布尔查询

Elasticsearch支持类似于在SQL中使用AND、OR以及NOT的运算（在MySQL中仅支持部分语句使用NOT运算符，例如IN运算等，在这里我们也可以理解为使用相反的运算符），称之为布尔查询（Boolean Query）。Elasticsearch支持的布尔逻辑类型包括有以下几种：

  • must：文档必须符合其中所有的查询条件，包含多个条件时类似于SQL中的AND。
  • should：文档必须符合其中任意一个及以上查询条件（可由minimum_should_match指定需要满足的条件数量），包含多个条件时类似于SQL中的OR。
  • must_not：文档必须不符合其中所有的查询条件，类似于SQL中的NOT，且返回的结果的分值都为0。
  • filter：效果与使用must相同，但不影响查询结果的分值（score）。

在使用布尔查询时，需要将查询的条件写在bool查询语句中，且同个bool查询语句可以有多个不同的条件。

{
  "query": {
    "bool": {
      "must": {
        "term": {
          "age": 20
        }
      },
      "must_not": {
        "term": {
          "gender": "male"
        }
      }
    }
  }
}

例如该查询运行后，将返回age的值为20且gender的值不为"male"的文档。

下面，我们将介绍上述各个类型查询语句在DSL（Domain Specific Language，即Elasticsearch使用的结构化查询语言）的用法。

must查询

当使用must查询时，文档必须符合其中包括的所有查询条件。当must查询只包括一个查询条件时，可在DSL中使用JSON对象的形式表示，例如以下示例：

{
  "query": {
    "bool": {
      "must": {
        "term": {
          "age": 20
        }
      }
    }
  }
}

该查询等同于下面对应的SQL语句：

SELECT * FROM xxx WHERE age = 20;

使用must时可以同时指定多个查询条件，在DSL中它以数组的形式表示，效果类似于SQL中的AND运算。例如下面的例子：

{
  "query": {
    "bool": {
      "must": [
        { "term": { "age": 20 } },
        { "term": { "gender": "male" } }
      ]
    }
  }
}

该查询等同于下面的SQL语句：

SELECT * FROM xxx WHERE age = 20 AND gender = "male";

filter查询

使用filter查询时其效果等同于must查询，但不同于must查询的是，filter查询不参与查询结果的分值计算，它返回的文档的分值始终为0。filter的使用场景适合于过滤不需要的文档，但又不影响最终计算的得分。

例如下面的查询中，将返回所有status的值为"active"的文档，其得分均为0.0。

{
  "query": {
    "bool": {
      "filter": {
        "term": {
          "status": "active"
        }
      }
    }
  }
}

should查询

should查询类似于SQL中的OR语句，当其中包括两个及两个以上的条件时，其查询的结果必须至少满足其中一个。当只有一个查询条件时，即结果必须满足该条件。

{
  "query": {
    "bool": {
      "should": [
        { "term": { "age": 20 } },
        { "term": { "gender": "male" } },
        { "range": { "height": { "gte": 170 } } },
      ]
    }
  }
}

该查询等同于下面对应的SQL语句：

SELECT * FROM xxx WHERE age = 20 OR gender = "male" or height >= 170;

should查询与SQL中的OR运算较为不同的一点是，should查询可以使用minimum_should_match参数指定至少需要满足几个条件。例如下面的例子中，查询的结果需要满足两个或两个以上的查询条件：

{
  "query": {
    "bool": {
      "should": [
        { "term": { "age": 20 } },
        { "term": { "gender": "male" } },
        { "term": { "height": 170 } },
      ],
      "minimum_should_match": 2
    }
  }
}

在同一个bool语句中若不存在must或filter时，minimum_should_match默认的值为1，即至少要满足其中一个条件；但若有其它must或filter存在时，minimum_should_match默认值为0。例如下面的查询，所有返回的文档age值必定为20，但其中可能包括有status值不为"active"的文档。若需要二者同时生效，可入上面例子中一样在bool查询中增加一个参数"minimum_should_match": 1。

{
  "query": {
    "bool": {
      "must": {
        "term": {
          "age": 20
        },
      },
      "should": {
        "term": {
          "status": "active"
        }
      }
    }
  }
}

must_not查询

must_not查询类似于SQL语句中的NOT运算，它将只返回不满足指定条件的文档。例如：

{
  "query": {
    "bool": {
      "must_not": [
        { "term": { "age": 20 } },
        { "term": { "gender": "male" } }
      ]
    }
  }
}

该查询等同于下面的SQL查询语句（由于MySQL不支持下面语句使用NOT，于是改写为使用!=实现）：

SELECT * FROM xxx WHERE age != 20 AND gender != "male";

另外，must_not与filter相同，采用过滤器执行而不需要计算文档的得分，所以返回的结果对应的分值为0。

布尔组合查询

在上面的示例（本文第一个示例代码）中，我们提到过同一个bool下可以存在多个不同的查询条件，如该查询等同于下面的SQL语句：

SELECT * FROM xxx WHERE age = 20 AND gender != "male";

另外，我们也可以在各个查询中进行嵌套查询。但需要注意的是，布尔查询必须包含在bool查询语句中，所以在嵌套查询中必须在内部再次使用bool查询语句。

{
  "query": {
    "must": [
      {
        "bool": {
          "should": [
            { "term": { "age": 20 } },
            { "term": { "age": 25 } }
          ]
        }
      },
      {
        "range": {
          "level": {
            "gte": 3
          }
        }
      }
    ]
  }
}

该查询语句等同于以下SQL语句：

SELECT * FROM xxx WHERE (age = 20 OR age = 25) AND level >= 3;

结束语

在本文中，我们简单地介绍了一下Elasticsearch中的布尔查询以及其组合查询。对于Elasticsearch的更多使用，可以参考官方提供的Elasticsearch Reference以及其它文章、书籍。

参考资料