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HM-SpringCloud微服務系列7.2【自動補全】

阿新 • • 發佈：2022-03-30

自動補全需求說明

當用戶在搜尋框輸入字元時，我們應該提示出與該字元有關的搜尋項，如圖：

這種根據使用者輸入的字母，提示完整詞條的功能，就是自動補全了。
因為需要根據拼音字母來推斷，因此要用到拼音分詞功能

1 拼音分詞器

1.1 拼音分詞器介紹

要實現根據字母做補全，就必須對文件按照拼音分詞。在GitHub上恰好有elasticsearch的拼音分詞外掛。地址：https://github.com/medcl/elasticsearch-analysis-pinyin
安裝方式與IK分詞器一樣，分三步：
​ ①解壓
​ ②上傳到虛擬機器中，elasticsearch的plugin目錄
​ ③重啟elasticsearch
​ ④測試
詳細安裝步驟可以參考IK分詞器的安裝過程

https://www.cnblogs.com/yppah/p/15936823.html。

1.2 拼音分詞器安裝





1.3 測試


點選檢視程式碼
{
  "tokens" : [
    {
      "token" : "ru",
      "start_offset" : 0,
      "end_offset" : 0,
      "type" : "word",
      "position" : 0
    },
    {
      "token" : "rjjdhbcm",
      "start_offset" : 0,
      "end_offset" : 0,
      "type" : "word",
      "position" : 0
    },
    {
      "token" : "jia",
      "start_offset" : 0,
      "end_offset" : 0,
      "type" : "word",
      "position" : 1
    },
    {
      "token" : "jiu",
      "start_offset" : 0,
      "end_offset" : 0,
      "type" : "word",
      "position" : 2
    },
    {
      "token" : "dian",
      "start_offset" : 0,
      "end_offset" : 0,
      "type" : "word",
      "position" : 3
    },
    {
      "token" : "hai",
      "start_offset" : 0,
      "end_offset" : 0,
      "type" : "word",
      "position" : 4
    },
    {
      "token" : "bu",
      "start_offset" : 0,
      "end_offset" : 0,
      "type" : "word",
      "position" : 5
    },
    {
      "token" : "cuo",
      "start_offset" : 0,
      "end_offset" : 0,
      "type" : "word",
      "position" : 6
    },
    {
      "token" : "ma",
      "start_offset" : 0,
      "end_offset" : 0,
      "type" : "word",
      "position" : 7
    }
  ]
}

2 自定義分詞器

2.1 預設的拼音分詞器

  • 預設的拼音分詞器會將每個漢字單獨分為拼音，而我們希望的是每個詞條形成一組拼音，需要對拼音分詞器做個性化定製，形成自定義分詞器。
  • elasticsearch中分詞器（analyzer）的組成包含三部分：
    • character filters：在tokenizer之前對文字進行處理。例如刪除字元、替換字元
    • tokenizer：將文字按照一定的規則切割成詞條（term）。例如keyword，就是不分詞；還有ik_smart
    • tokenizer filter：將tokenizer輸出的詞條做進一步處理。例如大小寫轉換、同義詞處理、拼音處理等
  • 文件分詞時會依次由這三部分來處理文件：

2.2 自定義分詞器

2.2.1


點選檢視程式碼
# 自定義拼音分詞器
PUT /test
{
  "settings": {
    "analysis": {
      "analyzer": { 
        "my_analyzer": { 
          "tokenizer": "ik_max_word",
          "filter": "py"
        }
      },
      "filter": {
        "py": { 
          "type": "pinyin",
          "keep_full_pinyin": false,
          "keep_joined_full_pinyin": true,
          "keep_original": true,
          "limit_first_letter_length": 16,
          "remove_duplicated_term": true,
          "none_chinese_pinyin_tokenize": false
        }
      }
    }
  },
  "mappings": {
    "properties": {
      "name": {
        "type": "text",
        "analyzer": "my_analyzer"
      }
    }
  }
}


POST /test/_analyze
{
  "text": ["如家酒店還不錯"],
  "analyzer": "my_analyzer"
}
點選檢視程式碼
{
  "tokens" : [
    {
      "token" : "如家",
      "start_offset" : 0,
      "end_offset" : 2,
      "type" : "CN_WORD",
      "position" : 0
    },
    {
      "token" : "rujia",
      "start_offset" : 0,
      "end_offset" : 2,
      "type" : "CN_WORD",
      "position" : 0
    },
    {
      "token" : "rj",
      "start_offset" : 0,
      "end_offset" : 2,
      "type" : "CN_WORD",
      "position" : 0
    },
    {
      "token" : "酒店",
      "start_offset" : 2,
      "end_offset" : 4,
      "type" : "CN_WORD",
      "position" : 1
    },
    {
      "token" : "jiudian",
      "start_offset" : 2,
      "end_offset" : 4,
      "type" : "CN_WORD",
      "position" : 1
    },
    {
      "token" : "jd",
      "start_offset" : 2,
      "end_offset" : 4,
      "type" : "CN_WORD",
      "position" : 1
    },
    {
      "token" : "還不",
      "start_offset" : 4,
      "end_offset" : 6,
      "type" : "CN_WORD",
      "position" : 2
    },
    {
      "token" : "haibu",
      "start_offset" : 4,
      "end_offset" : 6,
      "type" : "CN_WORD",
      "position" : 2
    },
    {
      "token" : "hb",
      "start_offset" : 4,
      "end_offset" : 6,
      "type" : "CN_WORD",
      "position" : 2
    },
    {
      "token" : "不錯",
      "start_offset" : 5,
      "end_offset" : 7,
      "type" : "CN_WORD",
      "position" : 3
    },
    {
      "token" : "bucuo",
      "start_offset" : 5,
      "end_offset" : 7,
      "type" : "CN_WORD",
      "position" : 3
    },
    {
      "token" : "bc",
      "start_offset" : 5,
      "end_offset" : 7,
      "type" : "CN_WORD",
      "position" : 3
    }
  ]
}

2.2.2

POST /test/_doc/1
{
  "id": 1,
  "name": "獅子"
}
POST /test/_doc/2
{
  "id": 2,
  "name": "蝨子"
}

GET /test/_search
{
  "query": {
    "match": {
      "name": "掉入獅子籠咋辦"
    }
  }
}



ok

?

原因分析

解決辦法

解決





ok

2.3 小結

  1. 如何使用拼音分詞器？
    • ①下載pinyin分詞器
    • ②解壓並放到elasticsearch的plugin目錄
    • ③重啟即可
  2. 如何自定義分詞器？
    • ①建立索引庫時，在settings中配置，可以包含三部分
    • ②character filter
    • ③tokenizer
    • ④filter
  3. 拼音分詞器注意事項？
    • 為了避免搜尋到同音字，搜尋時不要使用拼音分詞器

3 自動補全查詢

  • elasticsearch提供了Completion Suggester查詢來實現自動補全功能。這個查詢會匹配以使用者輸入內容開頭的詞條並返回。為了提高補全查詢的效率，對於文件中欄位的型別有一些約束：
    • 參與補全查詢的欄位必須是completion型別。
    • 欄位的內容一般是用來補全的多個詞條形成的陣列
  • 比如，一個這樣的索引庫：
# 建立索引庫
PUT test2
{
  "mappings": {
    "properties": {
      "title":{
        "type": "completion"
      }
    }
  }
}
  • 然後插入下面的資料：
# 示例資料
POST test2/_doc
{
  "title": ["Sony", "WH-1000XM3"]
}
POST test2/_doc
{
  "title": ["SK-II", "PITERA"]
}
POST test2/_doc
{
  "title": ["Nintendo", "switch"]
}
  • 查詢的DSL語句如下：
# 自動補全查詢
GET /test2/_search
{
  "suggest": {
    "title_suggest": {
      "text": "s", # 關鍵字
      "completion": {
        "field": "title", # 補全查詢的欄位
        "skip_duplicates": true, # 跳過重複的
        "size": 10 # 獲取前10條結果
      }
    }
  }
}
  • 測試

點選檢視程式碼
{
  "took" : 565,
  "timed_out" : false,
  "_shards" : {
    "total" : 1,
    "successful" : 1,
    "skipped" : 0,
    "failed" : 0
  },
  "hits" : {
    "total" : {
      "value" : 0,
      "relation" : "eq"
    },
    "max_score" : null,
    "hits" : [ ]
  },
  "suggest" : {
    "title_suggest" : [
      {
        "text" : "s",
        "offset" : 0,
        "length" : 1,
        "options" : [
          {
            "text" : "SK-II",
            "_index" : "test2",
            "_type" : "_doc",
            "_id" : "xuqv2n8BUtPonQDctNZG",
            "_score" : 1.0,
            "_source" : {
              "title" : [
                "SK-II",
                "PITERA"
              ]
            }
          },
          {
            "text" : "Sony",
            "_index" : "test2",
            "_type" : "_doc",
            "_id" : "xeqv2n8BUtPonQDcS9aX",
            "_score" : 1.0,
            "_source" : {
              "title" : [
                "Sony",
                "WH-1000XM3"
              ]
            }
          },
          {
            "text" : "switch",
            "_index" : "test2",
            "_type" : "_doc",
            "_id" : "x-qv2n8BUtPonQDcyNYX",
            "_score" : 1.0,
            "_source" : {
              "title" : [
                "Nintendo",
                "switch"
              ]
            }
          }
        ]
      }
    ]
  }
}


4 實現酒店搜尋框自動補全

  • 現在，我們的hotel索引庫還沒有設定拼音分詞器，需要修改索引庫中的配置。但是我們知道索引庫是無法修改的，只能刪除然後重新建立。
  • 另外，我們需要新增一個欄位，用來做自動補全，將brand、suggestion、city等都放進去，作為自動補全的提示。

4.1 修改酒店對映結構

4.1.1 檢視酒店資料原索引表

4.1.2 修改酒店索引表

點選檢視程式碼
# 酒店資料索引庫
PUT /hotel
{
  "settings": {
    "analysis": {
      "analyzer": {
        "text_anlyzer": {
          "tokenizer": "ik_max_word",
          "filter": "py"
        },
        "completion_analyzer": {
          "tokenizer": "keyword",
          "filter": "py"
        }
      },
      "filter": {
        "py": {
          "type": "pinyin",
          "keep_full_pinyin": false,
          "keep_joined_full_pinyin": true,
          "keep_original": true,
          "limit_first_letter_length": 16,
          "remove_duplicated_term": true,
          "none_chinese_pinyin_tokenize": false
        }
      }
    }
  },
  "mappings": {
    "properties": {
      "id":{
        "type": "keyword"
      },
      "name":{
        "type": "text",
        "analyzer": "text_anlyzer",
        "search_analyzer": "ik_smart",
        "copy_to": "all"
      },
      "address":{
        "type": "keyword",
        "index": false
      },
      "price":{
        "type": "integer"
      },
      "score":{
        "type": "integer"
      },
      "brand":{
        "type": "keyword",
        "copy_to": "all"
      },
      "city":{
        "type": "keyword"
      },
      "starName":{
        "type": "keyword"
      },
      "business":{
        "type": "keyword",
        "copy_to": "all"
      },
      "location":{
        "type": "geo_point"
      },
      "pic":{
        "type": "keyword",
        "index": false
      },
      "all":{
        "type": "text",
        "analyzer": "text_anlyzer",
        "search_analyzer": "ik_smart"
      },
      "suggestion":{
          "type": "completion",
          "analyzer": "completion_analyzer"
      }
    }
  }
}

text_anlyzer用於全文檢索
completion_analyzer用於自動補全，它採用keyword分詞器（即不分詞）然後轉為拼音

4.2 修改HotelDoc實體

  • HotelDoc中要新增一個欄位，用來做自動補全，內容可以是酒店品牌、城市、商圈等資訊。按照自動補全欄位的要求，最好是這些欄位的陣列。
  • 因此我們在HotelDoc中新增一個suggestion欄位，型別為List<String>，然後將brand、city、business等資訊放到裡面。

點選檢視程式碼
package com.yppah.hoteldemo.pojo;

import lombok.Data;
import lombok.NoArgsConstructor;

import java.util.ArrayList;
import java.util.Arrays;
import java.util.Collections;
import java.util.List;

@Data
@NoArgsConstructor
public class HotelDoc {
    private Long id;
    private String name;
    private String address;
    private Integer price;
    private Integer score;
    private String brand;
    private String city;
    private String starName;
    private String business;
    private String location;
    private String pic;

    private Object distance;
    private Boolean isAD;
//    private String isAD;
    private List<String> suggestion; //儲存給使用者自動補全的內容

    public HotelDoc(Hotel hotel) {
        this.id = hotel.getId();
        this.name = hotel.getName();
        this.address = hotel.getAddress();
        this.price = hotel.getPrice();
        this.score = hotel.getScore();
        this.brand = hotel.getBrand();
        this.city = hotel.getCity();
        this.starName = hotel.getStarName();
        this.business = hotel.getBusiness();
        this.location = hotel.getLatitude() + ", " + hotel.getLongitude();
        this.pic = hotel.getPic();

        // 組裝suggestion
//        this.suggestion = Arrays.asList(this.brand, this.business);
        if(this.business.contains("、")){
            // business有多個值，需要切割
            String[] arr = this.business.split("、");
            // 新增元素
            this.suggestion = new ArrayList<>();
            this.suggestion.add(this.brand);
            Collections.addAll(this.suggestion, arr); //Collections.addAll批量新增
        }else {
            this.suggestion = Arrays.asList(this.brand, this.business);
        }
    }
}

4.3 重新批量匯入酒店資料

測試

GET /hotel/_search
{
  "suggest": {
    "suggestions": {
      "text": "h",
      "completion": {
        "field": "suggestion",
        "skip_duplicates": true,
        "size": 5
      }
    }
  }
}
點選檢視程式碼
{
  "took" : 4,
  "timed_out" : false,
  "_shards" : {
    "total" : 1,
    "successful" : 1,
    "skipped" : 0,
    "failed" : 0
  },
  "hits" : {
    "total" : {
      "value" : 0,
      "relation" : "eq"
    },
    "max_score" : null,
    "hits" : [ ]
  },
  "suggest" : {
    "suggestions" : [
      {
        "text" : "h",
        "offset" : 0,
        "length" : 1,
        "options" : [
          {
            "text" : "和頤",
            "_index" : "hotel",
            "_type" : "_doc",
            "_id" : "416268",
            "_score" : 1.0,
            "_source" : {
              "address" : "朝陽路高井176號",
              "brand" : "和頤",
              "business" : "國貿地區",
              "city" : "北京",
              "id" : 416268,
              "location" : "39.918277, 116.53015",
              "name" : "和頤酒店(北京傳媒大學財滿街店)",
              "pic" : "https://m.tuniucdn.com/fb2/t1/G6/M00/52/13/Cii-TF3eP5GIJIOLAAUwsIVCxdAAAGKXgK5a0IABTDI239_w200_h200_c1_t0.jpg",
              "price" : 524,
              "score" : 46,
              "starName" : "三鑽",
              "suggestion" : [
                "和頤",
                "國貿地區"
              ]
            }
          },
          {
            "text" : "漢庭",
            "_index" : "hotel",
            "_type" : "_doc",
            "_id" : "607915",
            "_score" : 1.0,
            "_source" : {
              "address" : "濱河大道6033號海濱廣場國皇大廈3樓",
              "brand" : "漢庭",
              "business" : "皇崗口岸/福田口岸",
              "city" : "深圳",
              "id" : 607915,
              "location" : "22.528101, 114.064221",
              "name" : "漢庭酒店(深圳皇崗店)",
              "pic" : "https://m.tuniucdn.com/fb3/s1/2n9c/qMyCJVYuW21nsCeEBt8CMfmEhra_w200_h200_c1_t0.jpg",
              "price" : 313,
              "score" : 42,
              "starName" : "二鑽",
              "suggestion" : [
                "漢庭",
                "皇崗口岸/福田口岸"
              ]
            }
          },
          {
            "text" : "海岸城/後海",
            "_index" : "hotel",
            "_type" : "_doc",
            "_id" : "1406627919",
            "_score" : 1.0,
            "_source" : {
              "address" : "海德一道88號中洲控股中心A座",
              "brand" : "萬豪",
              "business" : "海岸城/後海",
              "city" : "深圳",
              "id" : 1406627919,
              "location" : "22.517293, 113.933785",
              "name" : "深圳中洲萬豪酒店",
              "pic" : "https://m.tuniucdn.com/fb3/s1/2n9c/3wsinQAcuWtCdmv1yxauVG2PSYpC_w200_h200_c1_t0.jpg",
              "price" : 204,
              "score" : 47,
              "starName" : "五鑽",
              "suggestion" : [
                "萬豪",
                "海岸城/後海"
              ]
            }
          },
          {
            "text" : "皇冠假日",
            "_index" : "hotel",
            "_type" : "_doc",
            "_id" : "56392",
            "_score" : 1.0,
            "_source" : {
              "address" : "番禺路400號",
              "brand" : "皇冠假日",
              "business" : "徐家彙地區",
              "city" : "上海",
              "id" : 56392,
              "location" : "31.202768, 121.429524",
              "name" : "上海銀星皇冠假日酒店",
              "pic" : "https://m.tuniucdn.com/fb3/s1/2n9c/37ucQ38K3UFdcRqntJ8M5dt884HR_w200_h200_c1_t0.jpg",
              "price" : 809,
              "score" : 47,
              "starName" : "五星級",
              "suggestion" : [
                "皇冠假日",
                "徐家彙地區"
              ]
            }
          },
          {
            "text" : "豪生",
            "_index" : "hotel",
            "_type" : "_doc",
            "_id" : "45870",
            "_score" : 1.0,
            "_source" : {
              "address" : "新元南路555號",
              "brand" : "豪生",
              "business" : "滴水湖臨港地區",
              "city" : "上海",
              "id" : 45870,
              "location" : "30.871729, 121.81959",
              "name" : "上海臨港豪生大酒店",
              "pic" : "https://m.tuniucdn.com/fb3/s1/2n9c/2F5HoQvBgypoDUE46752ppnQaTqs_w200_h200_c1_t0.jpg",
              "price" : 896,
              "score" : 45,
              "starName" : "四星級",
              "suggestion" : [
                "豪生",
                "滴水湖臨港地區"
              ]
            }
          }
        ]
      }
    ]
  }
}

至此，基於DSL的酒店資料自動補全功能已實現（以拼音方式）

4.4 自動補全查詢的JavaAPI

4.4.1

  • 之前我們學習了自動補全查詢的DSL，而沒有學習對應的JavaAPI，這裡給出一個示例：
  • 測試

    	@Test
	void testSuggestion() throws IOException {
		// 1. 準備request
		SearchRequest request = new SearchRequest("hotel");

		// 2. 準備DSL
		request.source().suggest(new SuggestBuilder().addSuggestion(
				"suggestions",
				SuggestBuilders.completionSuggestion("suggestion")
					.prefix("h")
					.skipDuplicates(true)
					.size(5)
		));

		// 3. 發起請求
		SearchResponse response = client.search(request, RequestOptions.DEFAULT);

		// 4. 解析響應
		System.out.println(response);
	}

4.4.2

  • 而自動補全的結果也比較特殊，解析的程式碼如下：

  • 測試

    點選檢視程式碼
    	@Test
	void testSuggestion() throws IOException {
		// 1. 準備request
		SearchRequest request = new SearchRequest("hotel");

		// 2. 準備DSL
		request.source().suggest(new SuggestBuilder().addSuggestion(
				"suggestions",
				SuggestBuilders.completionSuggestion("suggestion")
					.prefix("h")
					.skipDuplicates(true)
					.size(5)
		));

		// 3. 發起請求
		SearchResponse response = client.search(request, RequestOptions.DEFAULT);

		// 4. 解析響應
//        System.out.println(response);
		Suggest suggest = response.getSuggest();
		// 4.1 根據補全查詢名稱獲取補全結果
		CompletionSuggestion suggentions = suggest.getSuggestion("suggestions");
		// 4.2 獲取options
		List<CompletionSuggestion.Entry.Option> options = suggentions.getOptions();
		// 4.3 遍歷options
		for (CompletionSuggestion.Entry.Option option: options) {
			String text = option.getText().toString();
			System.out.println(text);
		}
	}

4.5 實現搜尋框自動補全

  • 檢視前端頁面，可以發現當我們在輸入框鍵入時，前端會發起ajax請求：

  • 返回值是補全詞條的集合，型別為List<String>

4.5.1 HotelController 

    @GetMapping("suggestion")
    public List<String> getSuggestion(@RequestParam("key") String prefix) {
        return hotelService.getSuggestion(prefix);
    }

4.5.2 IhotelService 

    List<String> getSuggestion(String prefix);

4.5.3 HotelService

點選檢視程式碼
    // 參考HotelSearchTest的testAggregation()
    @Override
    public List<String> getSuggestion(String prefix) {
        //ctrl+alt+t快捷鍵，利用trycatch或者其他將目的碼塊包含起來
        try {
            // 1. 準備request
            SearchRequest request = new SearchRequest("hotel");

            // 2. 準備DSL
            request.source().suggest(new SuggestBuilder().addSuggestion(
                    "suggestions",
                    SuggestBuilders.completionSuggestion("suggestion")
                            .prefix(prefix)
                            .skipDuplicates(true)
                            .size(5)
            ));

            // 3. 發起請求
            SearchResponse response = client.search(request, RequestOptions.DEFAULT);

            // 4. 解析響應
//        System.out.println(response);
            Suggest suggest = response.getSuggest();
            // 4.1 根據補全查詢名稱獲取補全結果
            CompletionSuggestion suggentions = suggest.getSuggestion("suggestions");
            // 4.2 獲取options
            List<CompletionSuggestion.Entry.Option> options = suggentions.getOptions();
            // 4.3 遍歷options
            List<String> resList = new ArrayList<>(options.size());
            for (CompletionSuggestion.Entry.Option option: options) {
                String text = option.getText().toString();
                resList.add(text);
            }
            return resList;
        } catch (IOException e) {
            throw new RuntimeException(e);
        }
    }

4.5.4 重啟服務測試


至此，自動補全和拼音搜尋功能均已實現

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