Elasticsearch 在 Java 中的使用教程

目录

• Elasticsearch 简介
  
• 环境准备
  
• 使用 Java 连接 Elasticsearch
  
• 基本 CRUD 操作
  
• 复杂查询操作
  
• 索引管理与优化
  
• 聚合操作
  
• 总结
  

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1. Elasticsearch 简介

Elasticsearch 是一个分布式搜索和分析引擎，基于 Apache Lucene 构建，可以或许实现实时数据的存储、搜索、和分析。它广泛应用于全文搜索、日记分析、性能监控等领域。Elasticsearch 的核心概念包罗文档（document）、索引（index）、和分片（shard）。
2. 环境准备

2.1 安装 Elasticsearch

从 Elasticsearch 官方网站 下载并安装适合你操作系统的版本。
安装完成后，通过以下命令启动 Elasticsearch 服务：

1. ./bin/elasticsearch

复制代码

默认环境下，Elasticsearch 运行在 http://localhost:9200。
2.2 Java 开辟环境配置

• 安装 Java SDK（JDK 11 或更高版本）。
  
• 安装 Maven 或 Gradle。
  
• 创建一个 Maven 项目，添加 Elasticsearch Java 客户端的依赖。
  

2.3 添加 Elasticsearch 客户端依赖

在 Maven 项目的 pom.xml 文件中添加以下依赖：

1. <dependencies>
2.     <!-- Elasticsearch Java Client -->
3.     <dependency>
4.         <groupId>co.elastic.clients</groupId>
5.         <artifactId>elasticsearch-java</artifactId>
6.         <version>8.10.0</version>
7.     </dependency>
8. </dependencies>

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假如你使用 Gradle，可以在 build.gradle 文件中添加以下依赖：

1. dependencies {
2.     implementation 'co.elastic.clients:elasticsearch-java:8.10.0'
3. }

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添加依赖后，确保项目可以或许正常编译。
3. 使用 Java 连接 Elasticsearch

接下来，我们将编写一个简单的 Java 步伐来连接 Elasticsearch。
3.1 编写连接代码

创建一个 Java 类，例如 ElasticsearchConnection.java，并编写以下代码：

1. import co.elastic.clients.elasticsearch.ElasticsearchClient;
2. import co.elastic.clients.elasticsearch.core.InfoResponse;
3. import co.elastic.clients.transport.rest_client.RestClientTransport;
4. import co.elastic.clients.json.jackson.JacksonJsonpMapper;
5. import org.apache.http.HttpHost;
6. import org.elasticsearch.client.RestClient;
8. public class ElasticsearchConnection {
9.     public static void main(String[] args) throws Exception {
10.         // 创建 REST 客户端
11.         RestClient restClient = RestClient.builder(
12.                 new HttpHost("localhost", 9200, "http")).build();
14.         // 创建传输层
15.         RestClientTransport transport = new RestClientTransport(
16.                 restClient, new JacksonJsonpMapper());
18.         // 创建 Elasticsearch 客户端
19.         ElasticsearchClient client = new ElasticsearchClient(transport);
21.         // 获取集群信息
22.         InfoResponse info = client.info();
23.         System.out.println("Connected to Elasticsearch cluster: " + info.clusterName());
25.         // 关闭客户端
26.         transport.close();
27.     }
28. }

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3.2 运行代码

编译并运行这个步伐，假如乐成，你将看到类似如下的输出：

1. Connected to Elasticsearch cluster: elasticsearch

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这表明你已经乐成连接到了 Elasticsearch。
4. 基本 CRUD 操作

Elasticsearch 的 CRUD 操作重要涉及对索引中的文档进行增（Create）、查（Read）、改（Update）、删（Delete）操作。
4.1 创建索引和插入文档

1. import co.elastic.clients.elasticsearch.ElasticsearchClient;
2. import co.elastic.clients.elasticsearch.core.IndexResponse;
3. import co.elastic.clients.transport.rest_client.RestClientTransport;
4. import co.elastic.clients.json.jackson.JacksonJsonpMapper;
5. import org.apache.http.HttpHost;
6. import org.elasticsearch.client.RestClient;
7. import co.elastic.clients.elasticsearch.core.IndexRequest;
9. public class ElasticsearchCRUD {
10.     public static void main(String[] args) throws Exception {
11.         // 创建 REST 客户端
12.         RestClient restClient = RestClient.builder(
13.                 new HttpHost("localhost", 9200, "http")).build();
15.         // 创建传输层
16.         RestClientTransport transport = new RestClientTransport(
17.                 restClient, new JacksonJsonpMapper());
19.         // 创建 Elasticsearch 客户端
20.         ElasticsearchClient client = new ElasticsearchClient(transport);
22.         // 创建文档
23.         String json = "{ "name": "John Doe", "age": 30, "city": "New York" }";
25.         // 插入文档到索引
26.         IndexRequest<Object> request = new IndexRequest.Builder<>()
27.             .index("users")
28.             .id("1")
29.             .document(json)
30.             .build();
32.         IndexResponse response = client.index(request);
33.         System.out.println("Document inserted with ID: " + response.id());
35.         // 关闭客户端
36.         transport.close();
37.     }
38. }

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4.2 查询文档

1. import co.elastic.clients.elasticsearch.ElasticsearchClient;
2. import co.elastic.clients.elasticsearch.core.GetResponse;
3. import co.elastic.clients.transport.rest_client.RestClientTransport;
4. import co.elastic.clients.json.jackson.JacksonJsonpMapper;
5. import org.apache.http.HttpHost;
6. import org.elasticsearch.client.RestClient;
7. import co.elastic.clients.elasticsearch.core.GetRequest;
9. public class ElasticsearchRead {
10.     public static void main(String[] args) throws Exception {
11.         RestClient restClient = RestClient.builder(
12.                 new HttpHost("localhost", 9200, "http")).build();
13.         RestClientTransport transport = new RestClientTransport(
14.                 restClient, new JacksonJsonpMapper());
15.         ElasticsearchClient client = new ElasticsearchClient(transport);
17.         // 查询文档
18.         GetRequest getRequest = new GetRequest.Builder()
19.                 .index("users")
20.                 .id("1")
21.                 .build();
23.         GetResponse<Object> response = client.get(getRequest, Object.class);
24.         if (response.found()) {
25.             System.out.println("Document found: " + response.source());
26.         } else {
27.             System.out.println("Document not found");
28.         }
30.         transport.close();
31.     }
32. }

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4.3 更新文档

1. import co.elastic.clients.elasticsearch.ElasticsearchClient;
2. import co.elastic.clients.elasticsearch.core.UpdateResponse;
3. import co.elastic.clients.transport.rest_client.RestClientTransport;
4. import co.elastic.clients.json.jackson.JacksonJsonpMapper;
5. import org.apache.http.HttpHost;
6. import org.elasticsearch.client.RestClient;
7. import co.elastic.clients.elasticsearch.core.UpdateRequest;
9. import java.util.Map;
11. public class ElasticsearchUpdate {
12.     public static void main(String[] args) throws Exception {
13.         RestClient restClient = RestClient.builder(
14.                 new HttpHost("localhost", 9200, "http")).build();
15.         RestClientTransport transport = new RestClientTransport(
16.                 restClient, new JacksonJsonpMapper());
17.         ElasticsearchClient client = new ElasticsearchClient(transport);
19.         // 更新文档
20.         Map<String, Object> updateJson = Map.of(
21.                 "age", 31,
22.                 "city", "San Francisco"
23.         );
25.         UpdateRequest<Object, Map<String, Object>> updateRequest = new UpdateRequest.Builder<>()
26.                 .index("users")
27.                 .id("1")
28.                 .doc(updateJson)
29.                 .build();
31.         UpdateResponse<Object> updateResponse = client.update(updateRequest, Object.class);
32.         System.out.println("Document updated: " + updateResponse.result());
34.         transport.close();
35.     }
36. }

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4.4 删除文档

1. import co.elastic.clients.elasticsearch.ElasticsearchClient;
2. import co.elastic.clients.elasticsearch.core.DeleteResponse;
3. import co.elastic.clients.transport.rest_client.RestClientTransport;
4. import co.elastic.clients.json.jackson.JacksonJsonpMapper;
5. import org.apache.http.HttpHost;
6. import org.elasticsearch.client.RestClient;
7. import co.elastic.clients.elasticsearch.core.DeleteRequest;
9. public class ElasticsearchDelete {
10.     public static void main(String[] args) throws Exception {
11.         RestClient restClient = RestClient.builder(
12.                 new HttpHost("localhost", 9200, "http")).build();
13.         RestClientTransport transport = new RestClientTransport(
14.                 restClient, new JacksonJsonpMapper());
15.         ElasticsearchClient client = new ElasticsearchClient(transport);
17.         // 删除文档
18.         DeleteRequest deleteRequest = new DeleteRequest.Builder()
19.                 .index("users")
20.                 .id("1")
21.                 .build();
23.         DeleteResponse deleteResponse = client.delete(deleteRequest);
24.         System.out.println("Document deleted: " + deleteResponse.result());
26.         transport.close();
27.     }
28. }

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5. 复杂查询操作

Elasticsearch 提供了强大的查询 DSL（Domain Specific Language），支持布尔查询、范围查询、聚合查询等。
5.1 布尔查询

1. import co.elastic.clients.elasticsearch.ElasticsearchClient;
2. import co.elastic.clients.elasticsearch.core.SearchResponse;
3. import co.elastic.clients.elasticsearch.core.search.Hit;
4. import co.elastic.clients.transport.rest_client.RestClientTransport;
5. import co.elastic.clients.json.jackson.JacksonJsonpMapper;
6. import org.apache.http.HttpHost;
7. import org.elasticsearch.client.RestClient;
8. import co.elastic.clients.elasticsearch.core.SearchRequest;
9. import co.elastic.clients.elasticsearch.core.search.Query;
11. public class ElasticsearchBooleanQuery {
12.     public static void main(String[] args) throws Exception {
13.         RestClient restClient = RestClient.builder(
14.                 new HttpHost("localhost", 9200, "http")).build();
15.         RestClientTransport transport = new RestClientTransport(
16.                 restClient, new JacksonJsonpMapper());
17.         ElasticsearchClient client = new ElasticsearchClient(transport);
19.         // 布尔查询
20.         SearchRequest searchRequest = new SearchRequest.Builder()
21.                 .index("users")
22.                 .query(Query
23.                 .bool(b -> b
24.                     .must(m -> m.match(match -> match.field("name").query("John Doe")))
25.                     .filter(f -> f.range(r -> r.field("age").gte(30)))
26.                 ))
27.                 .build();
29.         SearchResponse<Object> searchResponse = client.search(searchRequest, Object.class);
31.         for (Hit<Object> hit : searchResponse.hits().hits()) {
32.             System.out.println("Document found: " + hit.source());
33.         }
35.         transport.close();
36.     }
37. }

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5.2 范围查询

1. import co.elastic.clients.elasticsearch.ElasticsearchClient;
2. import co.elastic.clients.elasticsearch.core.SearchResponse;
3. import co.elastic.clients.elasticsearch.core.search.Hit;
4. import co.elastic.clients.transport.rest_client.RestClientTransport;
5. import co.elastic.clients.json.jackson.JacksonJsonpMapper;
6. import org.apache.http.HttpHost;
7. import org.elasticsearch.client.RestClient;
8. import co.elastic.clients.elasticsearch.core.SearchRequest;
9. import co.elastic.clients.elasticsearch.core.search.Query;
11. public class ElasticsearchRangeQuery {
12.     public static void main(String[] args) throws Exception {
13.         RestClient restClient = RestClient.builder(
14.                 new HttpHost("localhost", 9200, "http")).build();
15.         RestClientTransport transport = new RestClientTransport(
16.                 restClient, new JacksonJsonpMapper());
17.         ElasticsearchClient client = new ElasticsearchClient(transport);
19.         // 范围查询：查询 age 在 25 到 35 之间的文档
20.         SearchRequest searchRequest = new SearchRequest.Builder()
21.                 .index("users")
22.                 .query(Query.range(r -> r.field("age").gte(25).lte(35)))
23.                 .build();
25.         SearchResponse<Object> searchResponse = client.search(searchRequest, Object.class);
27.         for (Hit<Object> hit : searchResponse.hits().hits()) {
28.             System.out.println("Document found: " + hit.source());
29.         }
31.         transport.close();
32.     }
33. }

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6. 索引管理与优化

在 Elasticsearch 中，索引管理是非常重要的操作，合理的索引设置和优化可以大幅提升查询性能。
6.1 创建索引并设置映射

1. import co.elastic.clients.elasticsearch.ElasticsearchClient;
2. import co.elastic.clients.elasticsearch.indices.CreateIndexResponse;
3. import co.elastic.clients.transport.rest_client.RestClientTransport;
4. import co.elastic.clients.json.jackson.JacksonJsonpMapper;
5. import org.apache.http.HttpHost;
6. import org.elasticsearch.client.RestClient;
7. import co.elastic.clients.elasticsearch.indices.CreateIndexRequest;
9. public class ElasticsearchCreateIndex {
10.     public static void main(String[] args) throws Exception {
11.         RestClient restClient = RestClient.builder(
12.                 new HttpHost("localhost", 9200, "http")).build();
13.         RestClientTransport transport = new RestClientTransport(
14.                 restClient, new JacksonJsonpMapper());
15.         ElasticsearchClient client = new ElasticsearchClient(transport);
17.         // 创建索引并设置映射
18.         CreateIndexRequest createIndexRequest = new CreateIndexRequest.Builder()
19.                 .index("users")
20.                 .mappings(m -> m
21.                     .properties("name", p -> p.text(t -> t))
22.                     .properties("age", p -> p.integer(i -> i))
23.                     .properties("city", p -> p.text(t -> t))
24.                 )
25.                 .build();
27.         CreateIndexResponse createIndexResponse = client.indices().create(createIndexRequest);
28.         if (createIndexResponse.acknowledged()) {
29.             System.out.println("Index created successfully!");
30.         }
32.         transport.close();
33.     }
34. }

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6.2 删除索引

1. import co.elastic.clients.elasticsearch.ElasticsearchClient;
2. import co.elastic.clients.elasticsearch.indices.DeleteIndexResponse;
3. import co.elastic.clients.transport.rest_client.RestClientTransport;
4. import co.elastic.clients.json.jackson.JacksonJsonpMapper;
5. import org.apache.http.HttpHost;
6. import org.elasticsearch.client.RestClient;
7. import co.elastic.clients.elasticsearch.indices.DeleteIndexRequest;
9. public class ElasticsearchDeleteIndex {
10.     public static void main(String[] args) throws Exception {
11.         RestClient restClient = RestClient.builder(
12.                 new HttpHost("localhost", 9200, "http")).build();
13.         RestClientTransport transport = new RestClientTransport(
14.                 restClient, new JacksonJsonpMapper());
15.         ElasticsearchClient client = new ElasticsearchClient(transport);
17.         // 删除索引
18.         DeleteIndexRequest deleteIndexRequest = new DeleteIndexRequest.Builder()
19.                 .index("users")
20.                 .build();
22.         DeleteIndexResponse deleteIndexResponse = client.indices().delete(deleteIndexRequest);
23.         if (deleteIndexResponse.acknowledged()) {
24.             System.out.println("Index deleted successfully!");
25.         }
27.         transport.close();
28.     }
29. }

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7. 聚合操作

Elasticsearch 的聚合功能非常强大，可以或许对数据进行分组统计、计算平均值、最大值、最小值等操作。
7.1 聚合查询：计算年龄的平均值

1. import co.elastic.clients.elasticsearch.ElasticsearchClient;
2. import co.elastic.clients.elasticsearch.core.SearchResponse;
3. import co.elastic.clients.elasticsearch.core.search.Hit;
4. import co.elastic.clients.elasticsearch.core.search.Aggregation;
5. import co.elastic.clients.elasticsearch.core.search.Bucket;
6. import co.elastic.clients.transport.rest_client.RestClientTransport;
7. import co.elastic.clients.json.jackson.JacksonJsonpMapper;
8. import org.apache.http.HttpHost;
9. import org.elasticsearch.client.RestClient;
10. import co.elastic.clients.elasticsearch.core.SearchRequest;
12. public class ElasticsearchAggregation {
13.     public static void main(String[] args) throws Exception {
14.         RestClient restClient = RestClient.builder(
15.                 new HttpHost("localhost", 9200, "http")).build();
16.         RestClientTransport transport = new RestClientTransport(
17.                 restClient, new JacksonJsonpMapper());
18.         ElasticsearchClient client = new ElasticsearchClient(transport);
20.         // 聚合查询：计算年龄的平均值
21.         SearchRequest searchRequest = new SearchRequest.Builder()
22.                 .index("users")
23.                 .size(0)  // 不返回文档，只返回聚合结果
24.                 .aggregations("average_age", a -> a.avg(avg -> avg.field("age")))
25.                 .build();
27.         SearchResponse<Object> searchResponse = client.search(searchRequest, Object.class);
29.         double averageAge = searchResponse.aggregations().get("average_age").avg().value();
30.         System.out.println("Average age: " + averageAge);
32.         transport.close();
33.     }
34. }

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8. 总结

本教程详细介绍了如安在 Java 中使用 Elasticsearch，涵盖了连接、基本 CRUD 操作、复杂查询、索引管理和聚合操作等方面的内容。通过这些示例，开辟者可以一步步地掌握如安在 Java 项目中集成 Elasticsearch，并利用其强大的搜索和分析功能来构建高效的应用步伐。

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