简述:
前面从新回顾学习了Solr,正好也借此机会顺便学习一下Lucene。
一、什么是Lucene?
全文检索的一个实现方式,也是非结构化数据查询的方法。应用场景:在数据量大,数据结构不固定的时候,采用Lucene,比如百度、Google等搜索引擎,网站的站内搜索,电商平台的商品检索等。
二、Lucene实现全文检索的流程
1、原始文档
原始文档是指要索引和搜索的内容。原始内容包括互联网上的网页、数据库中的数据、磁盘上的文件等。
2、创建文档对象
在构建索引之前,需要将原始内容构建成文档(Document),文档中包含一个一个的域(Field),域中存储内容。每个Document可以有多个Field,不同的Document可以有不同的Field,同一个Document可以有相同的Field(域名和域值都相同)。
3、分析文档
将原始内容创建为包含域(Field)的文档(document),需要再对域中的内容进行分析,分析的过程是经过对原始文档提取单词、将字母转为小写、去除标点符号、去除停用词等过程生成最终的语汇单元,可以将语汇单元理解为一个一个的单词。比如我是中国人,经过分析变成:我 是 中国人三个部分。每个语汇单元叫做一个Term,不同的域中拆分出来相同的单词是不同的Term。Term分为两部分一部分是文档的域名,另一部分是单词的内容。
4、创建索引
对所有的语汇单元进行索引,索引的目的就是为了搜索。通过索引找文档,这种索引的结构叫做倒排索引结构:倒排索引结构是根据索引找到文档,如下图:
倒排索引结构也叫反向索引结构,包括索引和文档两部分,索引即词汇表,它的规模较小,而文档集合较大。
5、查询索引
查询之前需要先创建查询对象,查询对象中可以指定查询要搜索的Field文档域、查询关键字等,查询对象会生成具体的查询语法,例如:语法 “fileName:lucene”表示要搜索Field域的内容为“lucene”的文档。然后就是在索引上查找域为fileName,并且关键字为Lucene的term,并根据term找到文档id列表。最后将文档内容渲染给用户。可以提供高亮显示。
三、入门Demo
1、使用的包
<dependency> <groupId>org.apache.lucene</groupId> <artifactId>lucene-core</artifactId> <version></version> </dependency> <dependency> <groupId>org.apache.lucene</groupId> <artifactId>lucene-analyzers-common</artifactId> <version></version> </dependency> <dependency> <groupId>org.apache.lucene</groupId> <artifactId>lucene-queryparser</artifactId> <version></version> </dependency>
2、Demo需求
实现一个文件的搜索功能,通过关键字搜索文件,凡是文件名或文件内容包括关键字的文件都需要找出来。还可以根据中文词语进行查询,并且需要支持多个条件查询。本案例中的原始内容就是磁盘上的文件,如下图:
3、创建索引
@Test public void createIndex() throws Exception { // 1、创建一个Director对象,指定索引库保存的位置。 // 把索引库保存在内存中 // Directory directory = new RAMDirectory(); // 把索引库保存在磁盘 Directory directory = FSDirectory.open(new File("D:\\Lucene\\index").toPath()); // 2、基于Directory对象创建一个IndexWriter对象 IndexWriter indexWriter = new IndexWriter(directory, new IndexWriterConfig()); // 3、读取磁盘上的文件,对应每个文件创建一个文档对象。 File dir = new File("D:\\Lucene\\searchsource"); File[] files = dir.listFiles(); for (File f : files) { // 取文件名 String fileName = f.getName(); // 文件的路径 String filePath = f.getPath(); // 文件的内容 String fileContent = FileUtils.readFileToString(f, "utf-8"); // 文件的大小 long fileSize = FileUtils.sizeOf(f); // 创建Field // 参数1:域的名称,参数2:域的内容,参数3:是否存储 Field fieldName = new TextField("name", fileName, Field.Store.YES); Field fieldPath = new StoredField("path", filePath); Field fieldContent = new TextField("content", fileContent, Field.Store.YES); Field fieldSizeValue = new LongPoint("size", fileSize); Field fieldSizeStore = new StoredField("size", fileSize); // 创建文档对象 Document document = new Document(); // 向文档对象中添加域 document.add(fieldName); document.add(fieldPath); document.add(fieldContent); // document.add(fieldSize); document.add(fieldSizeValue); document.add(fieldSizeStore); // 5、把文档对象写入索引库 indexWriter.addDocument(document); } // 6、关闭indexwriter对象 indexWriter.close(); }
运行之后可以看到index文件里面生成了很多索引
可以使用Luke工具查看索引文件
4、查询索引库
@Test public void searchIndex() throws Exception { // 1、创建一个Director对象,指定索引库的位置 Directory directory = FSDirectory.open(new File("D:\\Lucene\\index").toPath()); // 2、创建一个IndexReader对象 IndexReader indexReader = DirectoryReader.open(directory); // 3、创建一个IndexSearcher对象,构造方法中的参数indexReader对象。 IndexSearcher indexSearcher = new IndexSearcher(indexReader); // 4、创建一个Query对象,TermQuery Query query = new TermQuery(new Term("name", "spring")); // 5、执行查询,得到一个TopDocs对象 // 参数1:查询对象 参数2:查询结果返回的最大记录数 TopDocs topDocs = indexSearcher.search(query, ); // 6、取查询结果的总记录数 System.out.println("查询总记录数:" + topDocs.totalHits); // 7、取文档列表 ScoreDoc[] scoreDocs = topDocs.scoreDocs; // 8、打印文档中的内容 for (ScoreDoc doc : scoreDocs) { // 取文档id int docId = doc.doc; // 根据id取文档对象 Document document = indexSearcher.doc(docId); System.out.println(document.get("name")); System.out.println(document.get("path")); System.out.println(document.get("size")); // System.out.println(document.get("content")); System.out.println("******************************"); } // 9、关闭IndexReader对象 indexReader.close(); }
5、自定义分词器(IK分词器)
之前在创建索引的时候没有使用分词器,其实是使用了默认的标准分词器
IndexWriter indexWriter = new IndexWriter(directory, new IndexWriterConfig());
但是这种分词器对中文处理的很不好,所以这里选择使用IK分词器。网上找到的maven坐标导入报错,所以就找了一个jar手动导入
自定义分词器词汇
把配置文件和扩展词典和停用词词典添加到classpath下 。注意:hotword.dic和stopword.dic文件的格式为UTF-8,注意是无BOM 的UTF-8 编码。也就是说禁止使用windows记事本编辑扩展词典文件使用EditPlus.exe保存为无BOM 的UTF-8 编码格式,如下图:
测试IK分词器
@Test public void testTokenStream() throws Exception { // 1)创建一个Analyzer对象,StandardAnalyzer对象 // 标准分词器 Analyzer analyzer = new StandardAnalyzer();// 2)使用分析器对象的tokenStream方法获得一个TokenStream对象 TokenStream tokenStream = analyzer.tokenStream("","我就是想测试一下Lucene的中文分词器而已,没有别的意思了"); // 3)向TokenStream对象中设置一个引用,相当于数一个指针 CharTermAttribute charTermAttribute = tokenStream.addAttribute(CharTermAttribute.class); // 4)调用TokenStream对象的rest方法。如果不调用抛异常 tokenStream.reset(); // 5)使用while循环遍历TokenStream对象 while (tokenStream.incrementToken()) { System.out.println(charTermAttribute.toString()); } // 6)关闭TokenStream对象 tokenStream.close(); }
结论:在这里可以看到标准分词器对中文并不友好
@Test public void testTokenStream() throws Exception { // 1)创建一个Analyzer对象,StandardAnalyzer对象//IK分词器 Analyzer analyzer = new IKAnalyzer(); // 2)使用分析器对象的tokenStream方法获得一个TokenStream对象 TokenStream tokenStream = analyzer.tokenStream("","我就是想测试一下Lucene的中文分词器而已,没有别的意思了"); // 3)向TokenStream对象中设置一个引用,相当于数一个指针 CharTermAttribute charTermAttribute = tokenStream.addAttribute(CharTermAttribute.class); // 4)调用TokenStream对象的rest方法。如果不调用抛异常 tokenStream.reset(); // 5)使用while循环遍历TokenStream对象 while (tokenStream.incrementToken()) { System.out.println(charTermAttribute.toString()); } // 6)关闭TokenStream对象 tokenStream.close(); }
结论:可以看到IK中文分词器效果明显比标准分词器好。
如何使用IK分词器
在创建索引的第二步里面加上IK分词器就可以使用了
IndexWriter indexWriter = new IndexWriter(directory, new IndexWriterConfig(new IKAnalyzer()));
5、索引库的维护
Field(域)有很多类型。下面就介绍Field(域的属性)
结论:根据不同的类型使用不同的域
新增索引
@Test public void addDocument() throws Exception { // 创建一个IndexWriter对象,需要使用IKAnalyzer作为分析器 IndexWriter indexWriter = new IndexWriter(FSDirectory.open(new File("D:\\Lucene\\index").toPath()), new IndexWriterConfig(new IKAnalyzer())); // 创建一个Document对象 Document document = new Document(); // 向document对象中添加域 document.add(new TextField("name", "新增加的域", Field.Store.YES)); document.add(new TextField("content", "新家域的内容", Field.Store.NO)); document.add(new StoredField("path", "D:/temp/helo")); // 把文档写入索引库 indexWriter.addDocument(document); // 关闭索引库 indexWriter.close(); }
可以看到文档域变成了16个
删除索引
@Test public void deleteAllDocument() throws Exception { // 创建一个IndexWriter对象,需要使用IKAnalyzer作为分析器 IndexWriter indexWriter = new IndexWriter(FSDirectory.open(new File("D:\\Lucene\\index").toPath()), new IndexWriterConfig(new IKAnalyzer())); //删除全部索引 indexWriter.deleteAll();//关闭索引库 indexWriter.close(); }
这样就会删除全部,当然也可以根据条件删除。我们先把之前增加的索引全部再增加一次。然后查询文档中有包含spring的有几个。
@Test public void deleteAllDocument() throws Exception { // 创建一个IndexWriter对象,需要使用IKAnalyzer作为分析器 IndexWriter indexWriter = new IndexWriter(FSDirectory.open(new File("D:\\Lucene\\index").toPath()), new IndexWriterConfig(new IKAnalyzer())); //根据条件删除 indexWriter.deleteDocuments(new Term("name", "spring")); //关闭索引库 indexWriter.close(); }
原始文档有15个,删除2个包含spring的
修改索引
在Lucene中修改的原理是先删除在新增。步骤:先删除全部索引,再增加全部索引。然后替换包换spring的
@Test public void updateDocument() throws Exception { IndexWriter indexWriter = new IndexWriter(FSDirectory.open(new File("D:\\Lucene\\index").toPath()), new IndexWriterConfig(new IKAnalyzer())); //创建一个新的文档对象 Document document = new Document(); //向文档对象中添加域 document.add(new TextField("name", "测试索引修改", Field.Store.YES));//更新操作 indexWriter.updateDocument(new Term("name", "spring"), document); //关闭索引库 indexWriter.close(); }
这时候在查询包含spring的文档
然后查询包含测试的文档
从这个结论就可以看出,更新就是先删除,然后在增加。、
本文中所需要的jar包和资料:链接:https://pan.baidu.com/s/1UU0e5_fnh8bZ1y85U4Ibqw 提取码:bxdp
目前主要就是学到这里。后面如果用到或者再学习到了。在继续补充。这个案例只是搭建一个简单Demo。里面难免会有错误的地方。欢迎指正