.source()
构建DSL,DSL中可以包含查询、分页、排序、高亮等query()
:代表查询条件,利用QueryBuilders.matchAllQuery()
构建一个match_all查询的DSL
-
第三步,利用client.search()发送请求,得到响应
这里关键的API有两个,一个是request.source()
,其中包含了查询、排序、分页、高亮等所有功能:
另一个是QueryBuilders
,其中包含match、term、function_score、bool等各种查询:
3.1.2.解析响应
响应结果的解析:
elasticsearch返回的结果是一个JSON字符串,结构包含:
hits
:命中的结果total
:总条数,其中的value是具体的总条数值max_score
:所有结果中得分最高的文档的相关性算分hits
:搜索结果的文档数组,其中的每个文档都是一个json对象_source
:文档中的原始数据,也是json对象
因此,我们解析响应结果,就是逐层解析JSON字符串,流程如下:
SearchHits
:通过response.getHits()获取,就是JSON中的最外层的hits,代表命中的结果SearchHits#getTotalHits().value
:获取总条数信息SearchHits#getHits()
:获取SearchHit数组,也就是文档数组SearchHit#getSourceAsString()
:获取文档结果中的_source,也就是原始的json文档数据
3.1.3.完整代码
完整代码如下:
@Test
void testMatchAll() throws IOException {
// 1.准备Request
SearchRequest request = new SearchRequest("hotel");
// 2.准备DSL
request.source()
.query(QueryBuilders.matchAllQuery());
// 3.发送请求
SearchResponse response = client.search(request, RequestOptions.DEFAULT);
// 4.解析响应
handleResponse(response);
}
private void handleResponse(SearchResponse response) {
// 4.解析响应
SearchHits searchHits = response.getHits();
// 4.1.获取总条数
long total = searchHits.getTotalHits().value;
System.out.println("共搜索到" + total + "条数据");
// 4.2.文档数组
SearchHit[] hits = searchHits.getHits();
// 4.3.遍历
for (SearchHit hit : hits) {
// 获取文档source
String json = hit.getSourceAsString();
// 反序列化
HotelDoc hotelDoc = JSON.parseObject(json, HotelDoc.class);
System.out.println("hotelDoc = " + hotelDoc);
}
}
3.1.4.小结
查询的基本步骤是:
-
创建SearchRequest对象
-
准备Request.source(),也就是DSL。
① QueryBuilders来构建查询条件
② 传入Request.source() 的 query() 方法
-
发送请求,得到结果
-
解析结果(参考JSON结果,从外到内,逐层解析)
3.2.match查询
全文检索的match和multi_match查询与match_all的API基本一致。差别是查询条件,也就是query的部分。
因此,Java代码上的差异主要是request.source().query()中的参数了。同样是利用QueryBuilders提供的方法:
而结果解析代码则完全一致,可以抽取并共享。
完整代码如下:
@Test
void testMatch() throws IOException {
// 1.准备Request
SearchRequest request = new SearchRequest("hotel");
// 2.准备DSL
request.source()
.query(QueryBuilders.matchQuery("all", "如家"));
// 3.发送请求
SearchResponse response = client.search(request, RequestOptions.DEFAULT);
// 4.解析响应
handleResponse(response);
}
3.3.精确查询
精确查询主要是两者:
- term:词条精确匹配
- range:范围查询
与之前的查询相比,差异同样在查询条件,其它都一样。
查询条件构造的API如下:
3.4.布尔查询
布尔查询是用must、must_not、filter等方式组合其它查询,代码示例如下:
可以看到,API与其它查询的差别同样是在查询条件的构建,QueryBuilders,结果解析等其他代码完全不变。
完整代码如下:
@Test
void testBool() throws IOException {
// 1.准备Request
SearchRequest request = new SearchRequest("hotel");
// 2.准备DSL
// 2.1.准备BooleanQuery
BoolQueryBuilder boolQuery = QueryBuilders.boolQuery();
// 2.2.添加term
boolQuery.must(QueryBuilders.termQuery("city", "杭州"));
// 2.3.添加range
boolQuery.filter(QueryBuilders.rangeQuery("price").lte(250));
request.source().query(boolQuery);
// 3.发送请求
SearchResponse response = client.search(request, RequestOptions.DEFAULT);
// 4.解析响应
handleResponse(response);
}
3.5.排序、分页
搜索结果的排序和分页是与query同级的参数,因此同样是使用request.source()来设置。
对应的API如下:
完整代码示例:
@Test
void testPageAndSort() throws IOException {
// 页码,每页大小
int page = 1, size = 5;
// 1.准备Request
SearchRequest request = new SearchRequest("hotel");
// 2.准备DSL
// 2.1.query
request.source().query(QueryBuilders.matchAllQuery());
// 2.2.排序 sort
request.source().sort("price", SortOrder.ASC);
// 2.3.分页 from、size
request.source().from((page - 1) * size).size(5);
// 3.发送请求
SearchResponse response = client.search(request, RequestOptions.DEFAULT);
// 4.解析响应
handleResponse(response);
}
3.6.高亮
高亮的代码与之前代码差异较大,有两点:
- 查询的DSL:其中除了查询条件,还需要添加高亮条件,同样是与query同级。
- 结果解析:结果除了要解析_source文档数据,还要解析高亮结果
3.6.1.高亮请求构建
高亮请求的构建API如下:
上述代码省略了查询条件部分,但是大家不要忘了:高亮查询必须使用全文检索查询,并且要有搜索关键字,将来才可以对关键字高亮。
完整代码如下:
@Test
void testHighlight() throws IOException {
// 1.准备Request
SearchRequest request = new SearchRequest("hotel");
// 2.准备DSL
// 2.1.query
request.source().query(QueryBuilders.matchQuery("all", "如家"));
// 2.2.高亮
request.source().highlighter(new HighlightBuilder().field("name").requireFieldMatch(false));
// 3.发送请求
SearchResponse response = client.search(request, RequestOptions.DEFAULT);
// 4.解析响应
handleResponse(response);
}
3.6.2.高亮结果解析
高亮的结果与查询的文档结果默认是分离的,并不在一起。
因此解析高亮的代码需要额外处理:
代码解读:
- 第一步:从结果中获取source。hit.getSourceAsString(),这部分是非高亮结果,json字符串。还需要反序列为HotelDoc对象
- 第二步:获取高亮结果。hit.getHighlightFields(),返回值是一个Map,key是高亮字段名称,值是HighlightField对象,代表高亮值
- 第三步:从map中根据高亮字段名称,获取高亮字段值对象HighlightField
- 第四步:从HighlightField中获取Fragments,并且转为字符串。这部分就是真正的高亮字符串了
- 第五步:用高亮的结果替换HotelDoc中的非高亮结果
完整代码如下:
private void handleResponse(SearchResponse response) {
// 4.解析响应
SearchHits searchHits = response.getHits();
// 4.1.获取总条数
long total = searchHits.getTotalHits().value;
System.out.println("共搜索到" + total + "条数据");
// 4.2.文档数组
SearchHit[] hits = searchHits.getHits();
// 4.3.遍历
for (SearchHit hit : hits) {
// 获取文档source
String json = hit.getSourceAsString();
// 反序列化
HotelDoc hotelDoc = JSON.parseObject(json, HotelDoc.class);
// 获取高亮结果
Map<String, HighlightField> highlightFields = hit.getHighlightFields();
if (!CollectionUtils.isEmpty(highlightFields)) {
// 根据字段名获取高亮结果
HighlightField highlightField = highlightFields.get("name");
if (highlightField != null) {
// 获取高亮值
String name = highlightField.getFragments()[0].string();
// 覆盖非高亮结果
hotelDoc.setName(name);
}
}
System.out.println("hotelDoc = " + hotelDoc);
}
}
4.黑马旅游案例
下面,我们通过黑马旅游的案例来实战演练下之前学习的知识。
我们实现四部分功能:
- 酒店搜索和分页
- 酒店结果过滤
- 我周边的酒店
- 酒店竞价排名
启动我们提供的hotel-demo项目,其默认端口是8089,访问http://localhost:8090,就能看到项目页面了:
4.1.酒店搜索和分页
案例需求:实现黑马旅游的酒店搜索功能,完成关键字搜索和分页
4.1.1.需求分析
在项目的首页,有一个大大的搜索框,还有分页按钮:
点击搜索按钮,可以看到浏览器控制台发出了请求:
请求参数如下:
由此可以知道,我们这个请求的信息如下:
- 请求方式:POST
- 请求路径:/hotel/list
- 请求参数:JSON对象,包含4个字段:
- key:搜索关键字
- page:页码
- size:每页大小
- sortBy:排序,目前暂不实现
- 返回值:分页查询,需要返回分页结果PageResult,包含两个属性:
total
:总条数List<HotelDoc>
:当前页的数据
因此,我们实现业务的流程如下:
- 步骤一:定义实体类,接收请求参数的JSON对象
- 步骤二:编写controller,接收页面的请求
- 步骤三:编写业务实现,利用RestHighLevelClient实现搜索、分页
4.1.2.定义实体类
实体类有两个,一个是前端的请求参数实体,一个是服务端应该返回的响应结果实体。
1)请求参数
前端请求的json结构如下:
{
"key": "搜索关键字",
"page": 1,
"size": 3,
"sortBy": "default"
}
因此,我们在cn.itcast.hotel.pojo
包下定义一个实体类:
package cn.itcast.hotel.pojo;
import lombok.Data;
@Data
public class RequestParams {
private String key;
private Integer page;
private Integer size;
private String sortBy;
}
2)返回值
分页查询,需要返回分页结果PageResult,包含两个属性:
total
:总条数List<HotelDoc>
:当前页的数据
因此,我们在cn.itcast.hotel.pojo
中定义返回结果:
package cn.itcast.hotel.pojo;
import lombok.Data;
import java.util.List;
@Data
public class PageResult {
private Long total;
private List<HotelDoc> hotels;
public PageResult() {
}
public PageResult(Long total, List<HotelDoc> hotels) {
this.total = total;
this.hotels = hotels;
}
}
4.1.3.定义controller
定义一个HotelController,声明查询接口,满足下列要求:
- 请求方式:Post
- 请求路径:/hotel/list
- 请求参数:对象,类型为RequestParam
- 返回值:PageResult,包含两个属性
Long total
:总条数List<HotelDoc> hotels
:酒店数据
因此,我们在cn.itcast.hotel.web
中定义HotelController:
@RestController
@RequestMapping("/hotel")
public class HotelController {
@Autowired
private IHotelService hotelService;
// 搜索酒店数据
@PostMapping("/list")
public PageResult search(@RequestBody RequestParams params){
return hotelService.search(params);
}
}
4.1.4.实现搜索业务
我们在controller调用了IHotelService,并没有实现该方法,因此下面我们就在IHotelService中定义方法,并且去实现业务逻辑。
1)在cn.itcast.hotel.service
中的IHotelService
接口中定义一个方法:
/**
* 根据关键字搜索酒店信息
* @param params 请求参数对象,包含用户输入的关键字
* @return 酒店文档列表
*/
PageResult search(RequestParams params);
2)实现搜索业务,肯定离不开RestHighLevelClient,我们需要把它注册到Spring中作为一个Bean。在cn.itcast.hotel
中的HotelDemoApplication
中声明这个Bean:
@Bean
public RestHighLevelClient client(){
return new RestHighLevelClient(RestClient.builder(
HttpHost.create("http://localhost:9200")
));
}
3)在cn.itcast.hotel.service.impl
中的HotelService
中实现search方法:
@Service
public class HotelService extends ServiceImpl<HotelMapper, Hotel> implements IHotelService {
@Autowired
private RestHighLevelClient client;
@Override
public PageResult search(RequestParams params) {
try {
// 1.准备Request
SearchRequest request = new SearchRequest("hotel");
// 2.准备DSL
// 2.1.query
BoolQueryBuilder boolQuery = QueryBuilders.boolQuery();
String key = params.getKey();
if (key == null || "".equals(key)) {
boolQuery.must(QueryBuilders.matchAllQuery());
} else {
boolQuery.must(QueryBuilders.matchQuery("all", key));
}
// 2.2.分页
int page = params.getPage();
int size = params.getSize();
request.source().from((page - 1) * size).size(size);
// 3.发送请求
SearchResponse response = client.search(request, RequestOptions.DEFAULT);
// 4.解析响应
return handleResponse(response);
} catch (IOException e) {
throw new RuntimeException(e);
}
}
private PageResult handleResponse(SearchResponse response) {
// 4.解析响应
SearchHits searchHits = response.getHits();
// 4.1.获取总条数
long total = searchHits.getTotalHits().value;
// 4.2.文档数组
SearchHit[] hits = searchHits.getHits();
// 4.3.遍历
List<HotelDoc> hotels = new ArrayList<>();
for (SearchHit hit : hits) {
// 获取文档source
String json = hit.getSourceAsString();
// 反序列化
HotelDoc hotelDoc = JSON.parseObject(json, HotelDoc.class);
// 放入集合
hotels.add(hotelDoc);
}
// 4.4.封装返回
return new PageResult(total, hotels);
}
}
4.2.酒店结果过滤
需求:添加品牌、城市、星级、价格等过滤功能
4.2.1.需求分析
在页面搜索框下面,会有一些过滤项:
传递的参数如图:
包含的过滤条件有:
- brand:品牌值
- city:城市
- minPrice~maxPrice:价格范围
- starName:星级
我们需要做两件事情:
- 修改请求参数的对象RequestParams,接收上述参数
- 修改业务逻辑,在搜索条件之外,添加一些过滤条件
4.2.2.修改实体类
修改在cn.itcast.hotel.pojo
包下的实体类RequestParams:
@Data
public class RequestParams {
private String key;
private Integer page;
private Integer size;
private String sortBy;
// 下面是新增的过滤条件参数
private String city;
private String brand;
private String starName;
private Integer minPrice;
private Integer maxPrice;
}
4.2.3.修改搜索业务
在HotelService的search方法中,只有一个地方需要修改:requet.source().query( ... )其中的查询条件。
在之前的业务中,只有match查询,根据关键字搜索,现在要添加条件过滤,包括:
- 品牌过滤:是keyword类型,用term查询
- 星级过滤:是keyword类型,用term查询
- 价格过滤:是数值类型,用range查询
- 城市过滤:是keyword类型,用term查询
多个查询条件组合,肯定是boolean查询来组合:
- 关键字搜索放到must中,参与算分
- 其它过滤条件放到filter中,不参与算分
因为条件构建的逻辑比较复杂,这里先封装为一个函数:
buildBasicQuery的代码如下:
private void buildBasicQuery(RequestParams params, SearchRequest request) {
// 1.构建BooleanQuery
BoolQueryBuilder boolQuery = QueryBuilders.boolQuery();
// 2.关键字搜索
String key = params.getKey();
if (key == null || "".equals(key)) {
boolQuery.must(QueryBuilders.matchAllQuery());
} else {
boolQuery.must(QueryBuilders.matchQuery("all", key));
}
// 3.城市条件
if (params.getCity() != null && !params.getCity().equals("")) {
boolQuery.filter(QueryBuilders.termQuery("city", params.getCity()));
}
// 4.品牌条件
if (params.getBrand() != null && !params.getBrand().equals("")) {
boolQuery.filter(QueryBuilders.termQuery("brand", params.getBrand()));
}
// 5.星级条件
if (params.getStarName() != null && !params.getStarName().equals("")) {
boolQuery.filter(QueryBuilders.termQuery("starName", params.getStarName()));
}
// 6.价格
if (params.getMinPrice() != null && params.getMaxPrice() != null) {
boolQuery.filter(QueryBuilders
.rangeQuery("price")
.gte(params.getMinPrice())
.lte(params.getMaxPrice())
);
}
// 7.放入source
request.source().query(boolQuery);
}
4.3.我周边的酒店
需求:我附近的酒店
4.3.1.需求分析
在酒店列表页的右侧,有一个小地图,点击地图的定位按钮,地图会找到你所在的位置:
并且,在前端会发起查询请求,将你的坐标发送到服务端:
我们要做的事情就是基于这个location坐标,然后按照距离对周围酒店排序。实现思路如下:
- 修改RequestParams参数,接收location字段
- 修改search方法业务逻辑,如果location有值,添加根据geo_distance排序的功能
4.3.2.修改实体类
修改在cn.itcast.hotel.pojo
包下的实体类RequestParams:
package cn.itcast.hotel.pojo;
import lombok.Data;
@Data
public class RequestParams {
private String key;
private Integer page;
private Integer size;
private String sortBy;
private String city;
private String brand;
private String starName;
private Integer minPrice;
private Integer maxPrice;
// 我当前的地理坐标
private String location;
}
4.3.3.距离排序API
我们以前学习过排序功能,包括两种:
- 普通字段排序
- 地理坐标排序
我们只讲了普通字段排序对应的java写法。地理坐标排序只学过DSL语法,如下:
GET /indexName/_search
{
"query": {
"match_all": {}
},
"sort": [
{
"price": "asc"
},
{
"_geo_distance" : {
"FIELD" : "纬度,经度",
"order" : "asc",
"unit" : "km"
}
}
]
}
对应的java代码示例:
4.3.4.添加距离排序
在cn.itcast.hotel.service.impl
的HotelService
的search
方法中,添加一个排序功能:
完整代码:
@Override
public PageResult search(RequestParams params) {
try {
// 1.准备Request
SearchRequest request = new SearchRequest("hotel");
// 2.准备DSL
// 2.1.query
buildBasicQuery(params, request);
// 2.2.分页
int page = params.getPage();
int size = params.getSize();
request.source().from((page - 1) * size).size(size);
// 2.3.排序
String location = params.getLocation();
if (location != null && !location.equals("")) {
request.source().sort(SortBuilders
.geoDistanceSort("location", new GeoPoint(location))
.order(SortOrder.ASC)
.unit(DistanceUnit.KILOMETERS)
);
}
// 3.发送请求
SearchResponse response = client.search(request, RequestOptions.DEFAULT);
// 4.解析响应
return handleResponse(response);
} catch (IOException e) {
throw new RuntimeException(e);
}
}
4.3.5.排序距离显示
重启服务后,测试我的酒店功能:
发现确实可以实现对我附近酒店的排序,不过并没有看到酒店到底距离我多远,这该怎么办?
排序完成后,页面还要获取我附近每个酒店的具体距离值,这个值在响应结果中是独立的:
因此,我们在结果解析阶段,除了解析source部分以外,还要得到sort部分,也就是排序的距离,然后放到响应结果中。
我们要做两件事:
- 修改HotelDoc,添加排序距离字段,用于页面显示
- 修改HotelService类中的handleResponse方法,添加对sort值的获取
1)修改HotelDoc类,添加距离字段
package cn.itcast.hotel.pojo;
import lombok.Data;
import lombok.NoArgsConstructor;
@Data
@NoArgsConstructor
public class HotelDoc {
private Long id;
private String name;
private String address;
private Integer price;
private Integer score;
private String brand;
private String city;
private String starName;
private String business;
private String location;
private String pic;
// 排序时的 距离值
private Object distance;
public HotelDoc(Hotel hotel) {
this.id = hotel.getId();
this.name = hotel.getName();
this.address = hotel.getAddress();
this.price = hotel.getPrice();
this.score = hotel.getScore();
this.brand = hotel.getBrand();
this.city = hotel.getCity();
this.starName = hotel.getStarName();
this.business = hotel.getBusiness();
this.location = hotel.getLatitude() + ", " + hotel.getLongitude();
this.pic = hotel.getPic();
}
}
2)修改HotelService中的handleResponse方法
重启后测试,发现页面能成功显示距离了:
4.4.酒店竞价排名
需求:让指定的酒店在搜索结果中排名置顶
4.4.1.需求分析
要让指定酒店在搜索结果中排名置顶,效果如图:
页面会给指定的酒店添加广告标记。
那怎样才能让指定的酒店排名置顶呢?
我们之前学习过的function_score查询可以影响算分,算分高了,自然排名也就高了。而function_score包含3个要素:
- 过滤条件:哪些文档要加分
- 算分函数:如何计算function score
- 加权方式:function score 与 query score如何运算
这里的需求是:让指定酒店排名靠前。因此我们需要给这些酒店添加一个标记,这样在过滤条件中就可以根据这个标记来判断,是否要提高算分。
比如,我们给酒店添加一个字段:isAD,Boolean类型:
- true:是广告
- false:不是广告
这样function_score包含3个要素就很好确定了:
- 过滤条件:判断isAD 是否为true
- 算分函数:我们可以用最简单暴力的weight,固定加权值
- 加权方式:可以用默认的相乘,大大提高算分
因此,业务的实现步骤包括:
-
给HotelDoc类添加isAD字段,Boolean类型
-
挑选几个你喜欢的酒店,给它的文档数据添加isAD字段,值为true
-
修改search方法,添加function score功能,给isAD值为true的酒店增加权重
4.4.2.修改HotelDoc实体
给cn.itcast.hotel.pojo
包下的HotelDoc类添加isAD字段:
4.4.3.添加广告标记
接下来,我们挑几个酒店,添加isAD字段,设置为true:
POST /hotel/_update/1902197537
{
"doc": {
"isAD": true
}
}
POST /hotel/_update/2056126831
{
"doc": {
"isAD": true
}
}
POST /hotel/_update/1989806195
{
"doc": {
"isAD": true
}
}
POST /hotel/_update/2056105938
{
"doc": {
"isAD": true
}
}
4.4.4.添加算分函数查询
接下来我们就要修改查询条件了。之前是用的boolean 查询,现在要改成function_socre查询。
function_score查询结构如下:
对应的JavaAPI如下:
我们可以将之前写的boolean查询作为原始查询条件放到query中,接下来就是添加过滤条件、算分函数、加权模式了。所以原来的代码依然可以沿用。
修改cn.itcast.hotel.service.impl
包下的HotelService
类中的buildBasicQuery
方法,添加算分函数查询:
private void buildBasicQuery(RequestParams params, SearchRequest request) {
// 1.构建BooleanQuery
BoolQueryBuilder boolQuery = QueryBuilders.boolQuery();
// 关键字搜索
String key = params.getKey();
if (key == null || "".equals(key)) {
boolQuery.must(QueryBuilders.matchAllQuery());
} else {
boolQuery.must(QueryBuilders.matchQuery("all", key));
}
// 城市条件
if (params.getCity() != null && !params.getCity().equals("")) {
boolQuery.filter(QueryBuilders.termQuery("city", params.getCity()));
}
// 品牌条件
if (params.getBrand() != null && !params.getBrand().equals("")) {
boolQuery.filter(QueryBuilders.termQuery("brand", params.getBrand()));
}
// 星级条件
if (params.getStarName() != null && !params.getStarName().equals("")) {
boolQuery.filter(QueryBuilders.termQuery("starName", params.getStarName()));
}
// 价格
if (params.getMinPrice() != null && params.getMaxPrice() != null) {
boolQuery.filter(QueryBuilders
.rangeQuery("price")
.gte(params.getMinPrice())
.lte(params.getMaxPrice())
);
}
// 2.算分控制
FunctionScoreQueryBuilder functionScoreQuery =
QueryBuilders.functionScoreQuery(
// 原始查询,相关性算分的查询
boolQuery,
// function score的数组
new FunctionScoreQueryBuilder.FilterFunctionBuilder[]{
// 其中的一个function score 元素
new FunctionScoreQueryBuilder.FilterFunctionBuilder(
// 过滤条件
QueryBuilders.termQuery("isAD", true),
// 算分函数
ScoreFunctionBuilders.weightFactorFunction(10)
)
});
request.source().query(functionScoreQuery);
}