# string field 聚合实验以及 fielddata 原理初探

本章的知识点需要前面几个章节的知识做铺垫,不然很难看懂是什么

# 分词的 field 执行 aggs 发现报错

比如有如下数据

PUT /test_index/test_type/1
{
  "test_field": "test"
}

PUT /test_index/test_type/2
{
  "test_field": "test2"
}
1
2
3
4
5
6
7
8
9

使用聚合函数

GET /test_index/test_type/_search
{
  "aggs": {
    "group_by_test_field": {
      "terms": {
        "field": "test_field"
      }
    }
  }
}
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10

发现会报错

{
  "error": {
    "root_cause": [
      {
        "type": "illegal_argument_exception",
        "reason": "Fielddata is disabled on text fields by default. Set fielddata=true on [test_field] in order to load fielddata in memory by uninverting the inverted index. Note that this can however use significant memory."
      }
    ],
    "type": "search_phase_execution_exception",
    "reason": "all shards failed",
    "phase": "query",
    "grouped": true,
    "failed_shards": [
      {
        "shard": 0,
        "index": "test_index",
        "node": "KHsngUpVR5qe_taJBZGTMg",
        "reason": {
          "type": "illegal_argument_exception",
          "reason": "Fielddata is disabled on text fields by default. Set fielddata=true on [test_field] in order to load fielddata in memory by uninverting the inverted index. Note that this can however use significant memory."
        }
      }
    ],
    "caused_by": {
      "type": "illegal_argument_exception",
      "reason": "Fielddata is disabled on text fields by default. Set fielddata=true on [test_field] in order to load fielddata in memory by uninverting the inverted index. Note that this can however use significant memory."
    }
  },
  "status": 400
}
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30

对分词的 field,直接执行聚合操作会报错,大概意思是说,你必须要打开 fielddata, 然后将正排索引数据加载到内存中,才可以对分词的 field 执行聚合操作,而且会消耗很大的内存

下面我们按照报错信息来打开 fielddata

# 配置 fielddata=true

首先查看他默认生成的 mappings

GET /test_index/_mapping/test_type

{
  "test_index": {
    "mappings": {
      "test_type": {
        "properties": {
          "test_field": {
            "type": "text",
            "fields": {
              "keyword": {
                "type": "keyword",
                "ignore_above": 256
              }
            }
          }
        }
      }
    }
  }
}
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21

打开该字段的 fielddata

POST /test_index/_mapping/test_type
{
  "properties": {
    "test_field":{
      "type": "text",
      "fielddata": true
    }
  }
}
1
2
3
4
5
6
7
8
9

查看修改后的 mappings
















 







GET /test_index/_mapping/test_type

{
  "test_index": {
    "mappings": {
      "test_type": {
        "properties": {
          "test_field": {
            "type": "text",
            "fields": {
              "keyword": {
                "type": "keyword",
                "ignore_above": 256
              }
            },
            "fielddata": true
          }
        }
      }
    }
  }
}
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22

然后再次执行前面的聚合分析操作,发现成功了

# 使用内置 field 不分词,对 string field 进行聚合

对于 text 类型的字段,会默认创建一个 keyword 的内置字段

"test_field": {
  "type": "text",
  "fields": {
    "keyword": {
      "type": "keyword",
      "ignore_above": 256
    }
  }
}
1
2
3
4
5
6
7
8
9
  • type.keyword:不分词
  • ignore_above:只截取前 256 个字符存储

那么基于这个特性,可以直接使用这个内置的字段进行聚合操作

GET /test_index/test_type/_search
{
  "size":0,
  "aggs": {
    "group_by_test_field": {
      "terms": {
        "field": "test_field.keyword"
      }
    }
  }
}
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11

# 分词 field + fielddata 的工作原理

  • doc value:不分词的所有 field,可以执行聚合操作

    如果你的某个 field 不分词,那么在 index-time(索引建立时),就会自动生成 doc value 针对这些不分词的 field 执行聚合操作的时候,自动就会用 doc value 来执行

  • 分词 field,是没有 doc value 的

    在 index-time,如果某个 field 是分词的,那么是不会给它建立 doc value 正排索引的 因为分词后,占用的空间过于大,所以默认是不支持分词 field 进行聚合的 分词 field 默认没有 doc value,所以直接对分词 field 执行聚合操作,是会报错的

对于分词 field,必须打开和使用 fielddata,完全存在于纯内存中。 结构和 doc value 类似。如果是 ngram 或者是大量 term,那么必将占用大量的内存。

如果一定要对分词的 field 执行聚合,那么必须将 fielddata=true,然后 es 就会在执行聚合操作的时候, 现场将 field 对应的数据,建立一份 fielddata 正排索引,fielddata 正排索引的结构跟 doc value 是类似的, 但是只会讲 fielddata 正排索引加载到内存中来,然后基于内存中的 fielddata 正排索引执行分词 field 的聚合操作

如果直接对分词 field 执行聚合,会报错,才会让我们开启 fielddata=true, 告诉我们,会将 fielddata uninverted index,正排索引,加载到内存,会耗费内存空间

为什么 fielddata 必须在内存?因为大家自己思考一下,分词的字符串,需要按照 term 进行聚合, 需要执行更加复杂的算法和操作,如果基于磁盘和 os cache 那么性能会很差