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Elasticsearch 入门教学：从零开始掌握分布式搜索引擎

article 2025/3/11 11:00:10

引言

Elasticsearch 是一个开源的分布式搜索引擎，基于 Apache Lucene 构建，能够实现近乎实时的数据搜索和分析。它广泛应用于日志分析、全文搜索、数据可视化等场景。本文将带你从零开始学习 Elasticsearch，掌握其基本概念、安装配置、数据操作及搜索功能。

1. Elasticsearch 简介

1.1 什么是 Elasticsearch？

Elasticsearch 是一个分布式的 RESTful 搜索引擎，能够快速地存储、搜索和分析大量数据。它的核心特点包括：

分布式：数据可以分布在多个节点上，支持水平扩展。
实时性：数据几乎可以实时地被索引和搜索。
全文搜索：支持复杂的全文搜索功能。
RESTful API：通过 HTTP 接口进行操作，易于集成。

1.2 Elasticsearch 的核心概念

索引（Index）：类似于关系数据库中的“数据库”，用于存储相关文档。
类型（Type）：在 Elasticsearch 7.x 及之前版本中，索引可以包含多个类型，类似于“表”。但在 7.x 之后，类型逐渐被弃用，建议每个索引只包含一个类型。
文档（Document）：索引中的基本数据单元，类似于关系数据库中的“行”。
字段（Field）：文档中的属性，类似于关系数据库中的“列”。
分片（Shard）：索引可以被分成多个分片，分布在不同节点上，以实现分布式存储和搜索。
副本（Replica）：每个分片可以有多个副本，用于提高数据的可用性和容错性。

2. 安装与配置

2.1 安装 Elasticsearch

Elasticsearch 可以在多种操作系统上运行，以下以 Linux 为例介绍安装步骤。

下载 Elasticsearch

访问 Elasticsearch 官方下载页面，选择适合的版本进行下载。

wget https://artifacts.elastic.co/downloads/elasticsearch/elasticsearch-7.10.1-linux-x86_64.tar.gz

解压并安装

tar -xzf elasticsearch-7.10.1-linux-x86_64.tar.gz
cd elasticsearch-7.10.1/

启动 Elasticsearch
```
./bin/elasticsearch
```
默认情况下，Elasticsearch 会在 localhost:9200 上启动。

2.2 配置 Elasticsearch

Elasticsearch 的配置文件位于 config/elasticsearch.yml，常见的配置项包括：

集群名称：cluster.name
节点名称：node.name
网络绑定地址：network.host
端口：http.port

例如，修改集群名称：

cluster.name: my_cluster

3. 基本操作

3.1 使用 RESTful API 操作 Elasticsearch

Elasticsearch 提供了丰富的 RESTful API，可以通过 HTTP 请求进行操作。以下是一些常用的操作示例。

3.1.1 创建索引

curl -X PUT "localhost:9200/my_index" -H 'Content-Type: application/json' -d'
{
  "settings": {
    "number_of_shards": 1,
    "number_of_replicas": 1
  }
}'

3.1.2 插入文档

curl -X POST "localhost:9200/my_index/_doc/1" -H 'Content-Type: application/json' -d'
{
  "title": "Elasticsearch 入门",
  "content": "这是一篇关于 Elasticsearch 的入门教程。",
  "tags": ["搜索", "教程"]
}'

3.1.3 查询文档

curl -X GET "localhost:9200/my_index/_doc/1"

3.1.4 搜索文档

curl -X GET "localhost:9200/my_index/_search" -H 'Content-Type: application/json' -d'
{
  "query": {
    "match": {
      "content": "入门"
    }
  }
}'

3.2 使用 Kibana 进行操作

Kibana 是 Elasticsearch 的可视化工具，提供了更友好的界面来操作 Elasticsearch。你可以通过 Kibana 的 Dev Tools 来执行上述的 RESTful API 操作。

4. 进阶操作

4.1 索引管理

Elasticsearch 提供了丰富的索引管理功能，包括索引的创建、删除、映射定义等。

4.1.1 删除索引

curl -X DELETE "localhost:9200/my_index"

4.1.2 定义映射

映射（Mapping）用于定义索引中的字段类型。

curl -X PUT "localhost:9200/my_index" -H 'Content-Type: application/json' -d'
{
  "mappings": {
    "properties": {
      "title": { "type": "text" },
      "content": { "type": "text" },
      "tags": { "type": "keyword" }
    }
  }
}'

4.2 复杂查询

Elasticsearch 支持多种复杂的查询方式，如布尔查询、范围查询、聚合查询等。

4.2.1 布尔查询

curl -X GET "localhost:9200/my_index/_search" -H 'Content-Type: application/json' -d'
{
  "query": {
    "bool": {
      "must": [
        { "match": { "content": "入门" }},
        { "match": { "tags": "教程" }}
      ]
    }
  }
}'

4.2.2 聚合查询

curl -X GET "localhost:9200/my_index/_search" -H 'Content-Type: application/json' -d'
{
  "aggs": {
    "popular_tags": {
      "terms": { "field": "tags" }
    }
  }
}'