es聚合

前端之家收集整理的这篇文章主要介绍了es聚合前端之家小编觉得挺不错的,现在分享给大家,也给大家做个参考。

ES之五:ElasticSearch聚合

前言

说完了ES的索引与检索,接着再介绍一个ES高级功能API – 聚合(Aggregations),聚合功能为ES注入了统计分析的血统,使用户在面对大数据提取统计指标时变得游刃有余。同样的工作,你在Hadoop中可能需要写mapreduce或Hive,在mongo中你必须得用大段的mapreduce脚本,而在ES中仅仅调用一个API就能实现了。

开始之前,提醒老司机们注意,ES原有的聚合功能Facets在新版本中将被正式被移除,抓紧时间用Aggregations替换Facets吧。Facets真的很慢!

1 关于Aggregations

Aggregations的部分特性类似于sql语言中的group by,avg,sum等函数。但Aggregations API还提供了更加复杂的统计分析接口。

掌握Aggregations需要理解两个概念:

  • 桶(Buckets):符合条件的文档的集合,相当于sql中的group by。比如,在users表中,按“地区”聚合,一个人将被分到北京桶或上海桶或其他桶里;按“性别”聚合,一个人将被分到男桶或女桶
  • 指标(Metrics):基于Buckets的基础上进行统计分析,相当于sql中的count,avg,sum等。比如,按“地区”聚合,计算每个地区的人数,平均年龄等

对照一条sql来加深我们的理解:

SELECT COUNT(color) FROM table GROUP BY color

GROUP BY相当于做分桶的工作,COUNT是统计指标。

下面介绍一些常用的Aggregations API。

2 Metrics

2.1 AVG
2.2 Cardinality
2.3 Stats
2.4 Extended Stats
2.5 Percentiles
2.6 Percentile Ranks

3 Bucket


3.1 Filter
3.2 Range
3.3 Missing
3.4 Terms
3.5 Date Range
3.6 Global Aggregation
3.7 Histogram
3.8 Date Histogram
3.9 IPv4 range
3.10 Return only aggregation results

4 聚合缓存

ES中经常使用到的聚合结果集可以被缓存起来,以便更快速的系统响应。这些缓存的结果集和你掠过缓存直接查询的结果是一样的。因为,第一次聚合的条件与结果缓存起来后,ES会判断你后续使用的聚合条件,如果聚合条件不变,并且检索的数据块未增更新,ES会自动返回缓存的结果。

注意聚合结果的缓存只针对size=0的请求(参考3.10章节),还有在聚合请求中使用了动态参数的比如Date Range中的now(参考3.5章节),ES同样不会缓存结果,因为聚合条件是动态的,即使缓存了结果也没用了。

先加入几条index数据,如下:

curl -XPUT 'localhost:9200/testindex/orders/2?pretty' -d {
    "zone_id": "1","user_id": "100008","try_deliver_times": 102,"trade_status": "TRADE_FINISHED","trade_no": "xiaomi.21142736250938334726","trade_currency": "CNY","total_fee": 100,"status": "paid","sdk_user_id": "69272363","sdk": "xiaomi","price": 1,"platform": "android","paid_channel": "unknown","paid_at": 1427370289,"market": "unknown","location": "local","last_try_deliver_at": 1427856948,"is_guest": 0,"id": "fa6044d2fddb15681ea2637335f3ae6b7f8e76fef53bd805108a032cb3eb54cd","goods_name": "一小堆元宝","goods_id": "ID_001","goods_count": "1","expires_in": 2592000,"delivered_at": 0,"debug_mode": true,"created_at": 1427362509,"cp_result": "exception encountered","cp_order_id": "cp.order.id.test","client_id": "9c98152c6b42c7cb3f41b53f18a0d868","app_user_id": "fvu100006"
}'

1、单值聚合

  Sum求和,dsl参考如下:

[sfapp@cmos1 ekfile]$ curl  http://10.202.11.117:9200/testindex/orders/_search?pretty
> {
>   "size": 0,>   "aggs": {
>     "return_expires_in": {
>       "sum": {
>         "field": "expires_in"
>       }
>     }
>   }
> }'
{
  "took" : 3,
  timed_out" : false,128); line-height:1.5!important">_shards" : {
    total" : 5,
    successful" : 5,128); line-height:1.5!important">Failed" : 0
  },hits" : {
    total" : 2,128); line-height:1.5!important">max_score" : 0.0,128); line-height:1.5!important">hits" : [ ]
  },128); line-height:1.5!important">aggregations" : {
    return_expires_in" : {
      value" : 5184000.0
    }
  }
}
[sfapp@cmos1 ekfile]$ 

返回expires_in之和,其中size=0 表示不需要返回参与查询的文档。

Min求最小值

return_min_expires_in" : { value" : 2592000.0 } } } [sfapp@cmos1 ekfile]$

Max求最大值

return_max_expires_in" : { value" : 2592000.0 } } } [sfapp@cmos1 ekfile]$

AVG求平均值

took" : 4,128); line-height:1.5!important">return_avg_expires_in" : {

Cardinality 求基数(如下示例,查找性别的基数 M、F,共两个)

{
  "size": 0,"aggs": {
    "return_cardinality": {
      "cardinality": {
        "field": "gender"
      }
    }
  }
}

结果为:

2、多值聚合

percentiles 求百分比

查看官方文档时候,没看懂,下面是自己测试时的例子,按照性别(F,M)查看工资范围的百分比

结果:

stats 统计

查看balance的统计情况:

返回结果:

extended_stats扩展统计

结果:

更加复杂的查询,后续慢慢在实践中道来。

Terms聚合

记录有多少F,多少M

返回结果如下:m记录507条,f记录493条

数据的不确定性

使用terms聚合,结果可能带有一定的偏差与错误性。

比如:

我们想要获取name字段中出现频率最高的前5个。

此时,客户端向ES发送聚合请求,主节点接收到请求后,会向每个独立的分片发送该请求。
分片独立的计算自己分片上的前5个name,然后返回。当所有的分片结果都返回后,在主节点进行结果的合并,再求出频率最高的前5个,返回给客户端。

这样就会造成一定的误差,比如最后返回的前5个中,有一个叫A的,有50个文档;B有49。 但是由于每个分片独立的保存信息,信息的分布也是不确定的。 有可能第一个分片中B的信息有2个,但是没有排到前5,所以没有在最后合并的结果中出现。 这就导致B的总数少计算了2,本来可能排到第一位,却排到了A的后面。

size与shard_size

为了改善上面的问题,就可以使用size和shard_size参数。

  • size参数规定了最后返回的term个数(默认是10个)
  • shard_size参数规定了每个分片上返回的个数
  • 如果shard_size小于size,那么分片也会按照size指定的个数计算

通过这两个参数,如果我们想要返回前5个,size=5;shard_size可以设置大于5,这样每个分片返回的词条信息就会增多,相应的误差几率也会减小。

order排序

order指定了最后返回结果的排序方式,默认是按照doc_count排序。

{
    "aggs" : {
        "genders" : {
            "terms" : {
                "field" : "gender","order" : { "_count" : "asc" }
            }
        }
    }
}

也可以按照字典方式排序:

当然也可以通过order指定一个单值聚合,来排序。

同时也支持多值聚合,不过要指定使用的多值字段:

返回结果:

min_doc_count与shard_min_doc_count

聚合的字段可能存在一些频率很低的词条,如果这些词条数目比例很大,那么就会造成很多不必要的计算。
因此可以通过设置min_doc_count和shard_min_doc_count来规定最小的文档数目,只有满足这个参数要求的个数的词条才会被记录返回。

通过名字就可以看出:

  • min_doc_count:规定了最终结果的筛选
  • shard_min_doc_count:规定了分片中计算返回时的筛选

script

桶聚合也支持脚本的使用:

{
    "aggs" : {
        "genders" : {
            "terms" : {
                "script" : "doc['gender'].value"
            }
        }
    }
}
 

以及外部脚本文件

{
    "aggs" : {
        "genders" : {
            "terms" : {
                "script" : {
                    "file": "my_script","params": {
                        "field": "gender"
                    }
                }
            }
        }
    }
}
 

filter

filter字段提供了过滤的功能,使用两种方式:include可以匹配出包含该值的文档,exclude则排除包含该值的文档。
例如:

{
    "aggs" : { "tags" : { "terms" : { "field" : "tags","include" : ".*sport.*","exclude" : "water_.*" } } } }

上面的例子中,最后的结果应该包含sport并且不包含water。
支持数组的方式,定义包含与排除的信息:

{
    "aggs" : { "JapaneseCars" : { "terms" : { "field" : "make","include" : ["mazda","honda"] } },"ActiveCarManufacturers" : { "terms" : { "field" : exclude" : ["rover","jensen"] } } } }

多字段聚合

通常情况,terms聚合都是仅针对于一个字段的聚合。因为该聚合是需要把词条放入一个哈希表中,如果多个字段就会造成n^2的内存消耗。

不过,对于多字段,ES也提供了下面两种方式:

collect模式

对于子聚合的计算,有两种方式:

默认情况下ES会使用深度优先,不过可以手动设置成广度优先,比如:

{
    "aggs" : { "actors" : { "terms" : { "field" : "actors","size" : 10,"collect_mode" : "breadth_first" },"aggs" : { "costars" : { "terms" : { "field" : size" : 5 } } } } } }

缺省值Missing value

缺省值指定了缺省的字段的处理方式:

{
    "aggs" : { "tags" : { "terms" : { "field" : missing": "N/A" } } } }

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