Elasticsearch 映射与分析

数据类型差异

  • 映射(mapping) 机制用于进行字段类型确认,将每个字段匹配为一种确定的数据类型(string, number, booleans, date等)。
  • 分析(analysis) 机制用于进行全文文本(Full Text) 的分词,以建立供搜索用的反向索引。

当在索引中处理数据时,我们注意到一些奇怪的事。有些东西似乎被破坏了:在索引中有12个tweets,只有一个包含日期2014-09-15,但是我们看看下面查询中的total hits。

GET /_search?q=2014              # 12 个结果
GET /_search?q=2014-09-15        # 还是 12 个结果 !
GET /_search?q=date:2014-09-15   # 1  一个结果
GET /_search?q=date:2014         # 0  个结果 !

为什么全日期的查询返回所有的tweets,而针对date字段进行年度查询却什么都不返回? 为什么我们的结果因查询_all字段(译者注:默认所有字段中进行查询)或date字段而变得不同?

想必是因为我们的数据在_all字段的索引方式和在date字段的索引方式不同而导致。

  • 让我们看看Elasticsearch在对gb索引中的tweet类型进行mapping (也称之为模式定义 [注:此词有待重新定义(schema definition)])后是如何解读我们的文档结构:
    GET /gb/_mapping/tweet
    
  • 返回:
    {
       "gb": {
          "mappings": {
             "tweet": {
                "properties": {
                   "date": {
                      "type": "date",
                      "format": "dateOptionalTime"
                   },
                   "name": {
                      "type": "string"
                   },
                   "tweet": {
                      "type": "string"
                   },
                   "user_id": {
                      "type": "long"
                   }
                }
             }
          }
       }
    }
    

Elasticsearch为对字段类型进行猜测,动态生成了字段和类型的映射关系。返回的信息显示了date字段被识别为date类型。_all因为是默认字段所以没有在此显示,不过我们知道它是string类型。date类型的字段和string类型的字段的索引方式是不同的,因此导致查询结果的不同,这并不会让我们觉得惊讶。你会期望每一种核心数据类型(strings, numbers, booleans及dates)以不同的方式进行索引,而这点也是现实:在Elasticsearch中他们是被区别对待的。但是更大的区别在于确切值 (exact values)(比如string类型)及全文文本 (full text)之间。这两者的区别才真的很重要 - 这是区分搜索引擎和其他数据库的根本差异。

确切值(Exact values) vs. 全文文本(Full text)

Elasticsearch中的数据可以大致分为两种类型:

  • 确切值
    • 确切值是确定的,正如它的名字一样。比如一个date或用户ID,也可以包含更多的字符串比如username或email地址。
    • 确切值"Foo""foo"就并不相同。确切值20142014-09-15也不相同。
  • 全文文本
    • 全文文本,从另一个角度来说是文本化的数据(常常以人类的语言书写),比如一篇推文(Twitter的文章)或邮件正文。
    • 全文文本常常被称为非结构化数据,其实是一种用词不当的称谓,实际上自然语言是高度结构化的。

问题是自然语言的语法规则是如此的复杂,计算机难以正确解析。例如这个句子:May is fun but June bores me.

到底是说的月份还是人呢?

  • 确切值是很容易查询的,因为结果是二进制的 -- 要么匹配,要么不匹配。下面的查询很容易以SQL表达:
    WHERE name    = "John Smith"
      AND user_id = 2
      AND date    > "2014-09-15"
    

而对于全文数据的查询来说,却有些微妙。我们不会去询问这篇文档是否匹配查询要求?。 但是,我们会询问这篇文档和查询的匹配程度如何?。换句话说,对于查询条件,这篇文档的相关性 有多高?

我们很少确切的匹配整个全文文本。我们想在全文中查询包含 查询文本的部分。不仅如此,我们还期望搜索引擎能理解我们的意图

  • 一个针对"UK"的查询将返回涉及"United Kingdom"的文档
  • 一个针对"jump"的查询同时能够匹配"jumped""jumps""jumping"甚至"leap"
  • "johnny walker"也能匹配"Johnnie Walker""johnnie depp""Johnny Depp"
  • "fox news hunting"能返回有关hunting on Fox News的故事,而"fox hunting news"也能返回关于fox hunting的新闻故事。

为了方便在全文文本字段中进行这些类型的查询,Elasticsearch首先对文本分析(analyzes) ,然后使用结果建立一个倒排索引 。我们将在以下两个章节讨论倒排索引及分析过程。