一文看懂ES的R,查询与聚合

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对es查询的索引的company,其有如下字段,下面是一个示例数据


"id": "1", //id
"name": "张三",//姓名
"sex": "男",//性别
"age": 49,//年龄
"birthday": "1970-01-01",//生日
"position": "董事长",//职位
"joinTime": "1990-01-01",//入职时间,日期格式
"modified": "1562167817000",//修改时间,毫秒
"created": "1562167817000"  //创建时间,毫秒

下面的搜索都会将关系型数据库语句转换成es的搜索api以及参数。

主要是用post方式,用DSL(结构化查询)语句进行搜索。


一、查询


  • 1、简单搜索
【sql】
  select * from company
【ES】有两种方式
  1、GET http://192.168.197.100:9200/company/_search
  2、POST http://192.168.197.100:9200/company/_search
    {
        "query":{"match_all":{}}
    }

  • 2、精确匹配(不对查询文本进行分词)
【sql】
  select * from company where name='张三'
【ES】
  POST http://192.168.197.100:9200/company/_search
    {
      "query":{
        "term":{"name.keyword":"张三"}
      }
    }

term是用于精确匹配的,类似于sql语句中的“=”,因为“name”字段用的是standard默认分词器,其会将“张三”分成“张”和“三”,并不会匹配姓名为“张三”的人,而name.keyword可以让其不会进行分词。

也可以是terms,这个可以用多个值去匹配一个字段,例如

【sql】
  select * from company where name in ('张三','李四')
【ES】
  POST http://192.168.197.100:9200/company/_search
    {
      "query": {
        "terms": {
          "name.keyword": ["张三", "李四"]
        }
      }
    }

  • 3、模糊匹配
【sql】
  select * from company where name like '%张%'
【ES】
  POST http://192.168.197.100:9200/company/_search
    {
      "query": {
        "match": {
          "name": "张"
        }
      }
    }

上述查询会查出姓名中带有“张”字的文档


  • 4、分页查询
【sql】
  select * from company limit 0,10
【ES】
  POST http://192.168.197.100:9200/company/_search
    {
      "from":0,
      "size":10
    }

【注意】from+size不能大于10000,也可以进行修改,但不建议这么操作,因为es主要分片模式,其会在每个分片都会执行一样的查询,然后再进行汇总排序,如果数据太大,会撑爆内存。例如每个分片都查询出10000条,总共5个分片,最后就会进行50000条数据的排序,最后再取值。


  • 5、范围查询并进行排序
【sql】
  select * from company where age>=10 and age<=50
【ES】
  POST http://192.168.197.100:9200/company/_search
    {
      "query":{
        "range":{
          "age":{
            "gte":10,
            "lte":50
          }
        }
      },
      "sort":{
        "age":{
          "order":"desc"
        }
      }
    }

范围查询是range,有四种参数

(1)gte:大于等于

(2)gt:大于

(3)lte:小于等于

(4)lt:小于

排序是sort,降序是desc,升序是asc,可以有多个排序字段


6、多字段匹配查询

【sql】
  select * from company where sex like '%男%' or name like '%男%'
【ES】
  POST http://192.168.197.100:9200/company/_search
  {
      "query":{
        "multi_match":{
          "query":"男",
          "fields":["name","sex"]
        }
      }
    }


7、bool查询(结构化查询)

结构化查询主要有三块,分别是must,should,must_not,filter

(1)must:里面的条件都是“并”关系,都匹配

(2)should:里面的条件都是“或”关系,有一个条件匹配就行

(3)must_not:里面的条件都是“并”关系,都不能匹配

(4)filter:过滤查询,不像其它查询需要计算_score相关性,它不进行此项计算,故比query查询快

例如:

条件:年龄在10到50,性别是男,性别一定不能是女,id是1~8的或者职位带有“董”字的

【sql】
  select * from company where (age>=10 and age=50 and sex="男")
   and (sex!="女") 
   and (id in (1,2,3,4,5,6,7,8) or position like '%董%')
   and departments in ('市场部')
【ES】
  POST http://192.168.197.100:9200/company/_search
   {
      "query":{
        "bool":{
          "must":[
            {"term":{"sex":"男"}},
            {"range":{
              "age":{
                "gte":10,
                "lt":50
              }
            }}
          ],
          "must_not":[
            {"term":{"sex":"女"}}  
          ],
          "should":[
            {"terms":{"id":[1,2,3,4,5,6,7,8]}},
            {"match":{"position":"董"}}
          ],
          "filter":[
            {"match":{"departments.keyword":"市场部"}}  
          ]
        }
      }
    }


另外,bool查询是可以嵌套的,也就是must、must_not、should、filter里面还可以嵌套一个完整的bool查询。


  • 8、通配符查询

?:只匹配一个字符

*:匹配多个字符

【sql】
  select * from company where departments like '%部'
【ES】
  POST http://192.168.197.100:9200/company/_search
  {
      "query":{
        "wildcard":{
                "departments.keyword":"*部"
            }
      }
    }

  • 9、前缀查询
【sql】
  select * from company where departments like '市%'
【ES】
  POST http://192.168.197.100:9200/company/_search
  {
      "query":{
        "match_phrase_prefix":{
                "departments.keyword":"市"
            }
      }
    }

  • 10、查询空值(null)

比如我添加一个文档,里面没有sex字段或者添加的时候sex字段为null,这种情况该怎么进行查询呢?

//添加文档

POST http://192.168.197.100:9200/company/_doc

//没有sex字段的文档

 {
  "id": "1",
    "name": "张十",
    "age": 54,
    "birthday": "1960-01-01",
    "position": "程序员",
    "joinTime": "1980-01-01",
    "modified": "1562167817000",
    "created": "1562167817000"
}

//sex字段值为null的文档

 {
  "id": "1",
    "name": "张十一",
    "age": 64,
    "sex":null,
    "birthday": "1960-01-01",
    "position": "程序员",
    "joinTime": "1980-01-01",
    "modified": "1562167817000",
    "created": "1562167817000"
}

这两种情况的查询是一样的,都是用exists查询匹配,例如:下面的查询会匹配出上述添加的两个文档。

【sql】
  select * from company where sex is null 
【ES】
  POST http://192.168.197.100:9200/company/_search
  {
    "query":{
      "bool":{
        "must_not":[
          {"exists":
            {"field":"sex"}
          }
        ]
      }
    }
  }


二、过滤(在es5之后被去除了)

过滤跟查询很相似,都是用来查询数据,只不过过滤会维系一个缓存数组,数组里面记录了匹配的文档,比如一个索引下面有两个文档,进行过滤,一个匹配,一个不匹配,那么数组是这样的[1,0],匹配的文档为1。

在频繁查询的时候,建议用过滤而不是索引。

过滤跟查询的请求体基本相似,只不过多嵌套了一层filtered。

例如:

【sql】

  select * from company where departments like '%市%'

【ES】

 POST http://192.168.197.100:9200/company/_search
  {
      "query":{
        "filtered":{
          "filter":{
             "match":{
                "departments.keyword":"市"
            }
          }
        }
      }
    }


三、聚合

聚合允许使用者对es文档进行统计分析,类似与关系型数据库中的group by,当然还有很多其他的聚合,例如取最大值、平均值等等。

语法如下:

POST http://192.168.197.100:9200/company/_search
{
  "aggs": {
    "NAME": { //指定结果的名称
      "AGG_TYPE": { //指定具体的聚合方法,
        TODO:  //# 聚合体内制定具体的聚合字段
      }
    }
    TODO:  //该处可以嵌套聚合
  }
}

聚合分析功能主要有指标聚合、桶聚合、管道聚合和矩阵聚合,常用的有指标聚合和桶聚合,本文主要看一下指标聚合和桶聚合怎么使用。

1、指标聚合

(1)对某个字段取最大值max

【sql】

select max(age) from company 

【ES】

POST http://192.168.197.100:9200/company/_search
  {
    "aggs":{
      "max_age":{
        "max":{"field":"age"}
      }
    },
    "size":0 //size=0是为了只看聚合结果
  }

结果如下:

{
    "aggregations": {
        "max_age": {
            "value": 64
        }
    }
}


(2)对某个字段取最小值min

【sql】

  select min(age) from company 

【ES】

POST http://192.168.197.100:9200/company/_search
  {
      "aggs":{
        "min_age":{
          "min":{"field":"age"}
        }
      },
      "size":0
    }

结果如下:

{
    "aggregations": {
        "min_age": {
            "value": 1
        }
    }
}

(3)对某个字段计算总和sum

【sql】

select sum(age) from company 

【ES】

POST http://192.168.197.100:9200/company/_search
  {
      "aggs":{
        "sum_age":{
          "sum":{"field":"age"}
        }
      },
      "size":0
    }

结果如下:

{
    "aggregations": {
        "sum_age": {
            "value": 315
        }
    }
}

(4)对某个字段的值计算平均值

【sql】

select avg(sex) from company 

【ES】

POST http://192.168.197.100:9200/company/_search
 {
    "aggs":{
      "age_avg":{
        "avg":{"field":"age"}
      }
    },
    "size":0
  }

结果如下:

{
    "aggregations": {
        "age_avg": {
            "value": 35
        }
    }
}

(5)对某个字段的值进行去重之后再取总数

【sql】

select count(distinct(sex)) from company 

【ES】

 POST http://192.168.197.100:9200/company/_search
 {
    "aggs":{
      "sex_distinct":{
        "cardinality":{"field":"sex"}
      }
    },
    "size":0
  }

结果如下:

{
    "aggregations": {
        "sex_distinct": {
            "value": 2
        }
    }
}

(6)stats聚合,对某个字段一次性返回count,max,min,avg和sum五个指标

【sql】

select count(distinct age),sum(age),avg(age),max(age),min(age) from company

【ES】

POST http://192.168.197.100:9200/company/_search
{
      "aggs":{
        "age_stats":{
          "stats":{"field":"age"}
        }
      },
      "size":0
}

结果如下:

{
   "aggregations": {
        "age_stats": {
            "count": 9,
            "min": 1,
            "max": 64,
            "avg": 35,
            "sum": 315
        }
    }
}

(7)extended stats聚合,比stats聚合高级一点,多返回平方和、方差、标准差、平均值加/减两个标准差的区间


【sql】

–这个的sql不会写,数学专业的人公式都忘了,耻辱

【ES】

POST http://192.168.197.100:9200/company/_search
{
      "aggs":{
        "age_extended_stats":{
          "extended_stats":{"field":"age"}
        }
      },
      "size":0
}

结果如下:

{
    "aggregations": {
        "age_extended_stats": {
            "count": 9,
            "min": 1,
            "max": 64,
            "avg": 35,
            "sum": 315,
            "sum_of_squares": 13857,
            "variance": 314.6666666666667,
            "std_deviation": 17.73884626086676,
            "std_deviation_bounds": {
                "upper": 70.47769252173353,
                "lower": -0.4776925217335233
            }
        }
    }
}

(8)percentiles聚合,对某个字段的值进行百分位统计

【ES】

POST http://192.168.197.100:9200/company/_search
{
    "aggs":{
      "age_percentiles":{
        "percentiles":{"field":"age"}
      }
    },
    "size":0
}

结果如下:

{
    "aggregations": {
        "age_percentiles": {
            "values": {
                "1.0": 1,
                "5.0": 1,
                "25.0": 26,
                "50.0": 29,
                "75.0": 50.25,
                "95.0": 64,
                "99.0": 64
            }
        }
    }
}

(9)value count聚合,统计文档中有某个字段的文档数量

【sql】

select sum(case when sex is null then 0 else 1 end) from company 

【ES】

POST http://192.168.197.100:9200/company/_search
{
    "aggs":{
      "sex_value_count":{
        "value_count":{"field":"sex"}
      }
    },
    "size":0
}


结果如下:总共有8个文档,我在之前添加了两个没有sex字段的文档

【sql】

select sum(case when sex is null then 0 else 1 end) from company 

【ES】

POST http://192.168.197.100:9200/company/_search
{
    "aggs":{
      "sex_value_count":{
        "value_count":{"field":"sex"}
      }
    },
    "size":0
}

2、桶聚合

桶聚和相当于sql中的group by语句。

(1)terms聚合,分组统计

【sql】

select sex,count(1) from company group by sex

【ES】

POST http://192.168.197.100:9200/company/_search
{
    "aggs":{
      "sex_groupby":{
        "terms":{"field":"sex"}
      }
    },
    "size":0
}

结果如下:

{    
  "aggregations": {
        "sex_groupby": {
            "doc_count_error_upper_bound": 0,
            "sum_other_doc_count": 0,
            "buckets": [
                {
                    "key": "男",
                    "doc_count": 5
                },
                {
                    "key": "女",
                    "doc_count": 1
                }
            ]
        }
    }
}

(2)可以在terms分组下再对其他字段进行其他聚合

【sql】

SELECT name,count(1),AVG(age) from company group by name

【ES】

POST http://192.168.197.100:9200/company/_search
{
    "aggs":{
      "sex_groupby":{
        "terms":{"field":"sex"},
        "aggs":{
          "avg_age":{
            "avg":{"field":"age"}
          }
        }
      }
    },
    "size":0
}

结果如下:

{
    "aggregations": {
        "sex_groupby": {
            "doc_count_error_upper_bound": 0,
            "sum_other_doc_count": 0,
            "buckets": [
                {
                    "key": "男",
                    "doc_count": 5,
                    "avg_age": {
                        "value": 33.8
                    }
                },
                {
                    "key": "女",
                    "doc_count": 1,
                    "avg_age": {
                        "value": 27
                    }
                }
            ]
        }
    }
}

(3)filter聚合,过滤器聚合,对符合过滤器中条件的文档进行聚合

【sql】

select sum(age) from company where sex = '男'

【ES】

POST http://192.168.197.100:9200/company/_search
{
    "aggs":{
      "sex_filter":{
        "filter":{"term":{"sex":"男"}},
        "aggs":{
          "sum_age":{
            "sum":{"field":"age"}
          }
        }
      }
    },
    "size":0
}

结果如下:

{
    "aggregations": {
        "sex_filter": {
            "doc_count": 5,
            "sum_age": {
                "value": 169
            }
        }
    }
}

(4)filters多过滤器聚合

【sql】

SELECT name,count(1),sum(age) from company group by name

【ES】

POST http://192.168.197.100:9200/company/_search
  {
  "aggs":{
    "sex_filter":{
      "filters":{
        "filters":[{"term":{"sex":"男"}},{"term":{"sex":"女"}}]
      },
      "aggs":{
        "sum_age":{
          "sum":{"field":"age"}
        }
      }
    }
  },
  "size":0
}

结果如下:

{
    "aggregations": {
        "sex_filter": {
            "buckets": [
                {
                    "doc_count": 5,
                    "sum_age": {
                        "value": 169
                    }
                },
                {
                    "doc_count": 1,
                    "sum_age": {
                        "value": 27
                    }
                }
            ]
        }
    }
}

(6)range范围聚合,用于反映数据的分布情况

【sql】

SELECT sum(case when age<=30 then 1 else 0 end), 
       sum(case when age>30 and age<=50 then 1 else 0 end),
       sum(case when age>50 then 1 else 0 end)
  from company 

【ES】

POST http://192.168.197.100:9200/company/_search
  {
    "aggs":{
      "age_range":{
        "range":{
          "field":"age",
          "ranges":[
            {"to":30},
            {"from":30,"to":50},
            {"from":50}
          ]
        }
      }
    },
    "size":0
}

结果如下:

{
    "aggregations": {
        "age_range": {
            "buckets": [
                {
                    "key": "*-30.0",
                    "to": 30,
                    "doc_count": 5
                },
                {
                    "key": "30.0-50.0",
                    "from": 30,
                    "to": 50,
                    "doc_count": 2
                },
                {
                    "key": "50.0-*",
                    "from": 50,
                    "doc_count": 2
                }
            ]
        }
    }
}

(7)missing聚合,空值聚合,可以统计缺少某个字段的文档数量

【sql】

  SELECT count(1) from company where sex is null

【ES】

POST http://192.168.197.100:9200/company/_search
  {
  "aggs":{
    "missing_sex":{
      "missing":{"field":"sex"}
    }
  },
  "size":0
}

结果如下:

{
    "aggregations": {
        "missing_sex": {
            "doc_count": 4
        }
    }
}

这个也可以用filter过滤器查询,例如:得到的结果是一样的

POST http://192.168.197.100:9200/company/_search
  {
  "aggs":{
    "missing_sex":{
      "filter":{
        "bool":{
          "must_not":[
            {"exists":{"field":"sex"}  }
          ]
        }
      }
    }
  },
  "size":0
}

ok,上述就是ES常用的查询和聚合操作。(看来要深入研究一下es了)

原文链接:https://blog.csdn.net/weixin_37337210/article/details/108783727