Elasticsearch之深入聚合数据分析的实战(一)

本文涉及的产品
检索分析服务 Elasticsearch 版,2核4GB开发者规格 1个月
简介: Elasticsearch之深入聚合数据分析的实战

两个核心概念:bucket和metric

bucket:分组,就是我们的bucket

metric:对一个数据分组执行的统计

家电卖场案例以及统计哪种颜色电视销量最高

以一个家电卖场中的电视销售数据为背景,来对各种品牌,各种颜色的电视的销量和销售额,进行各种各样角度的分析

POST /tvs/sales/_bulk
{ "index": {}}
{ "price" : 1000, "color" : "红色", "brand" : "长虹", "sold_date" : "2016-10-28" }
{ "index": {}}
{ "price" : 2000, "color" : "红色", "brand" : "长虹", "sold_date" : "2016-11-05" }
{ "index": {}}
{ "price" : 3000, "color" : "绿色", "brand" : "小米", "sold_date" : "2016-05-18" }
{ "index": {}}
{ "price" : 1500, "color" : "蓝色", "brand" : "TCL", "sold_date" : "2016-07-02" }
{ "index": {}}
{ "price" : 1200, "color" : "绿色", "brand" : "TCL", "sold_date" : "2016-08-19" }
{ "index": {}}
{ "price" : 2000, "color" : "红色", "brand" : "长虹", "sold_date" : "2016-11-05" }
{ "index": {}}
{ "price" : 8000, "color" : "红色", "brand" : "三星", "sold_date" : "2017-01-01" }
{ "index": {}}
{ "price" : 2500, "color" : "蓝色", "brand" : "小米", "sold_date" : "2017-02-12" }

统计哪种颜色的电视销量最高

GET /tvs/sales/_search
{
    "size" : 0,
    "aggs" : { 
        "popular_colors" : { 
            "terms" : { 
              "field" : "color"
            }
        }
    }
}

size:只获取聚合结果,而不要执行聚合的原始数据

aggs:固定语法,要对一份数据执行分组聚合操作

popular_colors:就是对每个aggs,都要起一个名字,这个名字是随机的,你随便取什么都ok

terms:根据字段的值进行分组

field:根据指定的字段的值进行分组

结果

{
  "took": 61,
  "timed_out": false,
  "_shards": {
    "total": 5,
    "successful": 5,
    "failed": 0
  },
  "hits": {
    "total": 8,
    "max_score": 0,
    "hits": []
  },
  "aggregations": {
    "popular_color": {
      "doc_count_error_upper_bound": 0,
      "sum_other_doc_count": 0,
      "buckets": [
        {
          "key": "红色",
          "doc_count": 4
        },
        {
          "key": "绿色",
          "doc_count": 2
        },
        {
          "key": "蓝色",
          "doc_count": 2
        }
      ]
    }
  }
}

hits.hits:我们指定了size是0,所以hits.hits就是空的,否则会把执行聚合的那些原始数据给你返回回来

aggregations:聚合结果

popular_color:我们指定的某个聚合的名称

buckets:根据我们指定的field划分出的buckets

key:每个bucket对应的那个值

doc_count:这个bucket分组内,有多少个数据

数量,其实就是这种颜色的销量

每种颜色对应的bucket中的数据的

默认的排序规则:按照doc_count降序排序

统计每种颜色电视平均价格

GET /tvs/sales/_search
{
   "size" : 0,
   "aggs": {
      "colors": {
         "terms": {
            "field": "color"
         },
         "aggs": { 
            "avg_price": { 
               "avg": {
                  "field": "price" 
               }
            }
         }
      }
   }
}

在一个aggs执行的bucket操作(terms),平级的json结构下,再加一个aggs,这个第二个aggs内部,同样取个名字,执行一个metric操作,avg,对之前的每个bucket中的数据的指定的field,price field,求一个平均值

"aggs": { 
   "avg_price": { 
      "avg": {
         "field": "price" 
      }
   }
}

就是一个metric,就是一个对一个bucket分组操作之后,对每个bucket都要执行的一个metric

第一个metric,avg,求指定字段的平均值

{
  "took": 28,
  "timed_out": false,
  "_shards": {
    "total": 5,
    "successful": 5,
    "failed": 0
  },
  "hits": {
    "total": 8,
    "max_score": 0,
    "hits": []
  },
  "aggregations": {
    "group_by_color": {
      "doc_count_error_upper_bound": 0,
      "sum_other_doc_count": 0,
      "buckets": [
        {
          "key": "红色",
          "doc_count": 4,
          "avg_price": {
            "value": 3250
          }
        },
        {
          "key": "绿色",
          "doc_count": 2,
          "avg_price": {
            "value": 2100
          }
        },
        {
          "key": "蓝色",
          "doc_count": 2,
          "avg_price": {
            "value": 2000
          }
        }
      ]
    }
  }
}

buckets,除了key和doc_count

avg_price:我们自己取的metric aggs的名字

value:我们的metric计算的结果,每个bucket中的数据的price字段求平均值后的结果

select avg(price)

from tvs.sales

group by color

bucket嵌套实现颜色+品牌的多层下钻分析

从颜色到品牌进行下钻分析,每种颜色的平均价格,以及找到每种颜色每个品牌的平均价格

我们可以进行多层次的下钻

比如说,现在红色的电视有4台,同时这4台电视中,有3台是属于长虹的,1台是属于小米的

红色电视中的3台长虹的平均价格是多少?

红色电视中的1台小米的平均价格是多少?

下钻的意思是,已经分了一个组了,比如说颜色的分组,然后还要继续对这个分组内的数据,再分组,比如一个颜色内,还可以分成多个不同的品牌的组,最后对每个最小粒度的分组执行聚合分析操作,这就叫做下钻分析

es,下钻分析,就要对bucket进行多层嵌套,多次分组

按照多个维度(颜色+品牌)多层下钻分析,而且学会了每个下钻维度(颜色,颜色+品牌),都可以对每个维度分别执行一次metric聚合操作

GET /tvs/sales/_search 
{
  "size": 0,
  "aggs": {
    "group_by_color": {
      "terms": {
        "field": "color"
      },
      "aggs": {
        "color_avg_price": {
          "avg": {
            "field": "price"
          }
        },
        "group_by_brand": {
          "terms": {
            "field": "brand"
          },
          "aggs": {
            "brand_avg_price": {
              "avg": {
                "field": "price"
              }
            }
          }
        }
      }
    }
  }
}

结果

{
  "took": 8,
  "timed_out": false,
  "_shards": {
    "total": 5,
    "successful": 5,
    "failed": 0
  },
  "hits": {
    "total": 8,
    "max_score": 0,
    "hits": []
  },
  "aggregations": {
    "group_by_color": {
      "doc_count_error_upper_bound": 0,
      "sum_other_doc_count": 0,
      "buckets": [
        {
          "key": "红色",
          "doc_count": 4,
          "color_avg_price": {
            "value": 3250
          },
          "group_by_brand": {
            "doc_count_error_upper_bound": 0,
            "sum_other_doc_count": 0,
            "buckets": [
              {
                "key": "长虹",
                "doc_count": 3,
                "brand_avg_price": {
                  "value": 1666.6666666666667
                }
              },
              {
                "key": "三星",
                "doc_count": 1,
                "brand_avg_price": {
                  "value": 8000
                }
              }
            ]
          }
        },
        {
          "key": "绿色",
          "doc_count": 2,
          "color_avg_price": {
            "value": 2100
          },
          "group_by_brand": {
            "doc_count_error_upper_bound": 0,
            "sum_other_doc_count": 0,
            "buckets": [
              {
                "key": "TCL",
                "doc_count": 1,
                "brand_avg_price": {
                  "value": 1200
                }
              },
              {
                "key": "小米",
                "doc_count": 1,
                "brand_avg_price": {
                  "value": 3000
                }
              }
            ]
          }
        },
        {
          "key": "蓝色",
          "doc_count": 2,
          "color_avg_price": {
            "value": 2000
          },
          "group_by_brand": {
            "doc_count_error_upper_bound": 0,
            "sum_other_doc_count": 0,
            "buckets": [
              {
                "key": "TCL",
                "doc_count": 1,
                "brand_avg_price": {
                  "value": 1500
                }
              },
              {
                "key": "小米",
                "doc_count": 1,
                "brand_avg_price": {
                  "value": 2500
                }
              }
            ]
          }
        }
      ]
    }
  }
}

统计每种颜色电视最大最小价格

count:bucket,terms,自动就会有一个doc_count,就相当于是count

avg:avg aggs,求平均值

max:求一个bucket内,指定field值最大的那个数据

min:求一个bucket内,指定field值最小的那个数据

sum:求一个bucket内,指定field值的总和

一般来说,90%的常见的数据分析的操作,metric,无非就是count,avg,max,min,sum

GET /tvs/sales/_search
{
   "size" : 0,
   "aggs": {
      "colors": {
         "terms": {
            "field": "color"
         },
         "aggs": {
            "avg_price": { "avg": { "field": "price" } },
            "min_price" : { "min": { "field": "price"} }, 
            "max_price" : { "max": { "field": "price"} },
            "sum_price" : { "sum": { "field": "price" } } 
         }
      }
   }
}

求总和,就可以拿到一个颜色下的所有电视的销售总额

{
  "took": 16,
  "timed_out": false,
  "_shards": {
    "total": 5,
    "successful": 5,
    "failed": 0
  },
  "hits": {
    "total": 8,
    "max_score": 0,
    "hits": []
  },
  "aggregations": {
    "group_by_color": {
      "doc_count_error_upper_bound": 0,
      "sum_other_doc_count": 0,
      "buckets": [
        {
          "key": "红色",
          "doc_count": 4,
          "max_price": {
            "value": 8000
          },
          "min_price": {
            "value": 1000
          },
          "avg_price": {
            "value": 3250
          },
          "sum_price": {
            "value": 13000
          }
        },
        {
          "key": "绿色",
          "doc_count": 2,
          "max_price": {
            "value": 3000
          },
          "min_price": {
            "value":
          }, 1200
          "avg_price": {
            "value": 2100
          },
          "sum_price": {
            "value": 4200
          }
        },
        {
          "key": "蓝色",
          "doc_count": 2,
          "max_price": {
            "value": 2500
          },
          "min_price": {
            "value": 1500
          },
          "avg_price": {
            "value": 2000
          },
          "sum_price": {
            "value": 4000
          }
        }
      ]
    }
  }
}

hitogram按价格区间统计电视销量和销售额

histogram:类似于terms,也是进行bucket分组操作,接收一个field,按照这个field的值的各个范围区间,进行bucket分组操作

"histogram":{ 
  "field": "price",
  "interval": 2000
},

interval:2000,划分范围,0~2000,2000~4000,4000~6000,6000~8000,8000~10000,buckets

去根据price的值,比如2500,看落在哪个区间内,比如2000~4000,此时就会将这条数据放入2000~4000对应的那个bucket中

bucket划分的方法,terms,将field值相同的数据划分到一个bucket中

bucket有了之后,一样的,去对每个bucket执行avg,count,sum,max,min,等各种metric操作,聚合分析

GET /tvs/sales/_search
{
   "size" : 0,
   "aggs":{
      "price":{
         "histogram":{ 
            "field": "price",
            "interval": 2000
         },
         "aggs":{
            "revenue": {
               "sum": { 
                 "field" : "price"
               }
             }
         }
      }
   }
}
{
  "took": 13,
  "timed_out": false,
  "_shards": {
    "total": 5,
    "successful": 5,
    "failed": 0
  },
  "hits": {
    "total": 8,
    "max_score": 0,
    "hits": []
  },
  "aggregations": {
    "group_by_price": {
      "buckets": [
        {
          "key": 0,
          "doc_count": 3,
          "sum_price": {
            "value": 3700
          }
        },
        {
          "key": 2000,
          "doc_count": 4,
          "sum_price": {
            "value": 9500
          }
        },
        {
          "key": 4000,
          "doc_count": 0,
          "sum_price": {
            "value": 0
          }
        },
        {
          "key": 6000,
          "doc_count: {
            "value":": 0,
          "sum_price" 0
          }
        },
        {
          "key": 8000,
          "doc_count": 1,
          "sum_price": {
            "value": 8000
          }
        }
      ]
    }
  }
}


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Python 数据分析实战:使用 Pandas 进行数据清洗与可视化
【10月更文挑战第3天】Python 数据分析实战:使用 Pandas 进行数据清洗与可视化
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2月前
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存储 自然语言处理 关系型数据库
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