ElasticSearch 分词器,了解一下

这篇文章主要来介绍下什么是 Analysis ,什么是分词器,以及 ElasticSearch 自带的分词器是怎么工作的,最后会介绍下中文分词是怎么做的。

首先来说下什么是 Analysis:

顾名思义,文本分析就是 把全文本转换成一系列单词(term/token)的过程 ,也叫 分词 。在 ES 中,Analysis 是通过 分词器(Analyzer) 来实现的,可使用 ES 内置的分析器或者按需定制化分析器。

举一个分词简单的例子:比如你输入 Mastering Elasticsearch ,会自动帮你分成两个单词,一个是 mastering ,另一个是 elasticsearch ,可以看出单词也被转化成了小写的。

再简单了解了 Analysis 与 Analyzer 之后,让我们来看下分词器的组成:

分词器是专门处理分词的组件,分词器由以下三部分组成:

同时 Analyzer 三个部分也是有顺序的,从图中可以看出,从上到下依次经过 Character Filters , Tokenizer 以及 Token Filters ,这个顺序比较好理解,一个文本进来肯定要先对文本数据进行处理,再去分词,最后对分词的结果进行过滤。

其中,ES 内置了许多分词器:

接下来会对以上分词器进行讲解,在讲解之前先来看下很有用的 API: _analyzer API :

它可以通过以下三种方式来查看分词器是怎么样工作的:

再了解了 Analyzer API 后,让我们一起看下 ES 内置的分词器:

首先来介绍下 Stamdard Analyzer 分词器:

它是 ES 默认的分词器 ,它会对输入的文本 按词的方式进行切分 ,切分好以后会进行 转小写 处理, 默认的 stopwords 是关闭的

下面使用 Kibana 看一下它是怎么样进行工作的,在 Kibana 的开发工具(Dev Tools)中指定 Analyzer 为 standard ,并输入文本 In 2020, Java is the best language in the world. ,然后我们运行一下:

运行结果如下:

可以看出是按照空格、非字母的方式对输入的文本进行了转换,比如对 Java 做了转小写,对一些停用词也没有去掉,比如 in 。

其中 token 为分词结果; start_offset 为起始偏移; end_offset 为结束偏移; position 为分词位置。

下面来看下 Simple Analyzer 分词器:

它只包括了 Lower Case 的 Tokenizer ,它会按照 非字母切分 非字母的会被去除 ,最后对切分好的做 转小写 处理,然后接着用刚才的输入文本,分词器换成 simple 来进行分词,运行结果如下:

从结果中可以看出,数字 2020 被去除掉了,说明非字母的的确会被去除,所有的词也都做了小写转换。

现在,我们来看下 Whitespace Analyzer 分词器:

它非常简单,根据名称也可以看出是 按照空格进行切分 的,下面我们来看下它是怎么样工作的:

可以看出,只是按照空格进行切分, 2020 数字还是在的, Java 的首字母还是大写的, , 还是保留的。

接下来看 Stop Analyzer 分词器:

它由 Lowe Case 的 Tokenizer 和 Stop 的 Token Filters 组成的,相较于刚才提到的 Simple Analyzer ,多了 stop 过滤,stop 就是会把 the , a , is 等修饰词去除,同样让我们看下运行结果:

可以看到 in is the 等词都被 stop filter 过滤掉了。

接下来看下 Keyword Analyzer :

它其实不做分词处理,只是将输入作为 Term 输出,我们来看下运行结果:

我们可以看到,没有对输入文本进行分词,而是直接作为 Term 输出了。

接下来看下 Pattern Analyzer :

它可以通过 正则表达式的方式进行分词 ,默认是用 \W+ 进行分割的,也就是非字母的符合进行切分的,由于运行结果和 Stamdard Analyzer 一样,就不展示了。

ES 为不同国家语言的输入提供了 Language Analyzer 分词器,在里面可以指定不同的语言,我们用 english 进行分词看下:

可以看出 language 被改成了 languag ,同时它也是有 stop 过滤器的,比如 in , is 等词也被去除了。

最后,让我们看下中文分词:

中文分词有特定的难点,不像英文,单词有自然的空格作为分隔,在中文句子中,不能简单地切分成一个个的字,而是需要分成有含义的词,但是在不同的上下文,是有不同的理解的。

比如以下例子:

那么,让我们来看下 ICU Analyzer 分词器,它提供了 Unicode 的支持,更好的支持亚洲语言!

我们先用 standard 来分词,以便于和 ICU 进行对比。

运行结果就不展示了,分词是一个字一个字切分的,明显效果不是很好,接下来用 ICU 进行分词,分词结果如下:

可以看到分成了 各国 , 有 , 企业 , 相继 , 倒闭 ,显然比刚才的效果好了很多。

还有许多中文分词器,在这里列举几个:

IK

jieba

THULAC

大家可以自己安装下,看下它中文分词效果。

本文主要介绍了 ElasticSearch 自带的分词器,学习了使用 _analyzer API 去查看它的分词情况,最后还介绍下中文分词是怎么做的。