# 第2章 Elasticsearch 入门

# 2.1 Elasticsearch 安装

# 2.1.1 下载软件

Elasticsearch 的官方地址：https://www.elastic.co/cn/ (opens new window)

Elasticsearch 最新的版本是 7.11.2（截止 2021.3.10），我们选择 7.8.0 版本（最新版本半年前的版本）

下载地址：https://www.elastic.co/cn/downloads/past-releases#elasticsearch (opens new window)

Elasticsearch 分为 Linux 和 Windows 版本，基于我们主要学习的是 Elasticsearch 的 Java客户端的使用，所以课程中使用的是安装较为简便的 Windows 版本。

# 2.1.2 安装软件

Windows 版的 Elasticsearch 的安装很简单，解压即安装完毕，解压后的 Elasticsearch 的

目录结构如下:

目录	含义
bin	可执行脚本目录
config	配置目录
jdk	内置JDK目录
lib	类库
logs	日志目录
modules	模块目录
plugins	插件目录

解压后，进入 bin 文件目录，点击 elasticsearch.bat 文件启动 ES 服务

注意：9300 端口为 Elasticsearch 集群间组件的通信端口，9200 端口为浏览器访问的 http协议 RESTful 端口。

打开浏览器（推荐使用谷歌浏览器），输入地址：http://localhost:9200 (opens new window)，测试结果:

如果浏览器无法访问时，需在config/elasticsearch.yml 文件里修改配置，把安全认证从true改为false

# Enable security features
xpack.security.enabled: false

xpack.security.enrollment.enabled: true

# Enable encryption for HTTP API client connections, such as Kibana, Logstash, and Agents
xpack.security.http.ssl:
  enabled: false
  keystore.path: certs/http.p12

# 2.1.3 问题解决

Elasticsearch 是使用 java 开发的，且 7.8 版本的 ES 需要 JDK 版本 1.8 以上，默认安装包带有 jdk 环境，如果系统配置 JAVA_HOME，那么使用系统默认的 JDK，如果没有配置使用自带的 JDK，一般建议使用系统配置的 JDK。
双击启动窗口闪退，通过路径访问追踪错误，如果是“空间不足”，请修改config/jvm.options 配置文件

# 设置 JVM 初始内存为 1G。此值可以设置与-Xmx 相同，以避免每次垃圾回收完成后 JVM 重新分配内存
# Xms represents the initial size of total heap space
# 设置 JVM 最大可用内存为 1G
# Xmx represents the maximum size of total heap space
-Xms1g
-Xmx1g

# 2.2 Elasticsearch 基本操作

# 2.2.1 RESTful

REST 指的是一组架构约束条件和原则。满足这些约束条件和原则的应用程序或设计就是 RESTful。Web 应用程序最重要的 REST 原则是，客户端和服务器之间的交互在请求之间是无状态的。从客户端到服务器的每个请求都必须包含理解请求所必需的信息。如果服务器在请求之间的任何时间点重启，客户端不会得到通知。此外，无状态请求可以由任何可用服务器回答，这十分适合云计算之类的环境。客户端可以缓存数据以改进性能。

在服务器端，应用程序状态和功能可以分为各种资源。资源是一个有趣的概念实体，它向客户端公开。资源的例子有：应用程序对象、数据库记录、算法等等。每个资源都使用 URI (Universal Resource Identifier) 得到一个唯一的地址。所有资源都共享统一的接口，以便在客户端和服务器之间传输状态。使用的是标准的 HTTP 方法，比如 GET、PUT、POST 和DELETE。

在 REST 样式的 Web 服务中，每个资源都有一个地址。资源本身都是方法调用的目标，方法列表对所有资源都是一样的。这些方法都是标准方法，包括 HTTP GET、POST、PUT、DELETE，还可能包括 HEAD 和 OPTIONS。简单的理解就是，如果想要访问互联网上的资源，就必须向资源所在的服务器发出请求，请求体中必须包含资源的网络路径，以及对资源进行的操作(增删改查)。

# 2.2.2 客户端安装

如果直接通过浏览器向 Elasticsearch 服务器发请求，那么需要在发送的请求中包含HTTP 标准的方法，而 HTTP 的大部分特性且仅支持 GET 和 POST 方法。所以为了能方便地进行客户端的访问，可以使用 Postman 软件

Postman 是一款强大的网页调试工具，提供功能强大的 Web API 和 HTTP 请求调试。软件功能强大，界面简洁明晰、操作方便快捷，设计得很人性化。Postman 中文版能够发送任何类型的 HTTP 请求 (GET, HEAD, POST, PUT..)，不仅能够表单提交，且可以附带任意类型请求体。

Postman 官网：https://www.getpostman.com (opens new window) Postman 下载：https://www.getpostman.com/apps (opens new window)

# 2.2.3 数据格式

Elasticsearch 是面向文档型数据库，一条数据在这里就是一个文档。为了方便大家理解，我们将 Elasticsearch 里存储文档数据和关系型数据库 MySQL 存储数据的概念进行一个类比

ES 里的 Index 可以看做一个库，而 Types 相当于表，Documents 则相当于表的行。

这里 Types 的概念已经被逐渐弱化，Elasticsearch 6.X 中，一个 index 下已经只能包含一个type，Elasticsearch 7.X 中, Type 的概念已经被删除了。

# 2.2.4 HTTP 操作

# 2.2.4.1 索引操作

创建索引对比关系型数据库，创建索引就等同于创建数据库

在 Postman 中，向 ES 服务器发 PUT 请求：http://127.0.0.1:9200/shopping

{
	"acknowledged": true,
	"shards_acknowledged": true,
	"index": "shopping"
}

acknowledged: 响应结果

shards_acknowledged：分片结果

index：索引名称

注意：创建索引库的分片数默认 1 片，在 7.0.0 之前的 Elasticsearch 版本中，默认 5 片

如果重复添加索引，会返回错误信息

查看所有索引

在 Postman 中，向 ES 服务器发 GET 请求：http://127.0.0.1:9200/_cat/indices?v

这里请求路径中的_cat 表示查看的意思，indices 表示索引，所以整体含义就是查看当前 ES服务器中的所有索引，就好像 MySQL 中的 show tables 的感觉，服务器响应结果如下:

表头	含义
health	当前服务器健康状态： green(集群完整)yellow(单点正常，集群不完整) red(单点不正常)
status	索引打开、关闭状态
index	索引名
uuid	索引统一编号
pri	主分片数量
rep	副本数量
docs.count	可用文档数量
docs.deleted	文档删除状态(逻辑删除)
store.size	主分片和副分片整体占空间大小
pri.store.size	主分片占空间大小

查看单个索引

在 Postman 中，向 ES 服务器发 GET 请求：http://127.0.0.1:9200/shopping

查看索引向 ES 服务器发送的请求路径和创建索引是一致的。但是 HTTP 方法不一致。这里可以体会一下 RESTful 的意义，

请求后，服务器响应结果如下：

shopping：索引名

aliases: 别名

mappings：映射

setting：设置

index：设置-索引

creation_date：设置-索引-创建时间

number_of_shards：设置-索引-主分片数量

number_of_replicas：设置-索引-副分片数量

uuid：设置-索引-唯一标识

version：设置-索引-版本

provided_name：设置-索引-名称

删除索引

在 Postman 中，向 ES 服务器发 DELETE 请求：http://127.0.0.1:9200/shopping

重新访问索引时，服务器返回响应：索引不存在

# 2.2.4.2 文档操作

创建文档

索引已经创建好了，接下来我们来创建文档，并添加数据。这里的文档可以类比为关系型数据库中的表数据，添加的数据格式为JSON 格式

在 Postman 中，向 ES 服务器发 POST 请求：http://127.0.0.1:9200/shopping/_doc (opens new window)

请求体内容为：
```
{
 "title":"小米手机",
 "category":"小米",
 "images":"http://www.gulixueyuan.com/xm.jpg",
 "price":3999.00
}
```
此处发送请求的方式必须为 POST，不能是 PUT，否则会发生错误
```
{
 "_index"【索引】: "shopping",
 "_type"【类型-文档】: "_doc",
 "_id"【唯一标识】: "Xhsa2ncBlvF_7lxyCE9G", #可以类比为 MySQL 中的主键，随机生成
 "_version"【版本】: 1,
 "result"【结果】: "created", #这里的 create 表示创建成功
 "_shards"【分片】: {
 "total"【分片 - 总数】: 2,
 "successful"【分片 - 成功】: 1,
 "failed"【分片 - 失败】: 0
 },
 "_seq_no": 0,
 "_primary_term": 1
}
```
上面的数据创建后，由于没有指定数据唯一性标识（ID），默认情况下，ES 服务器会随机生成一个。

如果想要自定义唯一性标识，需要在创建时指定：http://127.0.0.1:9200/shopping/_doc/1 (opens new window)

此处需要注意：如果增加数据时明确数据主键，那么请求方式也可以为 PUT

查看文档

查看文档时，需要指明文档的唯一性标识，类似于 MySQL 中数据的主键查询

在 Postman 中，向 ES 服务器发 GET 请求：http://127.0.0.1:9200/shopping/_doc/1 (opens new window)

{
 "_index"【索引】: "shopping",
 "_type"【文档类型】: "_doc",
 "_id": "1",
 "_version": 2,
 "_seq_no": 2,
 "_primary_term": 2,
 "found"【查询结果】: true, # true 表示查找到，false 表示未查找到
 "_source"【文档源信息】: {
 "title": "华为手机",
 "category": "华为",
 "images": "http://www.gulixueyuan.com/hw.jpg",
 "price": 4999.00
 } }

修改文档

和新增文档一样，输入相同的 URL 地址请求，如果请求体变化，会将原有的数据内容覆盖

在 Postman 中，向 ES 服务器发 POST 请求：http://127.0.0.1:9200/shopping/_doc/1 (opens new window)

请求体内容为:

{
 "title":"华为手机",
 "category":"华为",
 "images":"http://www.gulixueyuan.com/hw.jpg",
 "price":4999.00
}

{
 "_index": "shopping",
 "_type": "_doc",
 "_id": "1",
 "_version"【版本】: 2,
 "result"【结果】: "updated", # updated 表示数据被更新
 "_shards": {
 "total": 2,
 "successful": 1,
 "failed": 0
 },
 "_seq_no": 2,
 "_primary_term": 2
}

修改字段

修改数据时，也可以只修改某一给条数据的局部信息

在 Postman 中，向 ES 服务器发 POST 请求：http://127.0.0.1:9200/shopping/_update/1 (opens new window)

请求体内容为：
```
{ 
 "doc": {
 "price":3000.00
 } 
}
```
根据唯一性标识，查询文档数据，文档数据已经更新

删除文档

删除一个文档不会立即从磁盘上移除，它只是被标记成已删除（逻辑删除）。

在 Postman 中，向 ES 服务器发 DELETE 请求：http://127.0.0.1:9200/shopping/_doc/1 (opens new window)

{
 "_index": "shopping",
 "_type": "_doc",
 "_id": "1",
 "_version"【版本】: 4, #对数据的操作，都会更新版本
 "result"【结果】: "deleted", # deleted 表示数据被标记为删除
 "_shards": {
 "total": 2,
 "successful": 1,
 "failed": 0
 },
 "_seq_no": 4,
 "_primary_term": 2
}

删除后再查询当前文档信息

如果删除一个并不存在的文档

{
 "_index": "shopping",
 "_type": "_doc",
 "_id": "1",
 "_version": 1,
 "result"【结果】: "not_found", # not_found 表示未查找到
 "_shards": {
 "total": 2,
 "successful": 1,
 "failed": 0
 },
 "_seq_no": 5,
 "_primary_term": 2
}

条件删除文档

一般删除数据都是根据文档的唯一性标识进行删除，实际操作时，也可以根据条件对多条数据进行删除

首先分别增加多条数据:

{
 "title":"小米手机",
 "category":"小米",
 "images":"http://www.gulixueyuan.com/xm.jpg",
 "price":4000.00
}{
 "title":"华为手机",
 "category":"华为",
 "images":"http://www.gulixueyuan.com/hw.jpg",
 "price":4000.00
}

向 ES 服务器发 POST 请求：http://127.0.0.1:9200/shopping/_delete_by_query (opens new window)

请求体内容为：

{
    "query": {
        "match": {
            "price": 4000.00
        }
    }
}

删除成功后，服务器响应结果：

{
 "took"【耗时】: 175,
 "timed_out"【是否超时】: false,
 "total"【总数】: 2,
 "deleted"【删除数量】: 2,
 "batches": 1,
 "version_conflicts": 0,
 "noops": 0,
 "retries": {
 "bulk": 0,
 "search": 0
 },
 "throttled_millis": 0,
 "requests_per_second": -1.0,
 "throttled_until_millis": 0,
 "failures": []
}

# 2.2.4.3 映射操作

有了索引库，等于有了数据库中的 database。

接下来就需要建索引库(index)中的映射了，类似于数据库(database)中的表结构(table)。创建数据库表需要设置字段名称，类型，长度，约束等；索引库也一样，需要知道这个类型下有哪些字段，每个字段有哪些约束信息，这就叫做映射(mapping)。

创建映射

在 Postman 中，向 ES 服务器发 PUT 请求：http://127.0.0.1:9200/student/_mapping (opens new window)

请求体内容为：
```
{
    "properties": {
        "name": {
            "type": "text",
            "index": true
        },
        "sex": {
            "type": "text",
            "index": false
        },
        "age": {
            "type": "long",
            "index": false
        }
    }
}
```
服务器响应结果如下：

映射数据说明：
1. 字段名：任意填写，下面指定许多属性，例如：title、subtitle、images、price
2. type：类型，Elasticsearch 中支持的数据类型非常丰富，说几个关键的：
  1. String 类型，又分两种：
    - text：可分词
    - keyword：不可分词，数据会作为完整字段进行匹配
  2. Numerical：数值类型，分两类
    - 基本数据类型：long、integer、short、byte、double、float、half_float
    - 浮点数的高精度类型：scaled_float
  3. Date：日期类型
  4. Array：数组类型
  5. Object：对象
3. index：是否索引，默认为 true，也就是说你不进行任何配置，所有字段都会被索引。
  - true：字段会被索引，则可以用来进行搜索
  - false：字段不会被索引，不能用来搜索
4. store：是否将数据进行独立存储，默认为 false
  - 原始的文本会存储在_source 里面，默认情况下其他提取出来的字段都不是独立存储的，是从_source 里面提取出来的。当然你也可以独立的存储某个字段，只要设置"store": true 即可，获取独立存储的字段要比从_source 中解析快得多，但是也会占用更多的空间，所以要根据实际业务需求来设置。
查看映射在 Postman 中，向 ES 服务器发 GET 请求：http://127.0.0.1:9200/student/_mapping
索引映射关联在 Postman 中，向 ES 服务器发 PUT 请求：http://127.0.0.1:9200/student1

{
  "settings": {},
  "mappings": {
      "properties": {
          "name": {
              "type": "text",
              "index": true
          },
          "sex": {
              "type": "text",
              "index": false
          },
          "age": {
              "type": "long",
              "index": false
          }
      }
  }
}

# 2.2.4.4 高级查询

Elasticsearch 提供了基于 JSON 提供完整的查询 DSL 来定义查询定义数据 :

# POST /student/_doc/1001
{
    "name": "zhangsan",
    "nickname": "zhangsan",
    "sex": "男",
    "age": 30
}
# POST /student/_doc/1002
{
    "name": "lisi",
    "nickname": "lisi",
    "sex": "男",
    "age": 20
}
# POST /student/_doc/1003
{
    "name": "wangwu",
    "nickname": "wangwu",
    "sex": "女",
    "age": 40
}
# POST /student/_doc/1004
{
    "name": "zhangsan1",
    "nickname": "zhangsan1",
    "sex": "女",
    "age": 50
}
# POST /student/_doc/1005
{
    "name": "zhangsan2",
    "nickname": "zhangsan2",
    "sex": "女",
    "age": 30
}

查询所有文档在 Postman 中，向 ES 服务器发 GET 请求：http://127.0.0.1:9200/student/_search (opens new window)

{
    "query": {
        "match_all": {}
    }
}
# "query"：这里的 query 代表一个查询对象，里面可以有不同的查询属性
# "match_all"：查询类型，例如：match_all(代表查询所有)， match，term ， range 等等
# {查询条件}：查询条件会根据类型的不同，写法也有差异

服务器响应结果如下：

``` java { "took【查询花费时间，单位毫秒】" : 1116, "timed_out【是否超时】" : false, "_shards【分片信息】" : { "total【总数】" : 1, "successful【成功】" : 1, "skipped【忽略】" : 0, "failed【失败】" : 0 }, "hits【搜索命中结果】" : { "total"【搜索条件匹配的文档总数】: { "value"【总命中计数的值】: 3, "relation"【计数规则】: "eq" # eq 表示计数准确， gte 表示计数不准确 }, "max_score【匹配度分值】" : 1.0, "hits【命中结果集合】" : [ 。。。 ] } } ```

匹配查询 match 匹配类型查询，会把查询条件进行分词，然后进行查询，多个词条之间是 or 的关系

在 Postman 中，向 ES 服务器发 GET 请求：http://127.0.0.1:9200/student/_search (opens new window)

{
  "query": {
      "match": {
          "name": "zhangsan"
      }
  }
}

服务器响应结果为：

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