面试题：ElasticSearch日期区间聚合：复杂时间趋势下的数据分析

Question

在ElasticSearch索引中有一批订单数据，文档包含下单时间字段 `order_date`（格式为 `yyyy - MM - dd HH:mm:ss`）和订单金额字段 `order_amount`。现在需要统计每个月内不同星期几的订单金额平均值，并且要求考虑到数据的时区问题，确保聚合结果准确。请阐述详细的实现思路，包括如何设置时区以及使用哪些ElasticSearch聚合操作和API。

Answer 1

1. 设置时区：
   • 在Elasticsearch中，可以通过在索引映射中为 order_date 字段设置 format 和 time_zone。例如，假设索引名为 orders_index，可以使用以下API创建索引并设置时区：

   PUT /orders_index
   {
       "mappings": {
           "properties": {
               "order_date": {
                   "type": "date",
                   "format": "yyyy - MM - dd HH:mm:ss||yyyy - MM - dd||epoch_millis",
                   "time_zone": "Asia/Shanghai" // 根据实际需求设置时区
               },
               "order_amount": {
                   "type": "float"
               }
           }
       }
   }
   

2. 聚合操作：
   • 使用 date_histogram 聚合按月份对订单数据进行分组，同时使用 day_of_week 聚合按星期几对每个月的数据进一步分组，最后使用 avg 聚合计算每个分组内的订单金额平均值。
   • 使用的API如下：

   POST /orders_index/_search
   {
       "size": 0,
       "aggs": {
           "by_month": {
               "date_histogram": {
                   "field": "order_date",
                   "calendar_interval": "month",
                   "time_zone": "Asia/Shanghai" // 再次指定时区确保聚合准确
               },
               "aggs": {
                   "by_day_of_week": {
                       "terms": {
                           "field": "order_date.day_of_week"
                       },
                       "aggs": {
                           "avg_amount": {
                               "avg": {
                                   "field": "order_amount"
                               }
                           }
                       }
                   }
               }
           }
       }
   }
   

   • 上述API解释：
     • date_histogram 聚合：
       • field 指定按 order_date 字段进行日期直方图聚合。
       • calendar_interval 设置为 month，表示按月份分组。
       • time_zone 再次指定时区，确保聚合结果的准确性。
     • terms 聚合：
       • 在 date_histogram 聚合的每个月分组内，使用 terms 聚合按 order_date.day_of_week 字段（星期几）进行分组。
     • avg 聚合：
       • 在每个星期几的分组内，使用 avg 聚合计算 order_amount 字段的平均值。

通过上述步骤，可以统计每个月内不同星期几的订单金额平均值，并考虑到数据的时区问题确保聚合结果准确。