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  • 【手把手教你全文检索】Apache Lucene初探

    PS:

    苦学一周全文检索,由原来的搜索小白,到初次涉猎,感觉每门技术都博大精深,其中精髓亦是不可一日而语。那小博猪就简单介绍一下这一周的学习历程,仅供各位程序猿们参考,这其中不涉及任何私密话题,因此也不用打马赛克了,都是网络分享的开源资料,当然也不涉及任何利益关系。

      如若转载,还请注明出处——xingoo

      


      

    讲解之前,先来分享一些资料

      首先呢,学习任何一门新的亦或是旧的开源技术,百度其中一二是最简单的办法,先了解其中的大概,思想等等这里就贡献一个讲解很到位的ppt。已经被我转成了PDF,便于搜藏。

      其次,关于第一次编程初探,建议还是查看官方资料。百度到的资料,目前Lucene已经更新到4.9版本,这个版本需要1.7以上的JDK,所以如果还用1.6甚至是1.5的小盆友,请参考低版本,由于我用的1.6,因此在使用Lucene4.0。

      这是Lucene4.0的官网文档:http://lucene.apache.org/core/4_0_0/core/overview-summary.html

      这里非常佩服Lucene的开元贡献者,可以阅读Lucene in Action,作者最初想要写软件赚钱,最后贡献给了Apache,跑题了。

      最后,提醒学习Lucene的小盆友们,这个开源软件的版本更新不慢,版本之间的编程风格亦是不同,所以如果百度到的帖子,可能这段代码,用了4.0或者3.6就会不好使。

      比如,以前版本的申请IndexWriter时,是这样的:

     IndexWriter indexWriter  =   new IndexWriter(indexDir,luceneAnalyzer, true ); 

      但是4.0,我们需要配置一个conf,把配置内容放到这个对象中:

        IndexWriterConfig config = new IndexWriterConfig(Version.LUCENE_CURRENT, analyzer);
        IndexWriter iwriter = new IndexWriter(directory, config);

      所以,请一定要参考官方文档的编程风格,进行代码的书写

      最后的最后,从官网上面下载下来的文件,已经上传至百度网盘,欢迎下载。

      

      这是其中最常用的五个文件:

      第一个,也是最重要的,Lucene-core-4.0.0.jar,其中包括了常用的文档,索引,搜索,存储等相关核心代码。

      第二个,Lucene-analyzers-common-4.0.0.jar,这里面包含了各种语言的词法分析器,用于对文件内容进行关键字切分,提取。

      第三个,Lucene-highlighter-4.0.0.jar,这个jar包主要用于搜索出的内容高亮显示。

      第四个和第五个,Lucene-queryparser-4.0.0.jar,提供了搜索相关的代码,用于各种搜索,比如模糊搜索,范围搜索,等等。


      

    废话说到这里,下面我们简单的讲解一下什么是全文检索

      

      比如,我们一个文件夹中,或者一个磁盘中有很多的文件,记事本、world、Excel、pdf,我们想根据其中的关键词搜索包含的文件。例如,我们输入Lucene,所有内容含有Lucene的文件就会被检查出来。这就是所谓的全文检索。

      因此,很容易的我们想到,应该建立一个关键字与文件的相关映射,盗用ppt中的一张图,很明白的解释了这种映射如何实现。

      在Lucene中,就是使用这种“倒排索引”的技术,来实现相关映射。 

      


    有了这种映射关系,我们就来看看Lucene的架构设计

      下面是Lucene的资料必出现的一张图,但也是其精髓的概括。

      我们可以看到,Lucene的使用主要体现在两个步骤:

      1 创建索引,通过IndexWriter对不同的文件进行索引的创建,并将其保存在索引相关文件存储的位置中。

      2 通过索引查寻关键字相关文档。

      下面针对官网上面给出的一个例子,进行分析:

    复制代码
     1   Analyzer analyzer = new StandardAnalyzer(Version.LUCENE_CURRENT);
     2 
     3     // Store the index in memory:
     4     Directory directory = new RAMDirectory();
     5     // To store an index on disk, use this instead:
     6     //Directory directory = FSDirectory.open("/tmp/testindex");
     7     IndexWriterConfig config = new IndexWriterConfig(Version.LUCENE_CURRENT, analyzer);
     8     IndexWriter iwriter = new IndexWriter(directory, config);
     9     Document doc = new Document();
    10     String text = "This is the text to be indexed.";
    11     doc.add(new Field("fieldname", text, TextField.TYPE_STORED));
    12     iwriter.addDocument(doc);
    13     iwriter.close();
    14     
    15     // Now search the index:
    16     DirectoryReader ireader = DirectoryReader.open(directory);
    17     IndexSearcher isearcher = new IndexSearcher(ireader);
    18     // Parse a simple query that searches for "text":
    19     QueryParser parser = new QueryParser(Version.LUCENE_CURRENT, "fieldname", analyzer);
    20     Query query = parser.parse("text");
    21     ScoreDoc[] hits = isearcher.search(query, null, 1000).scoreDocs;
    22     assertEquals(1, hits.length);
    23     // Iterate through the results:
    24     for (int i = 0; i < hits.length; i++) {
    25       Document hitDoc = isearcher.doc(hits[i].doc);
    26       assertEquals("This is the text to be indexed.", hitDoc.get("fieldname"));
    27     }
    28     ireader.close();
    29     directory.close();
    复制代码

      

    索引的创建

      首先,我们需要定义一个词法分析器。

      比如一句话,“我爱我们的中国!”,如何对他拆分,扣掉停顿词“的”,提取关键字“我”“我们”“中国”等等。这就要借助的词法分析器Analyzer来实现。这里面使用的是标准的词法分析器,如果专门针对汉语,还可以搭配paoding,进行使用。

    1 Analyzer analyzer = new StandardAnalyzer(Version.LUCENE_CURRENT);

      参数中的Version.LUCENE_CURRENT,代表使用当前的Lucene版本,本文环境中也可以写成Version.LUCENE_40。

      

      第二步,确定索引文件存储的位置,Lucene提供给我们两种方式:

      1 本地文件存储 

    Directory directory = FSDirectory.open("/tmp/testindex");

      2 内存存储

    Directory directory = new RAMDirectory();

      可以根据自己的需要进行设定。

       

      第三步,创建IndexWriter,进行索引文件的写入。

    IndexWriterConfig config = new IndexWriterConfig(Version.LUCENE_CURRENT, analyzer);
    IndexWriter iwriter = new IndexWriter(directory, config);

      这里的IndexWriterConfig,据官方文档介绍,是对indexWriter的配置,其中包含了两个参数,第一个是目前的版本,第二个是词法分析器Analyzer。

      

      第四步,内容提取,进行索引的存储。

    Document doc = new Document();
    String text = "This is the text to be indexed.";
    doc.add(new Field("fieldname", text, TextField.TYPE_STORED));
    iwriter.addDocument(doc);
    iwriter.close();

      第一行,申请了一个document对象,这个类似于数据库中的表中的一行。

      第二行,是我们即将索引的字符串。

      第三行,把字符串存储起来(因为设置了TextField.TYPE_STORED,如果不想存储,可以使用其他参数,详情参考官方文档),并存储“表明”为"fieldname".

      第四行,把doc对象加入到索引创建中。

      第五行,关闭IndexWriter,提交创建内容。

      

      这就是索引创建的过程。

    关键字查询:

      第一步,打开存储位置

    DirectoryReader ireader = DirectoryReader.open(directory);

      第二步,创建搜索器

    IndexSearcher isearcher = new IndexSearcher(ireader);

      第三步,类似SQL,进行关键字查询

    复制代码
    QueryParser parser = new QueryParser(Version.LUCENE_CURRENT, "fieldname", analyzer);
    Query query = parser.parse("text");
    ScoreDoc[] hits = isearcher.search(query, null, 1000).scoreDocs;
    assertEquals(1, hits.length);
    for (int i = 0; i < hits.length; i++) {
        Document hitDoc = isearcher.doc(hits[i].doc);
        assertEquals("This is the text to be indexed.",hitDoc.get("fieldname"));
    }
    复制代码

      这里,我们创建了一个查询器,并设置其词法分析器,以及查询的“表名“为”fieldname“。查询结果会返回一个集合,类似SQL的ResultSet,我们可以提取其中存储的内容。

      关于各种不同的查询方式,可以参考官方手册,或者推荐的PPT

      第四步,关闭查询器等。

    ireader.close();
    directory.close();

      最后,博猪自己写了个简单的例子,可以对一个文件夹内的内容进行索引的创建,并根据关键字筛选文件,并读取其中的内容

    创建索引:

      

    复制代码
    /**
         * 创建当前文件目录的索引
         * @param path 当前文件目录
         * @return 是否成功
         */
        public static boolean createIndex(String path){
            Date date1 = new Date();
            List<File> fileList = getFileList(path);
            for (File file : fileList) {
                content = "";
                //获取文件后缀
                String type = file.getName().substring(file.getName().lastIndexOf(".")+1);
                if("txt".equalsIgnoreCase(type)){
                    
                    content += txt2String(file);
                
                }else if("doc".equalsIgnoreCase(type)){
                
                    content += doc2String(file);
                
                }else if("xls".equalsIgnoreCase(type)){
                    
                    content += xls2String(file);
                    
                }
                
                System.out.println("name :"+file.getName());
                System.out.println("path :"+file.getPath());
    //            System.out.println("content :"+content);
                System.out.println();
                
                
                try{
                    analyzer = new StandardAnalyzer(Version.LUCENE_CURRENT);
                    directory = FSDirectory.open(new File(INDEX_DIR));
        
                    File indexFile = new File(INDEX_DIR);
                    if (!indexFile.exists()) {
                        indexFile.mkdirs();
                    }
                    IndexWriterConfig config = new IndexWriterConfig(Version.LUCENE_CURRENT, analyzer);
                    indexWriter = new IndexWriter(directory, config);
                    
                    Document document = new Document();
                    document.add(new TextField("filename", file.getName(), Store.YES));
                    document.add(new TextField("content", content, Store.YES));
                    document.add(new TextField("path", file.getPath(), Store.YES));
                    indexWriter.addDocument(document);
                    indexWriter.commit();
                    closeWriter();
        
                    
                }catch(Exception e){
                    e.printStackTrace();
                }
                content = "";
            }
            Date date2 = new Date();
            System.out.println("创建索引-----耗时:" + (date2.getTime() - date1.getTime()) + "ms
    ");
            return true;
        }
    复制代码

    进行查询:

    复制代码
    /**
         * 查找索引,返回符合条件的文件
         * @param text 查找的字符串
         * @return 符合条件的文件List
         */
        public static void searchIndex(String text){
            Date date1 = new Date();
            try{
                directory = FSDirectory.open(new File(INDEX_DIR));
                analyzer = new StandardAnalyzer(Version.LUCENE_CURRENT);
                DirectoryReader ireader = DirectoryReader.open(directory);
                IndexSearcher isearcher = new IndexSearcher(ireader);
        
                QueryParser parser = new QueryParser(Version.LUCENE_CURRENT, "content", analyzer);
                Query query = parser.parse(text);
                
                ScoreDoc[] hits = isearcher.search(query, null, 1000).scoreDocs;
            
                for (int i = 0; i < hits.length; i++) {
                    Document hitDoc = isearcher.doc(hits[i].doc);
                    System.out.println("____________________________");
                    System.out.println(hitDoc.get("filename"));
                    System.out.println(hitDoc.get("content"));
                    System.out.println(hitDoc.get("path"));
                    System.out.println("____________________________");
                }
                ireader.close();
                directory.close();
            }catch(Exception e){
                e.printStackTrace();
            }
            Date date2 = new Date();
            System.out.println("查看索引-----耗时:" + (date2.getTime() - date1.getTime()) + "ms
    ");
        }
    复制代码

    全部代码:

    View Code

    运行结果:

      所有包含man关键字的文件,都被筛选出来了。

      

      

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  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/hadoop-dev/p/6245579.html
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