ES 15 - Elasticsearch的数据类型 (text、keyword、date、object、geo等)
发布日期:2021-05-09 06:38:11 浏览次数:18 分类:博客文章

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说在前面: Elasticsearch中每个field都要精确对应一个数据类型.

本文的所有演示, 都是基于Elasticsearch 6.6.0进行的, 不同的版本可能存在API发生修改、不支持的情况, 还请注意.

1 核心数据类型

1.1 字符串类型 - string(不再支持)

(1) 使用示例:

PUT website{    "mappings": {        "blog": {            "properties": {                "title": {"type": "string"}, 	// 全文本                "tags": {"type": "string", "index": "not_analyzed"}	// 关键字, 不分词            }        }    }}

(2) ES 5.6.10中的响应信息:

#! Deprecation: The [string] field is deprecated, please use [text] or [keyword] instead on [tags]#! Deprecation: The [string] field is deprecated, please use [text] or [keyword] instead on [title]{  "acknowledged": true,  "shards_acknowledged": true,  "index": "website"}

(3) ES 6.6.0中的响应信息:

{  "error": {    "root_cause": [      {        "type": "mapper_parsing_exception",        "reason": "No handler for type [string] declared on field [title]"      }    ],    "type": "mapper_parsing_exception",    "reason": "Failed to parse mapping [blog]: No handler for type [string] declared on field [title]",    "caused_by": {      "type": "mapper_parsing_exception",      "reason": "No handler for type [string] declared on field [title]"    }  },  "status": 400}

可知string类型的field已经被移除了, 我们需要用text或keyword类型来代替string.

1.1.1 文本类型 - text

在Elasticsearch 5.4 版本开始, text取代了需要分词的string.

—— 当一个字段需要用于全文搜索(会被分词), 比如产品名称、产品描述信息, 就应该使用text类型.

text的内容会被分词, 可以设置是否需要存储: "index": "true|false".

text类型的字段不能用于排序, 也很少用于聚合.

使用示例:

PUT website{	"mappings": {        "blog": {            "properties": {        		"summary": {"type": "text", "index": "true"}            }        }    }}

1.1.2 关键字类型 - keyword

在Elasticsearch 5.4 版本开始, keyword取代了不需要分词的string.

—— 当一个字段需要按照精确值进行过滤、排序、聚合等操作时, 就应该使用keyword类型.

keyword的内容不会被分词, 可以设置是否需要存储: "index": "true|false".

使用示例:

PUT website{	"mappings": {        "blog": {            "properties": {        		"tags": {"type": "keyword", "index": "true"}            }        }    }}

1.2 数字类型 - 8种

数字类型有如下分类:

类型 说明
byte 有符号的8位整数, 范围: [-128 ~ 127]
short 有符号的16位整数, 范围: [-32768 ~ 32767]
integer 有符号的32位整数, 范围: [\(-2^{31}\) ~ \(2^{31}\)-1]
long 有符号的64位整数, 范围: [\(-2^{63}\) ~ \(2^{63}\)-1]
float 32位单精度浮点数
double 64位双精度浮点数
half_float 16位半精度IEEE 754浮点类型
scaled_float 缩放类型的的浮点数, 比如price字段只需精确到分, 57.34缩放因子为100, 存储结果为5734

使用注意事项:

尽可能选择范围小的数据类型, 字段的长度越短, 索引和搜索的效率越高;

优先考虑使用带缩放因子的浮点类型.

使用示例:

PUT shop{    "mappings": {        "book": {            "properties": {                "name": {"type": "text"},                "quantity": {"type": "integer"},  // integer类型                "price": {                    "type": "scaled_float",       // scaled_float类型                    "scaling_factor": 100                }            }        }    }}

1.3 日期类型 - date

JSON没有日期数据类型, 所以在ES中, 日期可以是:

  • 包含格式化日期的字符串, "2018-10-01", 或"2018/10/01 12:10:30".
  • 代表时间毫秒数的长整型数字.
  • 代表时间秒数的整数.

如果时区未指定, 日期将被转换为UTC格式, 但存储的却是长整型的毫秒值.

可以自定义日期格式, 若未指定, 则使用默认格式: strict_date_optional_time||epoch_millis

(1) 使用日期格式示例:

// 添加映射PUT website{    "mappings": {        "blog": {            "properties": {                "pub_date": {"type": "date"}   // 日期类型            }        }    }}// 添加数据PUT website/blog/11{ "pub_date": "2018-10-10" }PUT website/blog/12{ "pub_date": "2018-10-10T12:00:00Z" }	// Solr中默认使用的日期格式PUT website/blog/13{ "pub_date": "1589584930103" }			// 时间的毫秒值

(2) 多种日期格式:

多个格式使用双竖线||分隔, 每个格式都会被依次尝试, 直到找到匹配的.

第一个格式用于将时间毫秒值转换为对应格式的字符串.

使用示例:

// 添加映射PUT website{    "mappings": {        "blog": {            "properties": {                "date": {                    "type": "date",  // 可以接受如下类型的格式                    "format": "yyyy-MM-dd HH:mm:ss||yyyy-MM-dd||epoch_millis"                }            }        }    }}

1.4 布尔类型 - boolean

可以接受表示真、假的字符串或数字:

  • 真值: true, "true", "on", "yes", "1"...
  • 假值: false, "false", "off", "no", "0", ""(空字符串), 0.0, 0

1.5 二进制型 - binary

二进制类型是Base64编码字符串的二进制值, 不以默认的方式存储, 且不能被搜索. 有2个设置项:

(1) doc_values: 该字段是否需要存储到磁盘上, 方便以后用来排序、聚合或脚本查询. 接受truefalse(默认);

(2) store: 该字段的值是否要和_source分开存储、检索, 意思是除了_source中, 是否要单独再存储一份. 接受truefalse(默认).

使用示例:

// 添加映射PUT website{    "mappings": {        "blog": {            "properties": {                "blob": {"type": "binary"}   // 二进制            }        }    }}// 添加数据PUT website/blog/1{    "title": "Some binary blog",    "blob": "hED903KSrA084fRiD5JLgY=="}

注意: Base64编码的二进制值不能嵌入换行符\n, 逗号(0x2c)等符号.

1.6 范围类型 - range

range类型支持以下几种:

类型 范围
integer_range \(-2^{31}\) ~ \(2^{31}-1\)
long_range \(-2^{63}\) ~ \(2^{63}-1\)
float_range 32位单精度浮点型
double_range 64位双精度浮点型
date_range 64位整数, 毫秒计时
ip_range IP值的范围, 支持IPV4和IPV6, 或者这两种同时存在

(1) 添加映射:

PUT company{    "mappings": {        "department": {            "properties": {                "expected_number": {  // 预期员工数                    "type": "integer_range"                },                "time_frame": {       // 发展时间线                    "type": "date_range",                     "format": "yyyy-MM-dd HH:mm:ss||yyyy-MM-dd||epoch_millis"                },                "ip_whitelist": {     // ip白名单                    "type": "ip_range"                }            }        }    }}

(2) 添加数据:

PUT company/department/1{    "expected_number" : {        "gte" : 10,        "lte" : 20    },    "time_frame" : {         "gte" : "2018-10-01 12:00:00",         "lte" : "2018-11-01"    },     "ip_whitelist": "192.168.0.0/16"}

(3) 查询数据:

GET company/department/_search{    "query": {        "term": {            "expected_number": {                "value": 12            }        }    }}GET company/department/_search{    "query": {        "range": {            "time_frame": {                "gte": "208-08-01",                "lte": "2018-12-01",                "relation": "within"             }        }    }}

查询结果:

{  "took": 26,  "timed_out": false,  "_shards": {    "total": 5,    "successful": 5,    "skipped": 0,    "failed": 0  },  "hits": {    "total": 1,    "max_score": 1.0,    "hits": [      {        "_index": "company",        "_type": "department",        "_id": "1",        "_score": 1.0,        "_source": {          "expected_number": {            "gte": 10,            "lte": 20          },          "time_frame": {            "gte": "2018-10-01 12:00:00",            "lte": "2018-11-01"          },          "ip_whitelist" : "192.168.0.0/16"        }      }    ]  }}

2 复杂数据类型

2.1 数组类型 - array

ES中没有专门的数组类型, 直接使用[]定义即可;

数组中所有的值必须是同一种数据类型, 不支持混合数据类型的数组:

① 字符串数组: ["one", "two"];

② 整数数组: [1, 2];
③ 由数组组成的数组: [1, [2, 3]], 等价于[1, 2, 3];
④ 对象数组: [{"name": "Tom", "age": 20}, {"name": "Jerry", "age": 18}].

注意:

  • 动态添加数据时, 数组中第一个值的类型决定整个数组的类型;
  • 不支持混合数组类型, 比如[1, "abc"];
  • 数组可以包含null值, 空数组[]会被当做missing field —— 没有值的字段.

2.2 对象类型 - object

JSON文档是分层的: 文档可以包含内部对象, 内部对象也可以包含内部对象.

(1) 添加示例:

PUT employee/developer/1{    "name": "ma_shoufeng",    "address": {        "region": "China",        "location": {"province": "GuangDong", "city": "GuangZhou"}    }}

(2) 存储方式:

{    "name":                       "ma_shoufeng",    "address.region":             "China",    "address.location.province":  "GuangDong",     "address.location.city":      "GuangZhou"}

(3) 文档的映射结构类似为:

PUT employee{    "mappings": {        "developer": {            "properties": {                "name": { "type": "text", "index": "true" },                 "address": {                    "properties": {                        "region": { "type": "keyword", "index": "true" },                        "location": {                            "properties": {                                "province": { "type": "keyword", "index": "true" },                                "city": { "type": "keyword", "index": "true" }                            }                        }                    }                }            }        }    }}

2.3 嵌套类型 - nested

嵌套类型是对象数据类型的一个特例, 可以让array类型的对象被独立索引和搜索.

2.3.1 对象数组是如何存储的

① 添加数据:

PUT game_of_thrones/role/1{    "group": "stark",	"performer": [        {"first": "John", "last": "Snow"},        {"first": "Sansa", "last": "Stark"}    ]}

② 内部存储结构:

{    "group": 	         "stark",    "performer.first": [ "john", "sansa" ],    "performer.last":  [ "snow", "stark" ]}

③ 存储分析:

可以看出, user.first和user.last会被平铺为多值字段, 这样一来, John和Snow之间的关联性就丢失了.

在查询时, 可能出现John Stark的结果.

2.3.2 用nested类型解决object类型的不足

如果需要对以最对象进行索引, 且保留数组中每个对象的独立性, 就应该使用嵌套数据类型.

—— 嵌套对象实质是将每个对象分离出来, 作为隐藏文档进行索引.

① 创建映射:

PUT game_of_thrones{    "mappings": {        "role": {            "properties": {                "performer": {"type": "nested" }            }        }    }}

② 添加数据:

PUT game_of_thrones/role/1{    "group" : "stark",    "performer" : [        {"first": "John", "last": "Snow"},        {"first": "Sansa", "last": "Stark"}    ]}

③ 检索数据:

GET game_of_thrones/_search{    "query": {        "nested": {            "path": "performer",            "query": {                "bool": {                    "must": [                        { "match": { "performer.first": "John" }},                        { "match": { "performer.last":  "Snow" }}                     ]                }            },             "inner_hits": {                "highlight": {                    "fields": {"performer.first": {}}                }            }        }    }}

3 地理数据类型

3.1 地理点类型 - geo point

地理点类型用于存储地理位置的经纬度对, 可用于:

  • 查找一定范围内的地理点;
  • 通过地理位置或相对某个中心点的距离聚合文档;
  • 将距离整合到文档的相关性评分中;
  • 通过距离对文档进行排序.

(1) 添加映射:

PUT employee{    "mappings": {        "developer": {            "properties": {                "location": {"type": "geo_point"}            }        }    }}

(2) 存储地理位置:

// 方式一: 纬度 + 经度键值对PUT employee/developer/1{    "text": "小蛮腰-键值对地理点参数",     "location": {        "lat": 23.11, "lon": 113.33		// 纬度: latitude, 经度: longitude    }}// 方式二: "纬度, 经度"的字符串参数PUT employee/developer/2{  "text": "小蛮腰-字符串地理点参数",  "location": "23.11, 113.33" 			// 纬度, 经度}// 方式三: ["经度, 纬度"] 数组地理点参数PUT employee/developer/3{  "text": "小蛮腰-数组参数",  "location": [ 113.33, 23.11 ] 		// 经度, 纬度}

(3) 查询示例:

GET employee/_search{    "query": {         "geo_bounding_box": {             "location": {                "top_left": { "lat": 24, "lon": 113 },		// 地理盒子模型的上-左边                "bottom_right": { "lat": 22, "lon": 114 }	// 地理盒子模型的下-右边            }        }    }}

3.2 地理形状类型 - geo_shape

是多边形的复杂形状. 使用较少, 这里省略.

可以参考这篇文章:

4 专门数据类型

4.1 IP类型

IP类型的字段用于存储IPv4或IPv6的地址, 本质上是一个长整型字段.

(1) 添加映射:

PUT employee{    "mappings": {        "customer": {            "properties": {                "ip_addr": { "type": "ip" }            }        }    }}

(2) 添加数据:

PUT employee/customer/1{ "ip_addr": "192.168.1.1" }

(3) 查询数据:

GET employee/customer/_search{    "query": {        "term": { "ip_addr": "192.168.0.0/16" }    }}

4.2 计数数据类型 - token_count

token_count类型用于统计字符串中的单词数量.

本质上是一个整数型字段, 接受并分析字符串值, 然后索引字符串中单词的个数.

(1) 添加映射:

PUT employee{    "mappings": {        "customer": {            "properties": {                "name": {                     "type": "text",                    "fields": {                        "length": {                            "type": "token_count",                             "analyzer": "standard"                        }                    }                }            }        }    }}

(2) 添加数据:

PUT employee/customer/1{ "name": "John Snow" }PUT employee/customer/2{ "name": "Tyrion Lannister" }

(3) 查询数据:

GET employee/customer/_search{    "query": {        "term": { "name.length": 2 }    }}

参考资料

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