Elasticsearch实践(Mapping)

行是知之始,知是行之成。这篇文章主要讲述Elasticsearch实践:Mapping相关的知识,希望能为你提供帮助。

版本:Elasticsearch 6.2.4。
Mapping类似于数据库中的表结构定义,主要作用如下:
  • 定义Index下字段名(Field Name)
  • 定义字段的类型,比如数值型,字符串型、布尔型等
  • 定义倒排索引的相关配置,比如是否索引、记录postion等
Mapping完整的内容可以分为四部分内容:
  • 字段类型(Field datatypes)
  • 元字段(Meta-Fields)
  • Mapping参数配置(Mapping parameters)
  • 动态Mapping(Dynamic Mapping)
自动Mapping如果没有手动设置Mapping,Elasticsearch默认会自动解析出类型,且每个字段以第一次出现的为准。
下面我们先看一下Elasticsearch默认创建的Mapping是什么样的。
首先我们创建一个索引:
PUT /user/

查询索引信息:
GET /user

结果:
{ " user" : { " aliases" : {}, " mappings" : {}, " settings" : { " index" : { " creation_date" : " 1540044686190" , " number_of_shards" : " 5" , " number_of_replicas" : " 1" , " uuid" : " _K5b8w7jRiuthf7QeQZhdw" , " version" : { " created" : " 5060299" }, " provided_name" : " user" } } } }

增加一条数据:
PUT /user/doc/1 { " name" :" Allen Yer" , " job" :" php" , " age" :22 }PUT /user/doc/2 { " name" :" Allen Yer" , " job" :0, " age" :22 }

查询数据是否新增成功:
GET /user/doc/_count

结果:
{ " count" : 2, " _shards" : { " total" : 5, " successful" : 5, " skipped" : 0, " failed" : 0 } }

count为2,说明新增成功。然后我们查询下 mapping :
{ " user" : { " mappings" : { " doc" : { " properties" : { " age" : { " type" : " long" }, " job" : { " type" : " text" , " fields" : { " keyword" : { " type" : " keyword" , " ignore_above" : 256 } } }, " name" : { " type" : " text" , " fields" : { " keyword" : { " type" : " keyword" , " ignore_above" : 256 } } } } } } } }

发现自动为每个字段设置了类型:
  • name: text类型,另外额外增加了name.keyword字段,keyword类型;
  • job:text类型,另外额外增加了job.keyword字段,keyword类型;虽然第二次数据新增是数字类型,但还是以第一次为主;
  • age:long类型。
大家可以把索引删掉,将新增数据调整为先新增第2条,再新增第一条,发现报错了:
DELETE /userPUT /user/doc/2 { " name" :" Allen Yer" , " job" :0, " age" :22 }PUT /user/doc/1 { " name" :" Allen Yer" , " job" :" php" , " age" :22 }

报错:
{ " error" : { " root_cause" : [ { " type" : " mapper_parsing_exception" , " reason" : " failed to parse [job]" } ], " type" : " mapper_parsing_exception" , " reason" : " failed to parse [job]" , " caused_by" : { " type" : " number_format_exception" , " reason" : " For input string: " php" " } }, " status" : 400 }

也能说明以第一次为主以字段第一次的值类型为准。这也说明了默认创建mapping可能不是我们想要的,这就需要手动创建mapping,好处有:
  • 提前指定字段(通过设置甚至可以达到禁止自动增加字段的效果)
  • 合理设置字段类型,防止分词过多或者解析不合理。分词过大会导致磁盘空间占用大。
手动创建mapping这次我们删掉mapping,并手动创建一个:
DELETE /userPUT /user/ { " mappings" : { " doc" : { " properties" : { " name" : { " type" : " text" , " fields" : { " keyword" : { " type" : " keyword" , " ignore_above" : 256 } } }, " age" : { " type" : " long" , " index" : false }, " job" : { " type" : " keyword" }, " intro" :{ " type" :" text" }, " create_time" : { " type" : " date" , " format" : " epoch_second" } } } } }

字段类型说明:
  • name:text类型,会进行分词,支持模糊检索。
  • name.keyword : 这相当于是嵌套了一个字段,keyword类型,只能精确匹配,不支持分词。超过256字符长度不索引,也就没法搜索到。
  • age:long类型,支持精确匹配。
  • job:keyword类型,只能精确匹配,不支持分词。
  • intro:text类型,会进行分词,支持模糊检索。
  • create_time:date类型,支持10位时间戳。
注意:mapping生成后是不允许修改(包括删除)的。所以需要提前合理的的定义mapping。
字段类型Elasticsearch支持文档中字段的许多不同数据类型:
普通数据类型
字符串类型有textkeyword2种 。其中 text 支持分词,用于全文搜索;keyword 不支持分词,用于聚合和排序。在旧的ES里这两个类型由string表示。
如果安装了IK分词插件,我们可以为text类型指定IK分词器。一般来说,对于字符串类型,如果:
1) 模糊搜索+精确匹配,一般是name或者title字段:
" name" : { " type" : " text" , " analyzer" : " ik_smart" , " fields" : { " keyword" : { " type" : " keyword" , " ignore_above" : 256 } } }

2) 模糊搜索,一般是内容详情字段:
" content" : { " type" : " text" , " analyzer" : " ik_smart" }

3) 精确匹配:
" name" : { " type" : " keyword" }

4) 不需要索引:
" url" : { " type" : " keyword" , " index" : false }

数字类型支持 long,integer,short,byte,double,float,half_float,scaled_float。具体说明如下:
  • long
    带符号的64位整数,其最小值为-2^63,最大值为(2^63)-1
  • integer
    带符号的32位整数,其最小值为-2^31,最大值为(23^1)-1
  • short
    带符号的16位整数,其最小值为-32,768,最大值为32,767。
  • byte
    带符号的8位整数,其最小值为-128,最大值为127。
  • double
    双精度64位IEEE 754浮点数。
  • float
    单精度32位IEEE 754浮点数。
  • half_float
    半精度16位IEEE 754浮点数。
  • scaled_float
    缩放类型的的浮点数。需同时配置缩放因子(scaling_factor)一起使用。
对于整数类型(byte,short,integer和long)而言,我们应该选择这是足以使用的最小的类型。这将有助于索引和搜索更有效。
对于浮点类型(float、half_float和scaled_float),-0.0+0.0是不同的值,使用term查询查找-0.0不会匹配+0.0,同样range查询中上边界是-0.0不会匹配+0.0,下边界是+0.0不会匹配-0.0
其中scaled_float,比如价格只需要精确到分,price57.34的字段缩放因子为100,存起来就是5734。优先考虑使用带缩放因子的scaled_float浮点类型。
示例:
PUT my_index { " mappings" : { " _doc" : { " properties" : { " status" : { " type" : " byte" }, " year" : { " type" : " short" }, " id" : { " type" : " long" }, " price" : { " type" : " scaled_float" , " scaling_factor" : 100 } } } } }

日期类型类型为 date
JSON本身是没有日期类型的,因此Elasticsearch中的日期可以是:
  • 包含格式化日期的字符串。
  • 一个13位long类型表示的毫秒时间戳( milliseconds-since-the-epoch)。
  • 一个integer类型表示的10位普通时间戳(seconds-since-the-epoch)。
在Elasticsearch内部,日期类型会被转换为UTC(如果指定了时区)并存储为long类型表示的毫秒时间戳。
日期类型可以使用使用format自定义,默认缺省值:" strict_date_optional_time||epoch_millis"
" postdate" : { " type" : " date" , " format" : " strict_date_optional_time||epoch_millis" }

format 有很多内置类型,这里列举部分说明:
  • strict_date_optional_time, date_optional_time
    通用的ISO日期格式,其中日期部分是必需的,时间部分是可选的。例如 " 2015-01-01" 或" 2015/01/01 12:10:30" 。
  • epoch_millis
    13位毫秒时间戳
  • epoch_second
    10位普通时间戳
其中strict_开头的表示严格的日期格式,这意味着,年、月、日部分必须具有前置0。
更多日期格式详见:https://www.elastic.co/guide/en/elasticsearch/reference/6.2/mapping-date-format.html#mapping-date-format
当然也可以自定义日期格式,例如:
" postdate" :{ " type" :" date" , " format" : " yyyy-MM-dd HH:mm:ss||yyyy-MM-dd" }

注意:如果新文档的字段的值与format里设置的类型不兼容,ES会返回失败。示例:
PUT my_index { " mappings" : { " _doc" : { " properties" : { " date" : { " type" : " date" , " format" :" epoch_millis" } } } } }PUT my_index/_doc/1 { " date" :1543151405000 } PUT my_index/_doc/2 { " date" :1543151405 } PUT my_index/_doc/3 { " date" :" 2018-11-25 21:10:43" } GET my_index/_doc/_search

第3条数据插入失败,因为只接受长整数的时间戳,字符串类型的日期是不匹配的。第2条的值只有10位数,虽然值是不正确的,但是在epoch_millis的取值范围内,所以也是成功的。
布尔类型类型为 boolean
二进制类型类型为 binary
范围类型integer_range,float_range,long_range,double_range,date_range
复杂类型
  • 数组数据类型
    在ElasticSearch中,没有专门的数组(Array)数据类型,但是,在默认情况下,任意一个字段都可以包含0或多个值,这意味着每个字段默认都是数组类型,只不过,数组类型的各个元素值的数据类型必须相同。在ElasticSearch中,数组是开箱即用的(out of box),不需要进行任何配置,就可以直接使用。,例如:
字符型数组: [ " one" , " two" ]
整型数组:[ 1, 2 ]
数组型数组:[ 1, [ 2, 3 ]] 等价于[ 1, 2, 3 ]
  • 对象数据类型
    object 对于单个JSON对象。JSON天生具有层级关系,文档可以包含嵌套的对象。
  • 嵌套数据类型
    nested 对于JSON对象的数组
Geo数据类型
  • 地理点数据类型
    geo_point 对于纬度/经度点
  • Geo-Shape数据类型
    geo_shape 对于像多边形这样的复杂形状
专用数据类型
  • IP数据类型
    ip 用于IPv4和IPv6地址
  • 完成数据类型
    completion 提供自动完成的建议
  • 令牌计数数据类型
    token_count 计算字符串中的标记数
  • mapper-murmur3
    murmur3 在索引时计算值的哈希值并将它们存储在索引中
  • 过滤器类型
    接受来自query-dsl的查询
  • join 数据类型
    为同一索引中的文档定义父/子关系
多字段
为不同目的以不同方式索引相同字段通常很有用。例如,string可以将字段映射为text用于全文搜索的keyword字段,以及用于排序或聚合的字段。或者,您可以使用standard分析仪, english分析仪和 french分析仪索引文本字段。
元字段 _all
该字段用于在没有指定具体字段的情况下进行模糊搜索,可以搜索全部字段的内容。
原理是将所有字段的内容视为字符串,拼在一起放在一个_all字段上,但这个字段默认是不被存储的,可以被搜索。在query_stringsimple_query_string查询(Kibana搜索框用的这种查询方式)默认也是查询_all字段。
6.x 版本被默认关闭。
相关设置:
PUT my_index { " mappings" : { " my_type" : { " _all" : { " enabled" : true, " store" : false }, " properties" : {} } }, " settings" : { " index.query.default_field" : " _all" } }

上述配置在5.x版本是默认配置:
  • 默认开启 _all 字段
  • 默认不存储 _all 字段
  • 默认搜索 _all 字段
如果从CPU性能及磁盘空间考虑,可以考虑可以完全禁用或基于每个字段自定义_all字段。
假设_all字段被禁用,则URI搜索请求、 query_stringsimple_query_string查询将无法将其用于查询。我们可以将它们配置为其他字段:通过定义 index.query.default_field 属性。
_source
这个字段用于存储原始的JSON文档内容,本身不会被索引,但是搜索的时候被返回。如果没有该字段,虽然还能正常搜索,但是返回的内容不知道对应的是什么。
示例:
GET /user/doc/_search?q=name

结果:
{ " took" : 4, " timed_out" : false, " _shards" : { " total" : 5, " successful" : 5, " skipped" : 0, " failed" : 0 }, " hits" : { " total" : 1, " max_score" : 0.2876821, " hits" : [ { " _index" : " user" , " _type" : " doc" , " _id" : " 1" , " _score" : 0.2876821, " _source" : { " name" : " this is test name" , " age" : 22, " job" : " java" , " intro" : " the intro can not be searched by singal" , " intro2" : " 去朝阳公园" , " create_time" : 1540047542 } } ] } }

搜索结果就包含_source字段,存储的是原始文档内容。如果被禁用,只知道有匹配内容,但是无法知道返回的是什么。所以需要谨慎关闭该字段。
如果想禁用该字段,可以在创建Mapping的时候,设置_:
{ " mappings" : { " _doc" : { " _source" : { " enabled" : false } } } }

_type
ElasticSearch里面有 index 和 type 的概念:index称为索引,type为文档类型,一个index下面有多个type,每个type的字段可以不一样。这类似于关系型数据库的 database 和 table 的概念。
但是,ES中不同type下名称相同的filed最终在Lucene中的处理方式是一样的。所以后来ElasticSearch团队想去掉type,于是在6.x版本为了向下兼容,一个index只允许有一个type。
该字段再在6.0.0中弃用。在Elasticsearch 6.x 版本中创建的索引只能包含单个type。在5.x中创建的含有多个type的索引将继续像以前一样在Elasticsearch 6.x中运行。type 将在Elasticsearch 7.0.0中完全删除。
详见:https://www.elastic.co/guide/en/elasticsearch/reference/current/removal-of-types.html
参考【Elasticsearch实践(Mapping)】1、Mapping | Elasticsearch Reference [6.4] | Elastic
https://www.elastic.co/guide/en/elasticsearch/reference/current/mapping.html
2、Elasticsearch 6.x Mapping设置 - 小旋锋
https://mp.weixin.qq.com/s/pBPH-wccdY1oslpqGgAHBg
3、整理的es中的mapping方面的内容 - 辛星,前进的路上. - CSDN博客
https://blog.csdn.net/xinguimeng/article/details/51588583
4、[译]ElasticSearch数据类型--string类型已死, 字符串数据永生 - 牧曦之晨 - SegmentFault 思否
https://segmentfault.com/a/1190000008897731
5、ElasticSearch的_all域 | 学步园
https://www.xuebuyuan.com/2053874.html
6、图解Elasticsearch中的_source、_all、store和index属性 - 1.01^365=37.78 (Lucene、ES、ELK开发交流群: 370734940) - CSDN博客
https://blog.csdn.net/napoay/article/details/62233031
7、Elasticsearch - 自动检测及动态映射Dynamic Mapping - 上善若水,水善利万物而不争。 - CSDN博客
https://blog.csdn.net/xifeijian/article/details/51090338
8、Field datatypes | Elasticsearch Reference [6.2] | Elastic
https://www.elastic.co/guide/en/elasticsearch/reference/6.2/mapping-types.html

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