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ES_QUERY_RESTRUCTURE_COMPLETE.md 9.28 KB

ES查询结构重构完成报告

完成日期: 2025-11-12
核心原则: 统一约定，保持简单，类型安全

问题回顾

原始问题

  1. Facets返回为空 - 已修复
  2. 前端listing time筛选失败 - 已修复
  3. Filter不作用于KNN查询 - 已修复（核心问题）

根本原因

KNN和query平级，导致filter只作用于query，KNN召回的结果没有被过滤。

原结构（错误）：

{
  "query": {
    "bool": {
      "must": [{"multi_match": {...}}],
      "filter": [...]  // 只作用于multi_match
    }
  },
  "knn": {...}  // 与query平级，filter不作用于它
}

解决方案

方案C：Function Score + Bool Should（已实施）

新结构（正确）：

{
  "query": {
    "function_score": {
      "query": {
        "bool": {
          "must": [
            {
              "bool": {
                "should": [
                  {"multi_match": {...}},  // 文本查询
                  {"knn": {...}}           // KNN查询
                ],
                "minimum_should_match": 1  // 至少匹配一个
              }
            }
          ],
          "filter": [...]  // 作用于整个查询
        }
      },
      "functions": [
        {
          "filter": {"range": {"days_since_last_update": {"lte": 30}}},
          "weight": 1.1
        }
      ],
      "score_mode": "sum",
      "boost_mode": "multiply"
    }
  }
}

关键改进

  1. Filter统一作用 - 外层bool.filter同时作用于文本和KNN
  2. 灵活召回 - 文本或KNN至少匹配一个（minimum_should_match=1）
  3. ES层打分 - function_score支持多种打分因子
  4. 保留扩展性 - RerankEngine禁用但保留，未来可启用本地重排

修改文件清单

1. /home/tw/SearchEngine/search/multilang_query_builder.py

修改点：

  • 重构 build_multilang_query 方法（156-210行）
  • 新增 _build_score_functions 方法（212-237行）

核心改动：

# 构建内层bool: 文本和KNN二选一
inner_bool_should = [query_clause]
if enable_knn and query_vector is not None:
    inner_bool_should.append({"knn": {...}})

inner_bool = {
    "bool": {
        "should": inner_bool_should,
        "minimum_should_match": 1
    }
}

# 外层bool包含filter
outer_bool = {
    "bool": {
        "must": [inner_bool],
        "filter": filter_clauses  # 作用于整体
    }
}

# function_score包裹
function_score_query = {
    "function_score": {
        "query": outer_bool,
        "functions": self._build_score_functions(),
        "score_mode": "sum",
        "boost_mode": "multiply"
    }
}

2. /home/tw/SearchEngine/search/rerank_engine.py（新建）

来源：从 ranking_engine.py 重命名 修改：

  • 类名：RankingEngine → RerankEngine
  • 添加 enabled 参数（默认False）
  • 更新文档说明

关键代码：

class RerankEngine:
    """本地重排引擎（当前禁用）"""

    def __init__(self, ranking_expression: str, enabled: bool = False):
        self.enabled = enabled
        self.expression = ranking_expression
        if enabled:
            self.parsed_terms = self._parse_expression(ranking_expression)

    def calculate_score(self, hit, base_score, knn_score=None):
        if not self.enabled:
            return base_score
        # ... 原有逻辑

3. /home/tw/SearchEngine/search/searcher.py

修改点：

  • 导入：RankingEngine → RerankEngine
  • 初始化：self.rerank_engine = RerankEngine(..., enabled=False)
  • 重排逻辑：检查 self.rerank_engine.enabled

4. /home/tw/SearchEngine/search/__init__.py

修改：

from .rerank_engine import RerankEngine  # 原 RankingEngine

5. /home/tw/SearchEngine/search/ranking_engine.py

删除 - 已重命名为 rerank_engine.py

测试结果

✅ Test 1: Filter作用于文本查询

  • 查询："玩具"
  • Filter: categoryName_keyword = "桌面休闲玩具"
  • 结果：15 hits（正确过滤）

✅ Test 2: Filter作用于KNN查询

  • 查询："玩具"
  • Range filter: create_time >= "2023-01-01"
  • 结果：64 hits（正确过滤，KNN结果也被过滤）
  • 验证：所有返回结果的create_time都 >= 2023-01-01

✅ Test 3: Function Score时效性加权

  • Function: days_since_last_update <= 30 → weight 1.1
  • 结果：打分函数正常工作

✅ Test 4: 混合查询结构

  • Inner bool.should包含2个子句：
    • 文本查询（multi_match）
    • KNN查询
  • minimum_should_match=1（至少匹配一个）

✅ Test 5: Facets + Filters

  • 返回正确的facets
  • Selected字段正确标记

ES Query 结构验证

完整查询示例

{
  "size": 5,
  "from": 0,
  "query": {
    "function_score": {
      "query": {
        "bool": {
          "must": [
            {
              "bool": {
                "should": [
                  {
                    "bool": {
                      "should": [
                        {"multi_match": {"query": "玩具", "fields": [...]}}
                      ],
                      "minimum_should_match": 1
                    }
                  },
                  {
                    "knn": {
                      "field": "title_embedding",
                      "query_vector": [...],
                      "k": 50,
                      "num_candidates": 200
                    }
                  }
                ],
                "minimum_should_match": 1
              }
            }
          ],
          "filter": [
            {"term": {"categoryName_keyword": "桌面休闲玩具"}},
            {"range": {"create_time": {"gte": "2023-01-01T00:00:00Z"}}}
          ]
        }
      },
      "functions": [
        {
          "filter": {
            "range": {"days_since_last_update": {"lte": 30}}
          },
          "weight": 1.1
        }
      ],
      "score_mode": "sum",
      "boost_mode": "multiply"
    }
  }
}

结构分析

三层嵌套：

  1. 最外层：function_score - 支持额外打分因子
  2. 外层bool：包含must和filter - filter作用于所有查询
  3. 内层bool：包含should子句 - 文本OR KNN

数据流：

用户查询
  → 文本查询 OR KNN查询（至少一个匹配）
  → 应用filter（同时过滤文本和KNN结果）
  → 应用function_score加权
  → 返回最终结果

架构优势

1. 正确性

  • ✅ Filter同时作用于文本和KNN
  • ✅ 不会有未过滤的KNN结果混入

2. 灵活性

  • ✅ 文本或KNN至少匹配一个（更高召回）
  • ✅ Function score支持多种打分因子
  • ✅ 保留RerankEngine用于未来扩展

3. 性能

  • ✅ Filter在ES层执行（硬过滤，不参与打分）
  • ✅ Function score在ES层执行（无需本地重排）
  • ✅ 减少数据传输（已过滤）

4. 可维护性

  • ✅ 查询结构清晰
  • ✅ 统一约定，不做兼容
  • ✅ 类型安全（Pydantic模型）

命名规范

RankingEngine → RerankEngine

语义区分：

  • Ranking - 排序、打分（通常指ES层的原生排序）
  • Rerank - 重排序（通常指对ES结果的二次排序）

新架构：

  • ES层：使用 function_score 进行打分和排序
  • 应用层：使用 RerankEngine 进行本地重排（当前禁用）

状态：

  • RerankEngine.enabled = False - 暂时禁用
  • 未来如需复杂个性化排序可启用

对比总结

方面 重构前 重构后
KNN位置 与query平级 在bool.should内
Filter作用 只作用于文本 同时作用于文本和KNN
召回策略 文本必须匹配 文本OR KNN至少一个
打分方式 本地重排 ES function_score
时效性加权 本地计算 ES function加权
Rerank RankingEngine启用 RerankEngine禁用
前端错误 422错误 正常工作

后续优化建议

1. Function Score扩展

可添加更多打分因子：

functions:
  - filter: {range: {days_since_last_update: {lte: 30}}}
    weight: 1.1
  - filter: {term: {is_video: true}}
    weight: 1.05
  - field_value_factor:
      field: sales_count
      modifier: log1p
      factor: 0.01

2. RerankEngine应用场景

未来如需启用本地重排：

  • 实时个性化（基于用户画像）
  • 复杂业务规则（无法用ES表达）
  • A/B测试（不同排序策略）

3. 性能优化

  • 添加查询缓存
  • 优化embedding生成
  • 监控function_score性能影响

4. 测试覆盖

  • 添加集成测试
  • 性能基准测试
  • 边界情况测试

总结

✅ 核心成就

  1. 修复Filter问题 - Filter现在同时作用于文本和KNN
  2. 统一约定 - 全系统使用Pydantic模型，不做兼容
  3. 优化打分 - 使用ES function_score，性能更好
  4. 命名规范 - RerankEngine语义更清晰
  5. 代码简洁 - 移除所有兼容代码

🎯 架构原则

"统一约定，不做兼容，保持简单"

  • Pydantic模型贯穿全系统
  • 单一数据流
  • 明确的类型定义
  • 清晰的职责划分

📊 代码质量

  • ✅ 无Linter错误
  • ✅ 类型安全
  • ✅ 所有测试通过
  • ✅ 代码简洁清晰

版本: v3.3
状态: ✅ 完成并通过测试
下一步: 根据业务需求调整function_score权重