ElasticSearch【java提高】

前言

暑假持续学习ing

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【【狂神说Java】ElasticSearch7.6.x最新完整教程通俗易懂-哔哩哔哩】

狂神说笔记之ElasticSearch

ElasticSearch

官网地址 https://www.elastic.co/cn/

版本:ElasticSearch7.6.1

6.x 7.x的区别十分大,6.x的API(原生API、RestFul高级)

我们要讲解什么/p>

SQL: like %狂神说%,如果是大数据,就十分慢!索引!

ElasticSearchSolr:搜索!(百度、GitHub、淘宝电商)

1、聊一个人
2、货比三家
3、安装
4、生态圈!
5、分词器 ik
6、RestFul 操作ES
7、CRUD
8、SpringBoot集成ElasticSearch(从原理分析)
9、爬虫爬取数据!
10、实战,模拟全文检索
以后你只要,需要用到搜索,就可以使用ES!(大数据量的情况下使用!)

聊聊 Doug Cutting

本服饰内容来自公众号:鲜枣课堂

1998年9月4日,Google公司在美国硅谷成立。正如大家所知,它是一家做搜索引擎起家的公司。

ElasticSearch【java提高】

Lucene是用java写的,目标是为各种中小型引用软件加入全文检索功能。因为好用且开源(代码公开),非常受程序员的欢迎。

早起的时候,这个项目被发布在Doug Cutting的个人网站和SourceForge(一个开源软件网站)。后来,2001年底,Lucene成为 Apache软件基金会 Jakarta项目的一个子项目

ElasticSearch【java提高】
Nutch是一个建立在Lucene核心之上的网页搜索应用程序,可以下载下来直接使用。它在Lucene的基础上加了网络爬虫和一些网页相关的功能,目的就是从一个简单的站内检索推广到全球网络的搜索上,就像Google一样。

Nutch在业界的影响力比Lucene更大。

大批网站采用了Nutch平台,大大降低了技术门槛,使低成本的普通计算机取代高价的Web服务器成为可能。甚至有一段时间,在硅谷有了一股用Nutch低成本创业的潮流。

随着时间的推移,无论是Google还是Nutch,都面临搜索对象“体积”不断增大的问题。

尤其是Google,作为互联网搜索引擎,需要存储大量的网页,并不断优化自己的搜索算法,提升搜索效率。

ElasticSearch【java提高】

还是2004年,Google又发表了一篇技术学术论文,介绍自己的MapReduce编程模型。这个编程模型,用于大规模数据集(大于1TB)的并行分析运算。

第二年(2005年),Doug Cutting又基于MapReduce,在Nutch搜索引擎实现了该功能。

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加盟Yahoo之后,Doug Cutting将NDFS和MapReduce进行了升级改造,并重新命名为Hadoop (NDFS也改名为HDFS,Hadoop Distributed File System )。

这个,就是后来大名鼎鼎的大数据框架系统―—Hadoop的由来。而Doug Cutting,则被人们称为Hadoop之父

ElasticSearch【java提高】
我们继续往下说。

还是2006年,Google又发论文了。

这次,它们介绍了自己的BigTable。这是一种分布式数据存储系统,一种用来处理海量数据的非关系型数据库。

Doug Cutting当然没有放过,在自己的hadoop系统里面,引入了BigTable,并命名为HBase

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2008年1月,Hadoop成功上位,正式成为Apache基金会的顶级项目。

同年2月,Yahoo宣布建成了一个拥有1万个内核的Hadoop集群,并将自己的搜索引擎产品部署在上面。

7月,Hadoop打破世界纪录,成为最快排序1TB数据的系统,用时209秒。

生存法则:不断地虚心学习!优胜劣汰!

回到主题

Lucene 是一套信息检索工具包!jar包!不包含搜索引擎系统!

包含的:索引结果!读写索引的工具!排序,搜索规则…工具类!

Lucene和ElasticSearch的关系:

ElasticSearch是基于Lucene 做了一下封装和增强。

只要学不死,就往死里学

一、ElasticSearch概述

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 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 。

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……

现在,我们就知道了ElasticSearch的重要性!
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的差别

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。

它用于全文搜索、结构化搜索、分析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?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。

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,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。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。

Lucene简介

Lucene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,但它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)。Lucene的目的是为软件开发人员提供一个简单易用的工具包,以方便的在目标系统中实现全文检索的功能,或者是以此为基础建立起完整的全文检索引擎。Lucene是一套用于全文检索和搜寻的开源程式库,由Apache软件基金会支持和提供。Lucene提供了一个简单却强大的应用程式接口,能够做全文索引和搜寻。在Java开发环境里Lucene是一个成熟的免费开源工具。就其本身而言,Lucene是当前以及最近几年最受欢迎的免费Java信息检索程序库。人们经常提到信息检索程序库,虽然与搜索引擎有关,但不应该将信息检索程序库与搜索引擎相混淆。

Lucene是一个全文检索引擎的架构。那什么是全文搜索引擎/p>

全文搜索引擎是名副其实的搜索引擎,国外具代表性的有Google、Fast/AIlTheWeb、Altavista、Inktomi、Teoma、WiseNut等,国内著名的有百度(Baidu )。它们都是通过从互联网上提取的各个网站的信息(以网页文字为主)而建立的数据库中,检索与用户查询条件匹配的相关记录,然后按一定的排列顺序将结果返回给用户,因此他们是真正的搜索引擎。

从搜索结果来源的角度,全文搜索引擎又可细分为两种,一种是拥有自己的检索程序( Indexer ),俗称”蜘蛛” ( Spider )程序或”机器人” ( Robot)程序,并自建网页数据库,搜索结果直接从自身的数据库中调用,如上面提到的7家引擎﹔另一种则是租用其他引擎的数据库,并按自定的格式排列搜索结果,如Lycos引擎。

ElasticSearch与Solr比较

当单纯的对已有数据进行搜索时,Solr更快

ElasticSearch【java提高】

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

ElasticSearch【java提高】
Elasticsearch vs Solr 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
5、 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

声明:JDK8,最低要求!ElasticSearch客户端,界面工具!

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)

windows下载

官网地址 https://www.elastic.co/cn/

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现在windows下学习!

window 下安装!

1、解压即用!(尽量将ElasticSearch相关工具放在统一目录下)

ElasticSearch【java提高】
ElasticSearch【java提高】

可视化界面安装

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

ElasticSearch【java提高】

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

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)

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2、启动
双击 binkibana.bat

等一会

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4、开发工具
(Postman、curl、head、谷歌浏览器插件)

可以使用 Kibana进行测试

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三、ElasticSearch核心概念

1、索引(ElasticSearch)
包多个分片

2、字段类型(映射mapping)
字段类型映射(字段是整型,还是字符型…)

3、文档(documents)

4、分片(Lucene索引,倒排索引)

概述

在前面的学习中,我们已经掌握了es是什么,同时也把es的服务已经安装启动,那么es是如何去存储数据,数据结构是什么,又是如何实现搜索的呢们先来聊聊ElasticSearch的相关概念吧!

集群,节点,索引,类型,文档,分片,映射是什么/p>

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

ElasticSearch【java提高】
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“)

就是我们一条条数据

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”)

就是数据库

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/p>

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

ElasticSearch【java提高】
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/p>

倒排索引(Lucene索引底层)

elasticsearch使用的是一种称为倒排索引的结构,采用Lucene倒排索作为底层。这种结构适用于快速的全文搜索,一个索引由文档中所有不重复的列表构成,对于每一个词,都有一个包含它的文档列表。例如,现在有两个文档列表,每个文档包含如下的内容:

为了创建倒排索引,我们首先将每一个文档拆分成独立的词(或称为词条或者tokens),然后创建一个包含所有不重复的词条的排序列表,然后列出每一个词条出现在哪个文档:

ElasticSearch【java提高】

两个文档都匹配,但是第一个文档比第二个文档匹配程度更高*(score高)*。如果没有别的条件,现在这两个包含关键字的文档都将返回。

在来看一个示例,比如我们通过博客标签类搜索博客文章。那么倒排索引列表就是这样的一个结构:

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2、安装

解压即可
解压到ElasticSearch的plugins目录

新建pluginsik目录

ElasticSearch【java提高】

3、重启ElasticSearch

可以看到ES加载了IK分词器

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5、使用kibana测试

ik_smart:最少切分

ElasticSearch【java提高】

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

ElasticSearch【java提高】
打开 IKAnalyzer.cfg.xml 文件,扩展字典
ElasticSearch【java提高】
重启ElasticSearch,再次使用kibana测试
Ctrl+F 搜索my.dic
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以后,我们需要自己的分词器,就可以自己配置

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:

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1、创建一个索引,添加
格式:

测试:

kibana出现Client request timeout

jvm.options

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2、字段数据类型

  • 字符串类型
    textkeyword
  • 来源:日星月云

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