ElasticSearch是一个基于Lucene的搜索服务器。它提供了一个分布式多用户能力的全文搜索引擎,基于RESTful web接口。Elasticsearch是用Java开发的,并作为Apache许可条款下的开放源码发布,是当前流行的企业级搜索引擎。它是一个实时的分布式搜索和分析引擎。它可以帮助你用几秒钟内搜索百万级别的数据。
ES是高度可伸缩的开源全文搜索和分析引擎。它可以实时地存储、搜索和分析大容量的数据。通常用作底层引擎/技术力量有复杂的搜索功能和需求的应用程序。
这是一些典型的应用场景:
Elastic 本质上是一个分布式数据库,允许多台服务器协同工作,每台服务器可以运行多个 Elastic 实例。
单个 Elastic 实例称为一个节点(node)。一组节点构成一个集群(cluster)。
Elastic 会索引所有字段,经过处理后写入一个反向索引(Inverted Index)。查找数据的时候,直接查找该索引。
所以,Elastic 数据管理的顶层单位就叫做 Index(索引)。它是单个数据库的同义词。每个 Index (即数据库)的名字必须是小写。
下面的命令可以查看当前节点的所有 Index。
$ curl -X GET 'http://localhost:9200/_cat/indices?v'
事实上,我们的数据被存储和索引在分片(shards)中,索引只是一个把一个或多个分片分组在一起的逻辑空间。然而,这只是一些内部细节——我们的程序完全不用关心分片。对于我们的程序而言,文档存储在索引(index)中。剩下的细节由Elasticsearch关心既可。
Index 里面单条的记录称为 Document(文档)。许多条 Document 构成了一个 Index。
Document 使用 JSON 格式表示,下面是一个例子。
{
"user": "张三",
"title": "工程师",
"desc": "数据库管理"
}
同一个 Index 里面的 Document,不要求有相同的结构(scheme),但是最好保持相同,这样有利于提高搜索效率。
通常,我们可以认为对象(object)和文档(document)是等价相通的。不过,他们还是有所差别:对象(Object)是一个JSON结构体——类似于哈希、hashmap、字典或者关联数组;对象(Object)中还可能包含其他对象(Object)。 在Elasticsearch中,文档(document)这个术语有着特殊含义。它特指最顶层结构或者根对象(root object)序列化成的JSON数据(以唯一ID标识并存储于Elasticsearch中)。
Document 可以分组,比如weather
这个 Index 里面,可以按城市分组(北京和上海),也可以按气候分组(晴天和雨天)。这种分组就叫做 Type,它是虚拟的逻辑分组,用来过滤 Document。
不同的 Type 应该有相似的结构(schema),举例来说,id
字段不能在这个组是字符串,在另一个组是数值。这是与关系型数据库的表的一个区别。性质完全不同的数据(比如products
和logs
)应该存成两个 Index,而不是一个 Index 里面的两个 Type(虽然可以做到)。
下面的命令可以列出每个 Index 所包含的 Type。
$ curl 'localhost:9200/_mapping?pretty=true'
在应用中,我们使用对象表示一些“事物”,例如一个用户、一篇博客、一个评论,或者一封邮件。每个对象都属于一个类(class),这个类定义了属性或与对象关联的数据。
user
类的对象可能包含姓名、性别、年龄和Email地址。在关系型数据库中,我们经常将相同类的对象存储在一个表里,因为它们有着相同的结构。同理,在Elasticsearch中,我们使用相同类型(type)的文档表示相同的“事物”,因为他们的数据结构也是相同的。
每个类型(type)都有自己的映射(mapping)或者结构定义,就像传统数据库表中的列一样。所有类型下的文档被存储在同一个索引下,但是类型的映射(mapping)会告诉Elasticsearch不同的文档如何被索引。
向指定的 /Index/Type 发送 PUT 请求,就可以在 Index 里面新增一条记录。比如,向/accounts/person
发送请求,就可以新增一条人员记录。
$ curl -X PUT 'localhost:9200/accounts/person/1' -d '
{
"user": "张三",
"title": "工程师",
"desc": "数据库管理"
}'
服务器返回的 JSON 对象,会给出 Index、Type、Id、Version 等信息。
{
"_index":"accounts",
"_type":"person",
"_id":"1",
"_version":1,
"result":"created",
"_shards":{"total":2,"successful":1,"failed":0},
"created":true
}
如果你仔细看,会发现请求路径是/accounts/person/1
,最后的1
是该条记录的 Id。它不一定是数字,任意字符串(比如abc
)都可以。
新增记录的时候,也可以不指定 Id,这时要改成 POST 请求。
$ curl -X POST 'localhost:9200/accounts/person' -d '
{
"user": "李四",
"title": "工程师",
"desc": "系统管理"
}'
上面代码中,向/accounts/person
发出一个 POST 请求,添加一个记录。这时,服务器返回的 JSON 对象里面,_id
字段就是一个随机字符串。
{
"_index":"accounts",
"_type":"person",
"_id":"AV3qGfrC6jMbsbXb6k1p",
"_version":1,
"result":"created",
"_shards":{"total":2,"successful":1,"failed":0},
"created":true
}
如果没有先创建 Index(这个例子是accounts
),直接执行上面的命令,Elastic 也不会报错,而是直接生成指定的 Index
向/Index/Type/Id
发出 GET 请求,就可以查看这条记录。
$ curl 'localhost:9200/accounts/person/1?pretty=true'
上面代码请求查看/accounts/person/1
这条记录,URL 的参数pretty=true
表示以易读的格式返回。
返回的数据中,found
字段表示查询成功,_source
字段返回原始记录。
{
"_index" : "accounts",
"_type" : "person",
"_id" : "1",
"_version" : 1,
"found" : true,
"_source" : {
"user" : "张三",
"title" : "工程师",
"desc" : "数据库管理"
}
}
如果 Id 不正确,就查不到数据,found
字段就是false
。
$ curl 'localhost:9200/weather/beijing/abc?pretty=true'
{
"_index" : "accounts",
"_type" : "person",
"_id" : "abc",
"found" : false
}
删除记录就是发出 DELETE 请求
$ curl -X DELETE 'localhost:9200/accounts/person/1'
更新记录就是使用 PUT 请求,重新发送一次数据
$ curl -X PUT 'localhost:9200/accounts/person/1' -d '
{
"user" : "张三",
"title" : "工程师",
"desc" : "数据库管理,软件开发"
}'
{
"_index":"accounts",
"_type":"person",
"_id":"1",
"_version":2,
"result":"updated",
"_shards":{"total":2,"successful":1,"failed":0},
"created":false
}
上面代码中,我们将原始数据从"数据库管理"改成"数据库管理,软件开发"。 返回结果里面,有几个字段发生了变化
可以看到,记录的 Id 没变,但是版本(version)从1
变成2
,操作类型(result)从created
变成updated
,created
字段变成false
,因为这次不是新建记录
Elasticsearch是一个分布式系统。当documents被创建、更新或者删除,其新版本会被复制到集群的其它节点。Elasticsearch既是异步的(asynchronous )也是同步的(concurrent),其含义是复制请求都是并行发送的,但是到达目的地的顺序是无序的。Elasticsearch系统需要一种方法使得老版本的文档永远都无法覆盖新的版本。
每当文档被改变的时候,文档中的
_version
将会被增加(+1)。Elasticsearch使用_version
确保所有的修改都会按照正确的顺序执行。如果文档旧的版本在新的版本之后到达,它会被简单的忽略。
使用 GET 方法,直接请求/Index/Type/_search
,就会返回所有记录。
$ curl 'localhost:9200/accounts/person/_search'
{
"took":2,
"timed_out":false,
"_shards":{"total":5,"successful":5,"failed":0},
"hits":{
"total":2,
"max_score":1.0,
"hits":[
{
"_index":"accounts",
"_type":"person",
"_id":"AV3qGfrC6jMbsbXb6k1p",
"_score":1.0,
"_source": {
"user": "李四",
"title": "工程师",
"desc": "系统管理"
}
},
{
"_index":"accounts",
"_type":"person",
"_id":"1",
"_score":1.0,
"_source": {
"user" : "张三",
"title" : "工程师",
"desc" : "数据库管理,软件开发"
}
}
]
}
}
上面代码中,返回结果的 took
字段表示该操作的耗时(单位为毫秒),timed_out
字段表示是否超时,hits
字段表示命中的记录,里面子字段的含义如下。
total
:返回记录数,本例是2条。max_score
:最高的匹配程度,本例是1.0
。hits
:返回的记录组成的数组。返回的记录中,每条记录都有一个_score
字段,表示匹配的程序,默认是按照这个字段降序排列。
Elastic 的查询非常特别,使用自己的查询语法,要求 GET 请求带有数据体
$ curl 'localhost:9200/accounts/person/_search' -d '
{
"query" : { "match" : { "desc" : "软件" }}
}'
上面代码使用 Match 查询,指定的匹配条件是desc
字段里面包含"软件"这个词,返回结果如下
{
"took":3,
"timed_out":false,
"_shards":{"total":5,"successful":5,"failed":0},
"hits":{
"total":1,
"max_score":0.28582606,
"hits":[
{
"_index":"accounts",
"_type":"person",
"_id":"1",
"_score":0.28582606,
"_source": {
"user" : "张三",
"title" : "工程师",
"desc" : "数据库管理,软件开发"
}
}
]
}
}
Elastic 默认一次返回10条结果,可以通过size
字段改变这个设置。
$ curl 'localhost:9200/accounts/person/_search' -d '
{
"query" : { "match" : { "desc" : "管理" }},
"size": 1
}'
上面代码指定,每次只返回一条结果。
还可以通过from
字段,指定位移。
$ curl 'localhost:9200/accounts/person/_search' -d '
{
"query" : { "match" : { "desc" : "管理" }},
"from": 1,
"size": 1
}'
上面代码指定,从位置1开始(默认是从位置0开始),只返回一条结果。
如果有多个搜索关键字, Elastic 认为它们是or
关系
$ curl 'localhost:9200/accounts/person/_search' -d '
{
"query" : { "match" : { "desc" : "软件 系统" }}
}'
上面代码搜索的是软件 or 系统
。
如果要执行多个关键词的and
搜索,必须使用布尔查询。
$ curl 'localhost:9200/accounts/person/_search' -d '
{
"query": {
"bool": {
"must": [
{ "match": { "desc": "软件" } },
{ "match": { "desc": "系统" } }
]
}
}
}'
引入对应依赖
<dependency>
<groupId>org.elasticsearch</groupId>
<artifactId>elasticsearch-spark-13_2.10</artifactId>
<version>5.0.1</version>
</dependency>
// 1
import org.apache.spark.api.java.JavaSparkContext;
import org.apache.spark.api.java.JavaRDD;
import org.apache.spark.SparkConf;
// 2
import org.elasticsearch.spark.rdd.api.java.JavaEsSpark;
...
// 3
SparkConf conf = ...
JavaSparkContext jsc = new JavaSparkContext(conf);
// 4
Map<String, ?> numbers = ImmutableMap.of("one", 1, "two", 2);
Map<String, ?> airports = ImmutableMap.of("OTP", "Otopeni", "SFO", "San Fran");
// 5
JavaRDD<Map<String, ?>> javaRDD = jsc.parallelize(ImmutableList.of(numbers, airports));
// 6
JavaEsSpark.saveToEs(javaRDD, "spark/docs");
下面是代码解释:
步骤 | 具体含义 |
---|---|
1 | Spark imports |
2 | elasticsearch-hadoop imports |
3 | 运行Spark |
4 | 使用了Guava |
5 | 创建 RDD |
6 | 保存到ES中,Index为 |
我们可以直接将Json字符串写入到ElasticSearch中,如下:
String json1 = "{\"reason\" : \"business\",\"airport\" : \"SFO\"}";
String json2 = "{\"participants\" : 5,\"airport\" : \"OTP\"}";
JavaSparkContext jsc = ...
JavaRDD<String> stringRDD = jsc.parallelize(ImmutableList.of(json1, json2));
JavaEsSpark.saveJsonToEs(stringRDD, "spark/json-trips");
Java有一个专用的类,它提供与EsSparkStreaming类似的功能,即包org.elasticsearch.spark.streaming.api.java中的JavaEsSparkStreaming(类似于Spark的Java API的包):
import org.apache.spark.api.java.JavaSparkContext;
import org.apache.spark.api.java.JavaRDD;
import org.apache.spark.SparkConf;
import org.apache.spark.streaming.api.java.JavaStreamingContext;
import org.apache.spark.streaming.api.java.JavaDStream;
import org.elasticsearch.spark.streaming.api.java.JavaEsSparkStreaming;
...
SparkConf conf = ...
JavaSparkContext jsc = new JavaSparkContext(conf);
JavaStreamingContext jssc = new JavaSparkStreamingContext(jsc, Seconds.apply(1));
Map<String, ?> numbers = ImmutableMap.of("one", 1, "two", 2);
Map<String, ?> airports = ImmutableMap.of("OTP", "Otopeni", "SFO", "San Fran");
JavaRDD<Map<String, ?>> javaRDD = jsc.parallelize(ImmutableList.of(numbers, airports));
Queue<JavaRDD<Map<String, ?>>> microbatches = new LinkedList<>();
microbatches.add(javaRDD);
JavaDStream<Map<String, ?>> javaDStream = jssc.queueStream(microbatches);
JavaEsSparkStreaming.saveToEs(javaDStream, "spark/docs");
jssc.start()
Java有一个专用的JavaPairRDD,返回的Tuple2值(或第二个元素)将文档作为java.util集合返回。
import org.apache.spark.api.java.JavaSparkContext;
import org.elasticsearch.spark.rdd.api.java.JavaEsSpark;
...
SparkConf conf = ...
JavaSparkContext jsc = new JavaSparkContext(conf);
JavaPairRDD<String, Map<String, Object>> esRDD =
JavaEsSpark.esRDD(jsc, "radio/artists");
我们还可以将JavaBean 或者Spark SQL中的DataFrame存入到ES中,具体可以参考https://www.elastic.co/guide/en/elasticsearch/hadoop/current/spark.html#CO47-3
1 https://www.elastic.co/guide/en/elasticsearch/reference/6.0/_basic_concepts.html (官方文档)
2 http://www.ruanyifeng.com/blog/2017/08/elasticsearch.html (阮一峰写的简要教程)
3 https://www.elastic.co/guide/cn/elasticsearch/guide/cn/index.html (中文文档,较旧)
4https://www.elastic.co/guide/en/elasticsearch/hadoop/current/spark.html (ES与Spark整合 官方文档)
5https://www.iteblog.com/archives/1728.html (Spark+ES 实践博客)
6http://wiki.jikexueyuan.com/project/elasticsearch-definitive-guide-cn/ (极客学院中文教程)
7https://www.iteblog.com/archives/1741.html (ElasticSearch查询例子)