lucene 技术

目前,主流的全文索引工具有:Lucene , Sphinx , Solr , ElasticSearch。其中Solr和Elastic Search都是基于Lucene的。Sphinx不是 apache的项目,如果你想把Sphinx放到某个商业性的项目中,你就得买个商业许可证。

       此文章为个人学习备忘之用,仅适合lucene的初学者参考阅读。至于lucene能做什么,自己百度就好,这里就不多说了。本文为lucene-3.6.1的学习笔记,是当前最稳定的版本。当前最新版本为lucene-4.3,各版本之间变动较大。

       对于想继续深入研究Lucene的,推荐一本史诗级的作品《LUCENE IN ACTION》,有中文版。当然,这本书写的比较早,是以JAVA语言为基础的2.4版本的教程,其中对lucene的核心、API和高级应用都做了非常详细的介绍。虽然现在很多方法发生了改变,但此书依然具有极佳的学习和参考价值。

       在语言能力允许的情况下,还是推荐广大热爱学习IT技术的朋友去找点英文资料看看。一位大神曾经说过:想要在技术上与世界接轨,就必须先在语言上与国际接轨。我惭愧:英语是我的硬伤。大神说:学好哲学、数学和英语之后,再之后的学习就毫无压力了。我掩面而走:我的数学比英语伤的还重。

       由于此笔记作者实在太懒,这点东西断断续续写了近两个月。可以说,这完全是一个锻炼毅力的产出品。作者本身才疏学浅,所写的内容自然也不会有太大的深度和内涵。废话结束,开始。



第一章 LUCENE基础


       在全文索引工具中,都是由这样的三部分组成:索引部分、分词部分和搜索部分。


1.1索引部分的核心类


       IndexWriter:用来创建索引并添加文档到索引中。

       Directory:这个类代表了索引的存储的位置,是一个抽象类。

       Analyzer:对文档内容进行分词处理,把分词后的内容交给 IndexWriter来建立索引。

       Document:由多个Field组成,相当于数据库中的一条记录。

       Field相当于数据库中的一条记录中的一个字段。


1.2分词部分的核心类


       Analyzer:简单分词器(SimpleAnalyzer)、停用词分词器(StopAnalyzer)、空格分词器(WhitespaceAnalyzer)、标准分词器(StandardAnalyzer)。

       TokenStream:可以通过这个类有效的获取到分词单元信息。

       Tokenizer:主要负责接收字符流Reader,Reader进行分词操作。

       TokenFilter:将分词的语汇单元,进行各种各样过滤。

1.3搜索部分的核心类


 

       IndexSearcher:用来在建立好的索引上进行搜索。

       Term:是搜索的基本单位。

       Query:把用户输入的查询字符串封装成Lucene能够识别的Query

       TermQuery:是抽象类Query的一个子类,它的构造函数只接受一个参数,那就是一个Term对象。

       TopDocs:保存返回的搜索结果。

       SocreDoc:保存具体的Document对象。



第二章 索引建立


       索引的建立是将现实世界中所有的结构化和非结构化数据提取信息,创建索引的过程。如下图:(本章节完整代码见附件package kecheng.jichu.index;)


      


2.1创建Directory


       privateDirectorydirectory =null;

       directory = FSDirectory.open(new File("D:/Test/index/index02"));

        //一般使用FSDirectory,它会自动选择适合当前环境的实现

       directory = new RAMDirectory();

       //RAMDirectory()是将索引保存到内存中,速度快,但不能持久.

2.2创建Writer


      IndexWriter writer =null;

      IndexWriterConfig iwc =new IndexWriterConfig(Version.LUCENE_36,newStandardAnalyzer(Version.LUCENE_36));

      //创建标准分词器(声明lucene版本)

      writer = newIndexWriter(directory,iwc);


2.3创建文档并且添加索引


      Document doc = newDocument();

     //创建域(文本存储)

      doc.add(newField("id","2",Field.Store.YES,Field.Index.NOT_ANALYZED_NO_NORMS));

      //创建域(数字存储)

      doc.add(newNumericField( "attach",Field.Store.YES,true).setIntValue(attachs[i]));

      Mapscores =newHashMap();//加权值Map

      scores.put("163.com", 2.0f); //设置163邮箱的加权值为2.0f

      scores.put("sina.com", 1.5f); //设置sina邮箱的加权值为1.5f

      String et = emails[i].substring(emails[i].lastIndexOf("@")+1);

     if(scores.containsKey(et)){ //如果scores中包含这个et

             doc.setBoost(scores.get(et)); //使用Map中相应的加权值

      }else{

           doc.setBoost(0.5f); //否则设置加权值为0.5f

      }

      writer.addDocument(doc); //添加索引

      其他属性:

           Field.Store.YES存储。该值可以被恢复(还原)。

            NO不存储。该值不可以被恢复,但可以被索引。

           Field.Index.ANALYZED分词。

            NOT_ANALYZED不分词。

            NOT_ANALYZED_NO_NORMS不分词也不加权(即不存储NORMS信息)。

      备注:NORMS是存储索引创建时间和相关性评分的。权值越大,默认搜索出来越靠前。



2.4查询索引的基本信息


      IndexReader reader = IndexReader.open(directory);

      //通过reader获取文档数量

      System.out.println("numDocs"+reader.numDocs());

      其他属性:

           reader.numDocs():存储的文档数。

            maxDoc():最大文档数(包括已删除至回收站的文档)。

            numDeletedDocs():被删除的文件数。

            getVersion():版本信息(Long)。

            hasDeletions():判断回收站有没有被删除的索引,返回true或false。



2.5删除和更新索引



(1)使用writer删除


     writer.deleteDocuments(new Term("id","1"));//删除指定项文档(id1)

     备注:

          此时删除的文档并没有被完全删除,而是存储在回收站中,可以被恢复。

         deleteDocuments()中的参数可以是一个Query,也可以是一个TermTerm是一个精确查找的值。

(2) 使用reader删除

   reader.deleteDocuments(new Term("id","1"));//此方法已不提倡使用

     reader.close();//在关闭时提交信息

     备注:

         此时删除的文档并没有被完全删除,而是存储在回收站中,可以被恢复。

         如果已删除的值依然可以被查询,请检查reader是否已关闭(信息在关闭时提交)。

(3) 恢复删除


     //恢复时,需要将IndexReader的只读(ReadOnly)设置成false

     IndexReader reader = IndexReader.open(directory,false);

     reader.undeleteAll();

     备注:不清楚为什么会给个横线,暂时没找到替代方法。

(4) 彻底删除


     writer.forceMergeDeletes();//清空回收站

     writer.deleteAll(); //清空索引(包括回收站)

     备注:3.5版本之前,都是使用optimize()方法,但是这个方法消耗资源,已被弃用。

(5) 更新索引


     //创建新的doc

     Document doc = new Document();

     doc.add(new Field("id","11",Field.Store.YES,Field.Index.NOT_ANALYZED_NO_NORMS));

     doc.add(new Field("email","[email protected]",Field.Store.YES,Field.Index.NOT_ANALYZED));

     //用新建的doc替换原id1doc

     writer.updateDocument(new Term("id","1"), doc);

     备注:Lucene本身并没有提供更新方法,它的更新操作其实是如下两个操作的合集:先删除,再添加。

(6) 手动优化


     writer.forceMerge(2);

     //会将索引合并为2段,这两段中的被删除的数据会被清空。

     writer.commit();

     //如果writer的生命周期没有结束,即不在finally中关闭,那么就需要使用commit提交。

     备注:此方法在3.5之后不建议使用,因为会消耗大量的开销,lucene会自动处理的。



2.6索引文件作用


     索引建立成功后,会自动在磁盘上生成一些不同后缀的文件(如下图),这些文件缺一不可,这里简单的介绍下不同后缀名的文件都有些什么作用:


      

     .fdt :  保存域的值(即Store.YES属性的文件)。

     .fdx :  与.fdt的作用相同。

     .fnm :保存了此段包含了多少个域,每个域的名称及索引方式。

     .frq :  保存倒排表。数据出现次数(哪篇文章哪个词出现了多少次)。

     .nrm : 保存评分和排序信息。

     .prx :  偏移量信息。倒排表中每个词在包含此词的文档中的位置。

     .tii :   保存了词典(Term Dictionary)。也即此段包含的所有的词按字   典顺序的排序。

     .tis :   同上。存储索引信息。


     备注:

          如上图,具有相同前缀文件的属同一个段,图中共两个段 "_0""_1"

          一个索引可以包含多个段,段与段之间是独立的,添加新文档可以生成新的段,不同的段可以合并。

          这些索引文件可以使用使用lukeall-3.5.0.jar打开,具体使用方法在后面的章节进行详述。



第三章   搜索功能

     在工作中,使用最多的搜索是通过QueryParser类将用户输入的文本条件转换成Query对象。本章节完整代码详见附件package kecheng.jichu.searcher

3.1简单搜索

(1) 创建IndexReader

    Directory directory =FSDirectory.open(new File("D:/Test/index/index01"));

    IndexReader reader = IndexReader.open(directory);

(2) 创建IndexSearcher

[java] view plain copy print ?
  1. private IndexReader reader; 
  2. IndexSearcher searcher = getIndexSearcher(directory); 
  3. public IndexSearcher getIndexSearcher(Directory directory){ 
  4.         try {   
  5.             if(reader==null){//reader为空,创建新的IndexReader 
  6.                 reader = IndexReader.open(directory); 
  7.             }else //reader不为空,重新打开 
  8.                 IndexReader tr = IndexReader.openIfChanged(reader); 
  9.                 if(tr!=null){ 
  10.                     reader.close(); reader = tr; 
  11.                 } 
  12.             } 
  13.             return new IndexSearcher(reader); 
  14.         } catch (IOException e) { 
  15.             e.printStackTrace(); 
  16.         } 
  17.         return null
private IndexReader reader;
IndexSearcher searcher = getIndexSearcher(directory);
public IndexSearcher getIndexSearcher(Directory directory){
		try {  
			if(reader==null){ //reader为空,创建新的IndexReader
				reader = IndexReader.open(directory);
			}else{  //reader不为空,重新打开
				IndexReader tr = IndexReader.openIfChanged(reader);
				if(tr!=null){
					reader.close(); reader = tr;
				}
			}
			return new IndexSearcher(reader);
		} catch (IOException e) {
			e.printStackTrace();
		}
		return null;
}

    备注:IndexSearcher根据IndexReader获取,IndexReader一般以单例模式创建。

(3) 创建Term和TermQuery

    //查找索引中,域name的值为“john”的数据。

    Query query =new TermQuery(new Term("name","john"));

    备注:TermQuery为精确匹配查询,索引值与查询值(john)必须完全相同。

(4) 根据TermQuery获取TopDocs

    TopDocs tds = searcher.search(query, 10); //返回10条数据

(5) 根据TopDocs获取ScoreDoc

    ScoreDoc sd = tds.scoreDocs[0];

    备注:这种方法仅适合返回一条数据时使用。一般采用遍历的方式,如(6)。

(6) 根据ScoreDoc获取相应文档

    for(ScoreDoc sd : tds.scoreDocs){ //遍历结果集

         Document doc = searcher.doc(sd.doc);

         System.out.println(doc.getBoost()+","+doc.get("name"));

    }

3.2其他搜索

   这里简单的测试下常见的查询方法,实际工作中BooleanQuery是比较重要的,经常和QueryParser结合使用。示例中的索引文件皆使用如下数据和输出语句:

[java] view plain copy print ?
  1. private String[] ids = {"1","2","3","4","5","6"};//邮件ID 
  2.     private String[] emails = {"[email protected]","[email protected]","[email protected]","[email protected]","[email protected]","[email protected]"}; 
  3.     private String[] contents= {"welcome to qinghai,I like food"
  4.                                 "hello boy,I like pingpeng ball"
  5.                                 "my name is cc,I like game"
  6.                                 "I like football"
  7.                                 "I like reading book,and I like girl"
  8.                                 "I like brid,I want fly"};//邮件内容 
  9.     private int[] attachs = {2,3,1,4,5,5};//附件个数 
  10.     private String[] names = {"zhangsan","lisi","john","jetty","mike","jack"};//发件人姓名 
  11.     private Date[] dates =new Date[ids.length];  //日期 
  12.     dates[0] = new Date[ids.length]; 
  13.     dates[1] = sdf.parse("2011-11-09"); 
  14.     dates[2] = sdf.parse("2012-01-01"); 
  15.     dates[3] = sdf.parse("2010-11-12"); 
  16.     dates[4] = sdf.parse("2009-09-17"); 
  17.     dates[5] = sdf.parse("2008-10-19"); 
private String[] ids = {"1","2","3","4","5","6"};//邮件ID
	private String[] emails = {"[email protected]","[email protected]","[email protected]","[email protected]","[email protected]","[email protected]"};
	private String[] contents= {"welcome to qinghai,I like food",
								"hello boy,I like pingpeng ball",
								"my name is cc,I like game",
								"I like football",
								"I like reading book,and I like girl",
								"I like brid,I want fly"};//邮件内容
	private int[] attachs = {2,3,1,4,5,5}; //附件个数
	private String[] names = {"zhangsan","lisi","john","jetty","mike","jack"};//发件人姓名
	private Date[] dates = new Date[ids.length];  //日期
    dates[0] = new Date[ids.length];
    dates[1] = sdf.parse("2011-11-09");
    dates[2] = sdf.parse("2012-01-01");
    dates[3] = sdf.parse("2010-11-12");
    dates[4] = sdf.parse("2009-09-17");
    dates[5] = sdf.parse("2008-10-19");

    输出语句:

[java] view plain copy print ?
  1. System.out.println("一共查询了:"+tds.totalHits); 
  2.     System.out.println(sd.doc+"-"+doc.getBoost()+"-"+sd.score+","
  3. doc.get("name")+"["+doc.get("email")+"]-->"+doc.get("id")+"," 
  4.         +doc.get("attach")+","+doc.get("date")); 
System.out.println("一共查询了:"+tds.totalHits);
	System.out.println(sd.doc+"-"+doc.getBoost()+"-"+sd.score+","+
doc.get("name")+"["+doc.get("email")+"]-->"+doc.get("id")+","
		+doc.get("attach")+","+doc.get("date"));

(1) 范围查询(TermRangeQuery)

   //new TermRangeQuery(查询的域,开始,结束,是否包含开始值,是否包含结束值);

   Query query =new TermRangeQuery("name","l","m",true,true);

   输出结果:

    

   备注:这个结果显然是有问题的,结束值m并没有被包含在内。具体原因有待研究。

(2) 数字查询(NumericRangeQuery)

   //括号内(查询的域,开始,结束,是否包含开始值,是否包含结束值);

   Query query = NumericRangeQuery.newIntRange("attach", 4, 5,true,true);

   输出结果:

       

   备注:这个结果没有问题。输出的倒数第二个值是我们查询的条件。

(3) 前缀查询(PrefixQuery)

   //查询namej开头的

   Query query =new PrefixQuery(new Term("name","j"));

   输出结果:

       

   备注:顺便说下,由于建立索引的时候,所有的英文字母都会被自动转换为小写,所以查询值都应该使用小写字母。

(4) 通配符查询(WildcardQuery)

   //在传入的value中,可以使用通配符(?或*

   Query query =new WildcardQuery(new Term("email","*@16?.com"));

   输出结果:

       

   备注: *代表任意个字符,?代表一个字符。但这种查询方式效率较低,尤其是把通配符放在查询条件前面的时候。

(5) 多条件查询(BooleanQuery)

   //查询namezhangsan,且content包含like的数据

   BooleanQuery query =new BooleanQuery();

   query.add(new TermQuery(new Term("name","zhangsan")), Occur.MUST);

   query.add(new TermQuery(new Term("content","like")), Occur.MUST);

   输出结果:

       

   其他属性:

       Occur.Must:此条件必须符合。

       Occur.MUST_NOT:此条件必须不符合(name必须不能是zhangsan)。

       Occur.SHOULD:此条件可以不符合。

(6) 短语查询(PhraseQuery)

   //查询content中包含ibook短语的,两个短语之间间隔2

   PhraseQuery query =new PhraseQuery();

   query.setSlop(2);//设置单词间隔数

   query.add(new Term("content","i"));

   query.add(new Term("content","book"));

   输出结果:

       

   备注:短语查询,对英文非常有效,汉语没多大作用。

(7) 模糊查询(FuzzyQuery)

   //FuzzyQuery(Term,匹配程度,匹配距离);值越小,匹配上的比率越大

   FuzzyQuery query =new FuzzyQuery(new Term("name","jahn"),0.4f,0);

   System.out.println("匹配距离:"+query.getPrefixLength());

   System.out.println("最小匹配程度:"+query.getMinSimilarity());

   输出结果:

       

   备注:模糊查询的效率较低,一般使用较少。


3.3QueryParser

(1) 创建QueryParser

[java] view plain copy print ?
  1. //创建QueryPrase对象.设置默认搜索域为content 
  2. QueryParser parser = new QueryParser(Version.LUCENE_36,"content"
  3. new StandardAnalyzer(Version.LUCENE_36)); 
  4.  
  5.     //改变默认操作符(空格)的作用。 
  6.     parser.setDefaultOperator(Operator.AND);   //设置空格为and 
  7.  
  8.     //开启第一个字符为通配符的匹配。默认为关闭,因为效率不高。 
  9. parser.setAllowLeadingWildcard(true); 
//创建QueryPrase对象.设置默认搜索域为content
QueryParser parser = new QueryParser(Version.LUCENE_36,"content",
new StandardAnalyzer(Version.LUCENE_36));

	//改变默认操作符(空格)的作用。
	parser.setDefaultOperator(Operator.AND);   //设置空格为and

	//开启第一个字符为通配符的匹配。默认为关闭,因为效率不高。
parser.setAllowLeadingWildcard(true);

(2) 各种匹配方式

[java] view plain copy print ?
  1. //搜索content中包含like的 
  2. Query query = parser.parse("fly"); 
  3. //搜索有football或者有food的,空格默认为or 
  4. query = parser.parse("football food"); 
  5. //改变默认搜索域。name为mike的 
  6. query = parser.parse("name:mike"); 
  7. //名字为j开头的.邮箱@后为4位字符的*为任意数,?代表一个字符。 
  8. query = parser.parse("name:j*"); 
  9. query = parser.parse("email:*@????.com"); 
  10. //name中不能有mike,内容中必须有football 
  11. query = parser.parse("-name:mike + football"); 
  12. //匹配id为1-3的。TO必须大写 
  13. query = parser.parse("id:[1 TO 3]"); 
  14. //查询id为1和3的,类似parser.parse("id:1 id:3");。可能是版本问题,在3.5中为闭区间,查询结果为id是2的。 
  15. query = parser.parse("id:(1 to 3)"); 
  16. //查询email首字母为a-c的,但输出结果不包含c。 
  17. query = parser.parse("email:[a TO c]"); 
  18. //短语匹配。双引号中的短语必须完全匹配 
  19. query = parser.parse("\"i like football\""); 
  20. //匹配i和football之间有1个以内单词的。~n即 
  21. query = parser.parse("\"i football\"~1"); 
  22. //模糊查询(mike)。只能有一个字符的差异。 
  23. query = parser.parse("name:mie~"); 
  //搜索content中包含like的
	Query query = parser.parse("fly");
	//搜索有football或者有food的,空格默认为or
	query = parser.parse("football food");
	//改变默认搜索域。name为mike的
	query = parser.parse("name:mike");
	//名字为j开头的.邮箱@后为4位字符的*为任意数,?代表一个字符。
	query = parser.parse("name:j*");
	query = parser.parse("email:*@????.com");
	//name中不能有mike,内容中必须有football
	query = parser.parse("-name:mike + football");
	//匹配id为1-3的。TO必须大写
	query = parser.parse("id:[1 TO 3]");
	//查询id为1和3的,类似parser.parse("id:1 id:3");。可能是版本问题,在3.5中为闭区间,查询结果为id是2的。
	query = parser.parse("id:(1 to 3)");
	//查询email首字母为a-c的,但输出结果不包含c。
	query = parser.parse("email:[a TO c]");
	//短语匹配。双引号中的短语必须完全匹配
	query = parser.parse("\"i like football\"");
	//匹配i和football之间有1个以内单词的。~n即


   备注:这种QueryParser不能匹配数字,需要自己扩展。


3.4分页搜索

(1) 普通分页

[java] view plain copy print ?
  1. //查询content中包含"java"的数据,并按每页10条进行分页。展示第3页。 
  2. searchPage("java", 3,10); //(查询的内容,页码,每页数量) 
  3. public void searchPage(String query,int pageIndex,int pageSize){ 
  4.         Directory dir = FileIndexUtils.getDirectory(); 
  5.         IndexSearcher searcher = getIndexSearcher(dir); 
  6.         QueryParser parser = new QueryParser(Version.LUCENE_36, 
  7. "content",new StandardAnalyzer(Version.LUCENE_36)); 
  8.         Query q; 
  9.         try
  10.             q = parser.parse(query); 
  11.             TopDocs tds = searcher.search(q, 500);  
  12.             ScoreDoc[] sds = tds.scoreDocs; 
  13.             int start = (pageIndex-1)*pageSize;//计算开始位置 
  14.             int end = pageIndex*pageSize;//计算结束位置 
  15.             for(int i=start;i//遍历这个区间 
  16.                 Document doc = searcher.doc(sds[i].doc); 
  17.                 System.out.println(sds[i].doc+":"+doc.get("path"
  18. +"-->"+doc.get("filename")); 
  19.             } 
  20.             searcher.close();//关闭searcher 
  21.         } catch (org.apache.lucene.queryParser.ParseException e) { 
  22.             e.printStackTrace(); 
  23.         } catch (IOException e) { 
  24.             e.printStackTrace(); 
  25.         } 
//查询content中包含"java"的数据,并按每页10条进行分页。展示第3页。
searchPage("java", 3, 10); //(查询的内容,页码,每页数量)
public void searchPage(String query,int pageIndex,int pageSize){
		Directory dir = FileIndexUtils.getDirectory();
		IndexSearcher searcher = getIndexSearcher(dir);
		QueryParser parser = new QueryParser(Version.LUCENE_36,
"content",new StandardAnalyzer(Version.LUCENE_36));
		Query q;
		try {
			q = parser.parse(query);
			TopDocs tds = searcher.search(q, 500); 
			ScoreDoc[] sds = tds.scoreDocs;
			int start = (pageIndex-1)*pageSize; //计算开始位置
			int end = pageIndex*pageSize; //计算结束位置
			for(int i=start;i"+doc.get("filename"));
			}
			searcher.close();//关闭searcher
		} catch (org.apache.lucene.queryParser.ParseException e) {
			e.printStackTrace();
		} catch (IOException e) {
			e.printStackTrace();
		}
}

   备注:这种分页是每次取出所有的数据,在所有的数据中进行再查询,内存开销很大。


(2) searchAfter分页

[java] view plain copy print ?
  1. //查询content中包含"java"的数据,并按每页10条进行分页。展示第1页。 
  2. searchPageByAfter("java", 1,10); //(查询的内容,页码,每页数量) 
  3. public void searchPageByAfter(String query,int pageIndex, 
  4. int pageSize){ 
  5.         Directory dir = FileIndexUtils.getDirectory(); 
  6.         IndexSearcher searcher = getIndexSearcher(dir); 
  7.         QueryParser parser = new QueryParser(Version.LUCENE_36, 
  8. "content",new StandardAnalyzer(Version.LUCENE_36)); 
  9.         Query q; 
  10.         try
  11.             q = parser.parse(query); 
  12.             //先获取上一页的最后一个元素 
  13.             ScoreDoc lastSd = getLastScoreDoc(pageIndex, pageSize,  
  14. q, searcher);  
  15.             //通过最后一个元素搜索下一页 
  16.             TopDocs tds = searcher.searchAfter(lastSd,q,20); 
  17.             for(ScoreDoc sd : tds.scoreDocs){ 
  18.                 Document doc = searcher.doc(sd.doc); 
  19.                 System.out.println(sd.doc+":"+doc.get("path")+"-->"
  20. doc.get("filename")); 
  21.             } 
  22.             searcher.close(); 
  23.         } catch (org.apache.lucene.queryParser.ParseException e) { 
  24.             e.printStackTrace(); 
  25.         } catch (IOException e) { 
  26.             e.printStackTrace(); 
  27.         } 
  28.  
  29. //获取上一页的最后一个ScoreDoc 
  30.     private ScoreDoc getLastScoreDoc(int pageIndex,int pageSize, 
  31. Query query,IndexSearcher searcher) throws IOException{ 
  32.             if(pageIndex==1)returnnull; //如果是第一页,返回null 
  33.             int num = (pageIndex-1)*pageSize; 
  34.             TopDocs tds = searcher.search(query, num); 
  35.             return tds.scoreDocs[num-1]; 
//查询content中包含"java"的数据,并按每页10条进行分页。展示第1页。
searchPageByAfter("java", 1, 10); //(查询的内容,页码,每页数量)
public void searchPageByAfter(String query,int pageIndex,
int pageSize){
		Directory dir = FileIndexUtils.getDirectory();
		IndexSearcher searcher = getIndexSearcher(dir);
		QueryParser parser = new QueryParser(Version.LUCENE_36,
"content",new StandardAnalyzer(Version.LUCENE_36));
		Query q;
		try {
			q = parser.parse(query);
			//先获取上一页的最后一个元素
			ScoreDoc lastSd = getLastScoreDoc(pageIndex, pageSize, 
q, searcher); 
			//通过最后一个元素搜索下一页
			TopDocs tds = searcher.searchAfter(lastSd,q,20);
			for(ScoreDoc sd : tds.scoreDocs){
				Document doc = searcher.doc(sd.doc);
				System.out.println(sd.doc+":"+doc.get("path")+"-->"+
doc.get("filename"));
			}
			searcher.close();
		} catch (org.apache.lucene.queryParser.ParseException e) {
			e.printStackTrace();
		} catch (IOException e) {
			e.printStackTrace();
		}
}

//获取上一页的最后一个ScoreDoc
	private ScoreDoc getLastScoreDoc(int pageIndex,int pageSize,
Query query,IndexSearcher searcher) throws IOException{
			if(pageIndex==1)return null; //如果是第一页,返回null
			int num = (pageIndex-1)*pageSize;
			TopDocs tds = searcher.search(query, num);
			return tds.scoreDocs[num-1];
}


 
  

   备注: searchAfter分页查询,3.5版本以后出现的方法,极大的优化了内存占用。

 
  

第四章 分词基础

   不同的分词器具备不同的功能,可以根据自己的业务需求进行选择。目前,中文分词是最为复杂的,使用最多的中文分词器有:paodingmmseg4jIK。其中paoding已经停止更新了。mmseg4j是使Chih-Hao Tsai MMSeg算法实现的中文分词器,自带搜狗词库。IK采用了特有的正向迭代最细粒度切分算法,多子处理器分析模式,支持api级的用户词库加载,和配置级的词库文件指定。这里涉及的中文分词器皆使用mmseg4j-1.8版本分词器作为示例。

   本章节先对各种分词器进行分词效果演示,然后再介绍分词原理。

4.1分词效果

  (1) 准备分词输出类

[java] view plain copy print ?
  1. public staticvoid displayToken(String str,Analyzer a){ 
  2.         try
  3.             //由分词器a进行分词后,会生产一个存储了大量的属性的流TokenStream 
  4.             TokenStream stream = a.tokenStream("content"
  5. new StringReader(str)); 
  6.             //CharTermAttribute保存的是相应的词汇 
  7.             //创建一个属性,这个属性会添加在流中,随着这个TokenStream增加 
  8.             CharTermAttribute cta =  
  9. stream.addAttribute(CharTermAttribute.class); 
  10.             while(stream.incrementToken()){  
  11.                 System.out.print("["+cta+"]"); 
  12.             } 
  13.             System.out.println(); 
  14.         } catch (IOException e) { 
  15.             e.printStackTrace(); 
  16.         } 
public static void displayToken(String str,Analyzer a){
		try {
			//由分词器a进行分词后,会生产一个存储了大量的属性的流TokenStream 
			TokenStream stream = a.tokenStream("content",
new StringReader(str));
			//CharTermAttribute保存的是相应的词汇
			//创建一个属性,这个属性会添加在流中,随着这个TokenStream增加
			CharTermAttribute cta = 
stream.addAttribute(CharTermAttribute.class);
			while(stream.incrementToken()){ 
				System.out.print("["+cta+"]");
			}
			System.out.println();
		} catch (IOException e) {
			e.printStackTrace();
		}
}

   备注:这个类会根据传入的字符串和分词器,输出相应的分词信息。

  (2) 创建分词器

[java] view plain copy print ?
  1. public void test01(){ 
  2.     //标准分词器 
  3.         Analyzer a1 = new StandardAnalyzer(Version.LUCENE_36);   
  4.         //停用词分词器 
  5.         Analyzer a2 = new StopAnalyzer(Version.LUCENE_36); 
  6.         //简单分词器 
  7.         Analyzer a3 = new SimpleAnalyzer(Version.LUCENE_36);、 
  8.         //空格分词 
  9.         Analyzer a4 = new WhitespaceAnalyzer(Version.LUCENE_36); 
  10.         String txt = "This is my house,I am come from sandong zoucheng,My  
  11. email is yiwangxianshi@gmail.com,My QQ is513361564"; 
  12.         AnalyzerUtils.displayToken(txt, a1); 
  13.         AnalyzerUtils.displayToken(txt, a2); 
  14.         AnalyzerUtils.displayToken(txt, a3); 
  15.         AnalyzerUtils.displayToken(txt, a4); 
public void test01(){
	//标准分词器
		Analyzer a1 = new StandardAnalyzer(Version.LUCENE_36);  
		//停用词分词器
		Analyzer a2 = new StopAnalyzer(Version.LUCENE_36);
		//简单分词器
   		Analyzer a3 = new SimpleAnalyzer(Version.LUCENE_36);、
		//空格分词
		Analyzer a4 = new WhitespaceAnalyzer(Version.LUCENE_36);
		String txt = "This is my house,I am come from sandong zoucheng,My 
email is [email protected],My QQ is 513361564";
		AnalyzerUtils.displayToken(txt, a1);
		AnalyzerUtils.displayToken(txt, a2);
		AnalyzerUtils.displayToken(txt, a3);
		AnalyzerUtils.displayToken(txt, a4);
}

   备注:这个测试类创建了各种的分词器,将对txt这段英文进行分词。

  (3) 英文分词效果

   执行test01()方法,输出结果如下:

   a1//标准分词器StandardAnalyzer

   [my][house][i][am][come][from][sandong][zoucheng][my][email][yiwangxianshi][gmail.com][my][qq][513361564]

   a2//停用词分词器StopAnalyzer

   [my][house][i][am][come][from][sandong][zoucheng][my][email][yiwangxianshi][gmail][com][my][qq]

   a3//简单分词器SimpleAnalyzer

   [this][is][my][house][i][am][come][from][sandong][zoucheng][my][email][is][yiwangxianshi][gmail][com][my][qq][is]

   a4//空格分词器WhitespaceAnalyzer

   [This][is][my][house,I][am][come][from][sandong][zoucheng,My][email][is][[email protected],My][QQ][is][513361564]

   由以上输出结果可以看出,标准分词器去除了thisis这样的单词,以及@和,符号。停用词分词器不仅去除了thisis这样的单词,还去除了数字。简单分词器只是去除了@和,符号和数字。空格分词器从字面理解就好,它什么都不处理,只是按照文本的空格分的词。除了空格分词器,其它的几种分词器全部都把单词转成了小写。

  (4) 中文分词效果

   test01()方法中,我们新增一个中文分词器。

[java] view plain copy print ?
  1. //中文分词 
  2. Analyzer a5 = new MMSegAnalyzer( 
  3. new File("G:\\lucene\\mmseg4j-1.8\\data"));  
  4. //将文本txt的值改为汉字 
  5.     String txt = "我来自山东省邹城市"
  6. //添加分词查看 
  7.     AnalyzerUtils.displayToken(txt, a5); 
//中文分词
Analyzer a5 = new MMSegAnalyzer(
new File("G:\\lucene\\mmseg4j-1.8\\data")); 
//将文本txt的值改为汉字
	String txt = "我来自山东省邹城市";
//添加分词查看
	AnalyzerUtils.displayToken(txt, a5);

   执行,输出结果如下

   a1//标准分词器StandardAnalyzer

   [][][][][][][][][]

   a2//停用词分词器StopAnalyzer

   [我来自山东省邹城市]

   a3//简单分词器SimpleAnalyzer

   [我来自山东省邹城市]

   a4//空格分词器WhitespaceAnalyzer

   [我来自山东省邹城市]

   a5//中文分词器MMSegAnalyzer

   [][来自][山东][][][城市]

   由以上输出结果可见,标准分词器将每个汉字都分成一个词,停用词分词器简单分词器空格分词器没有做任何处理。只有中文分词器做了一些处理,识别出了“来自”、“山东”和“城市”这几个词。

   当然,这是远远不够的,如果你认为在这里把“邹城”分成一个词更为合适,可以通过自定义词库实现。

   打开mmseg4j-1.8/data文件夹,找到words-my.dic文件,使用记事本打开,在里面添加“邹城”,然后保存退出,如下图:

       

   再次执行程序,a5的分词发生了变化:

   a5//中文分词器MMSegAnalyzer

   [][来自][山东][][邹城][]

   备注:中文分词就先带过了,我也不懂。一些分词器在处理英文分词的时候,效率和准确率都是很高的,但在中文分词上完全发挥不了作用。所以,很多的企业都会在现有中文分词器的基础上扩展词库,打造适合自己的分词器。

4.2分词原理

   (1) TokenStream


   分词器(Analyzer)做好处理之后得到的一个流(即TokenStream),这个流中存储了分词的各种信息,可以通过TokenStream有效的获取到分词单元信息。

   生成的流程:

      

   在这个流中所需要存储的数据:

      

   备注:这张图需要介绍下。第一行的“1”,代表位置增量。所谓的位置增量就是分词结果每个分词之间的距离,比如“how”和“are”之间的位置增量是1,如果“are”在分词的时候被去除掉的时候,“how”和“you”之间的位置增量则为2。第二行的数字是偏移量,这个属性在4.3分词属性中再说。这些属性保证了索引信息的还原和同义词定义。

   (2) Tokenizer

   将一组数据划分为不同的语汇单元。主要负责接收字符流Reader,将Reader进行分词操作。有如下一些实现类:

       

   LowerCaseTokenizer:把读进来的数据全部转换成小写。

   LetterTokenizer:把数据按标点符号拆分。

   WhitespaceTokenizer:空格分词流,按空格拆分。

   KeywordTokenier:不分词,传进来什么样就是什么样。

   StandardTokenizer:标准分词,有一些智能的分词功能,比如识别邮箱。

   CharTokenizer:字符控制。

   备注:注意这张图的箭头,顺序是自下往上的。完成这张图的操作后,数据会被交给TokenFilter

   (3) TokenFilter


   将分词的语汇单元,进行各种各样过滤:


   StopFilter:对一些词进行停用。比如“is”,“this”等。

   LowerCaseFilter:把词的大写转为小写。

   StandardFilter:对标准输出流进行控制。

   PorterStemFilter:单词还原。比如“coming”还原成“come”。

   TeeSinkTokenFilter:可以使得已经分好词的Token全部或者部分的被保存下来,用于生成另一个TokenStream可以保存在其他的域中。

   LengthFilter:当前字符串的长度在指定范围内的时候则返回true

   备注:图片最下面一排是最常用的。



4.3分词属性


   我们关注的分词属性一般就是分词的位置增量、偏移量和分词单元信息。位置增量在4.2的备注中已经说过了,它就是代表分词单元之间的距离。偏移量是指分词的存储位置,保证了索引信息的恢复,通过设置相同的偏移量,就可以实现添加同义词了。这个在自定义分词器中演示。下面先写一个类,输出几个重要的分词属性。

   (1) 分词属性查看


[java] view plain copy print ?
  1. public staticvoid displayAllTokenInfo(String str,Analyzer a){ 
  2.         TokenStream stream = a.tokenStream("content",  
  3. new StringReader(str)); 
  4.         //位置增量属性(存储语汇单元之间的距离) 
  5.         PositionIncrementAttribute pia =  
  6. stream.addAttribute(PositionIncrementAttribute.class); 
  7.         //每个语汇单元的位置偏移量 
  8.         OffsetAttribute oa =  
  9. stream.addAttribute(OffsetAttribute.class); 
  10.         //分词单元信息 
  11.         CharTermAttribute cta =  
  12. stream.addAttribute(CharTermAttribute.class); 
  13.         //使用分词器的类型 
  14.         TypeAttribute ta = stream.addAttribute(TypeAttribute.class); 
  15.         try
  16.             for(;stream.incrementToken();){ 
  17.                 System.out.print(pia.getPositionIncrement()+":"); 
  18.                 System.out.print(cta+ 
  19. "["+oa.startOffset()+"-"+oa.endOffset()+"]"); 
  20.                 System.out.print("--->"+ta.type()+"\n"); 
  21.             } 
  22.         } catch (IOException e) { 
  23.             e.printStackTrace(); 
  24.         } 
public static void displayAllTokenInfo(String str,Analyzer a){
		TokenStream stream = a.tokenStream("content", 
new StringReader(str));
		//位置增量属性(存储语汇单元之间的距离)
		PositionIncrementAttribute pia = 
stream.addAttribute(PositionIncrementAttribute.class);
		//每个语汇单元的位置偏移量
		OffsetAttribute oa = 
stream.addAttribute(OffsetAttribute.class);
		//分词单元信息
		CharTermAttribute cta = 
stream.addAttribute(CharTermAttribute.class);
		//使用分词器的类型
		TypeAttribute ta = stream.addAttribute(TypeAttribute.class);
		try {
			for(;stream.incrementToken();){
				System.out.print(pia.getPositionIncrement()+":");
				System.out.print(cta+
"["+oa.startOffset()+"-"+oa.endOffset()+"]");
				System.out.print("--->"+ta.type()+"\n");
			}
		} catch (IOException e) {
			e.printStackTrace();
		}
}

   备注:这个类依次输出了分词位置增量、分词单元信息、偏移量和分词类型。


   (2) 分词属性对比


   创建一个测试用例,去调用上面的分词属性查看方法

[java] view plain copy print ?
  1. public void test03(){ 
  2.     //标准分词器 
  3.         Analyzer a1 = new StandardAnalyzer(Version.LUCENE_36); 
  4.         //停用词分词器 
  5.         Analyzer a2 = new StopAnalyzer(Version.LUCENE_36); 
  6.         //简单分词器 
  7.             Analyzer a3 = new SimpleAnalyzer(Version.LUCENE_36); 
  8.         //空格分词 
  9.         Analyzer a4 = new WhitespaceAnalyzer(Version.LUCENE_36);   
  10.         String txt = "how are you thank you"
  11.         AnalyzerUtils.displayAllTokenInfo(txt, a1); 
  12.         System.out.println("------------------------"); 
  13.         AnalyzerUtils.displayAllTokenInfo(txt, a2); 
  14.         System.out.println("------------------------"); 
  15.         AnalyzerUtils.displayAllTokenInfo(txt, a3); 
  16.         System.out.println("------------------------"); 
  17.         AnalyzerUtils.displayAllTokenInfo(txt, a4); 
public void test03(){
	//标准分词器
		Analyzer a1 = new StandardAnalyzer(Version.LUCENE_36);
		//停用词分词器
		Analyzer a2 = new StopAnalyzer(Version.LUCENE_36);
		//简单分词器
    		Analyzer a3 = new SimpleAnalyzer(Version.LUCENE_36);
		//空格分词
		Analyzer a4 = new WhitespaceAnalyzer(Version.LUCENE_36);  
		String txt = "how are you thank you";
		AnalyzerUtils.displayAllTokenInfo(txt, a1);
		System.out.println("------------------------");
		AnalyzerUtils.displayAllTokenInfo(txt, a2);
		System.out.println("------------------------");
		AnalyzerUtils.displayAllTokenInfo(txt, a3);
		System.out.println("------------------------");
		AnalyzerUtils.displayAllTokenInfo(txt, a4);
}

   执行test03(),输出结果如下:

       

   备注:位置增量:分词单元信息[位置偏移量]—->分词器类型。


4.4自定义分词器


   学会自定义分词器和过滤器,是将lucene投入实际应用的第一步。

   (1) 自定义Stop分词器


   这里我们自定义一个MyStopAnalyzer类,在这个过程中,可以选择完全自定义停用词,也可以选择在原有停用词库上添加新的停用词。示例代码如下:

[java] view plain copy print ?
  1. public class MyStopAnalyzerextends Analyzer { 
  2.         private Set stops; 
  3.         public MyStopAnalyzer(String[] sws){ 
  4.             System.out.println("查看原来的停用词:" 
  5. +StopAnalyzer.ENGLISH_STOP_WORDS_SET); 
  6.             //true:是否忽略大小写。会自动将字符串数组转换为set 
  7.             stops = StopFilter.makeStopSet(Version.LUCENE_36, sws,true); 
  8.             //将原有的停用词,加入到现在的停用词中 
  9.             stops.addAll(StopAnalyzer.ENGLISH_STOP_WORDS_SET); 
  10.         } 
  11.         public MyStopAnalyzer(){ 
  12.             //获取原有的停用词 
  13.             stops = StopAnalyzer.ENGLISH_STOP_WORDS_SET; 
  14.         } 
  15.         public TokenStream tokenStream(String arg0, Reader reader) { 
  16.             //为这个分词器设定过滤链和Tokenizer 
  17.             return new StopFilter(Version.LUCENE_36,  
  18. new LowerCaseFilter(Version.LUCENE_36,  
  19. new LetterTokenizer(Version.LUCENE_36, reader)),stops); 
  20.         }  
public class MyStopAnalyzer extends Analyzer {
		private Set stops;
		public MyStopAnalyzer(String[] sws){
			System.out.println("查看原来的停用词:"
+StopAnalyzer.ENGLISH_STOP_WORDS_SET);
			//true:是否忽略大小写。会自动将字符串数组转换为set
			stops = StopFilter.makeStopSet(Version.LUCENE_36, sws, true);
			//将原有的停用词,加入到现在的停用词中
			stops.addAll(StopAnalyzer.ENGLISH_STOP_WORDS_SET);
		}
		public MyStopAnalyzer(){
			//获取原有的停用词
			stops = StopAnalyzer.ENGLISH_STOP_WORDS_SET;
		}
		public TokenStream tokenStream(String arg0, Reader reader) {
			//为这个分词器设定过滤链和Tokenizer
			return new StopFilter(Version.LUCENE_36, 
new LowerCaseFilter(Version.LUCENE_36, 
new LetterTokenizer(Version.LUCENE_36, reader)),stops);
		} 
}

   备注:所有的分词器均继承Analyzer类。原有的停用词有:[but,be, with, such, then, for, no, will, not, are, and, their, if, this, on, into,a, or, there, in, that, they, was, is, it, an, the, as, at, these, by, to, of]



   (2) 实现简单同义词索引


   这里将通过自定义分词器的方式,实现同义词的自定义,主要功能将在自定义的过滤器中实现。最终实现的效果是,比如搜索“天朝”或“大陆”,会自动关联“中国”这个词。


   a)       创建自定义同义词

[java] view plain copy print ?
  1. public interface SameWordContext { 
  2.         public String[] getSameWords(String name); 
  3. //创建同义词 
  4. public class SimpleSameWordContextimplements SameWordContext { 
  5.         Map maps = new HashMap(); 
  6.         public SimpleSameWordContext(){ 
  7.             maps.put("中国", new String[]{"天朝","大陆"}); 
  8.             maps.put("我",new String[]{"咱","俺"}); 
  9.         } 
  10.         public String[] getSameWords(String name) { 
  11.             return maps.get(name); 
  12.         } 
public interface SameWordContext {
		public String[] getSameWords(String name);
}
//创建同义词
public class SimpleSameWordContext implements SameWordContext {
		Map maps = new HashMap();
		public SimpleSameWordContext(){
			maps.put("中国", new String[]{"天朝","大陆"});
			maps.put("我", new String[]{"咱","俺"});
		}
		public String[] getSameWords(String name) {
			return maps.get(name);
		}
}
   备注:这里首先定义了一个接口,然后再用类去实现它,这种封装方式更适合在实际工作中使用。


   b)       创建自定义分词器

[java] view plain copy print ?
  1. //所有的分词器,均需继承Analyzer 
  2. public class MySameAnalyzerextends Analyzer { 
  3.         private SameWordContext sameWordContext;//在a)中创建的同义词接口 
  4.         //在构造方法中为sameWordContext赋值 
  5.         public MySameAnalyzer(SameWordContext swc){ 
  6.             this.sameWordContext = swc; 
  7.         } 
  8.         @Override 
  9.         public TokenStream tokenStream(String arg0, Reader reader) { 
  10.             //获取MMSeg分词器的词库 
  11.             Dictionary dic =  
  12. Dictionary.getInstance("G:\\lucene\\mmseg4j-1.8\\data"); 
  13.             //返回自定义的流 
  14.             return new MySameTokenFilter(new MMSegTokenizer( 
  15. new MaxWordSeg(dic), reader),sameWordContext); 
  16.         } 
//所有的分词器,均需继承Analyzer
public class MySameAnalyzer extends Analyzer {
		private SameWordContext sameWordContext; //在a)中创建的同义词接口
		//在构造方法中为sameWordContext赋值
		public MySameAnalyzer(SameWordContext swc){
			this.sameWordContext = swc;
		}
		@Override
		public TokenStream tokenStream(String arg0, Reader reader) {
			//获取MMSeg分词器的词库
			Dictionary dic = 
Dictionary.getInstance("G:\\lucene\\mmseg4j-1.8\\data");
			//返回自定义的流
			return new MySameTokenFilter(new MMSegTokenizer(
new MaxWordSeg(dic), reader),sameWordContext);
		}
}

   备注:这里所使用的自定义过滤器将在下面创建,所有实现同义词添加的操作,也是在在定义操作流中完成的。


   c)       创建自定义过滤器

[java] view plain copy print ?
  1. /*
  2. * 自定义分词器:添加同义词
  3. * 原理:cta是一个map,经过MMseg分词后,每个原始的词为key,在其value中添加词
  4. 即为同义词
  5. */ 
  6. public class MySameTokenFilterextends TokenFilter { 
  7.         private CharTermAttribute cta =null;    //存储分词数据 
  8.         private PositionIncrementAttribute pia =null;   //存储位置数据 
  9.         private AttributeSource.State current; //状态存储 
  10.         private Stack sames =null//栈 
  11.         private SameWordContext sameWordContext;//存储同义词的接口 
  12. protected MySameTokenFilter(TokenStream input,SameWordContext sameWordContext) { 
  13.             super(input); 
  14.             cta = this.addAttribute(CharTermAttribute.class);    
  15.             pia = this.addAttribute(PositionIncrementAttribute.class); 
  16.             sames = new Stack(); 
  17.             this.sameWordContext = sameWordContext; 
  18.         } 
  19.         @Override 
  20.         public boolean incrementToken()throws IOException { 
  21.             while(sames.size()>0){ 
  22.                 //将元素出栈,并且获取这个同义词 
  23.                 String str = sames.pop(); 
  24.                 restoreState(current); //还原状态 
  25.                 cta.setEmpty();  //清空 
  26.                 cta.append(str);  //添加同义词 
  27.                 //设置位置为0 
  28.                 pia.setPositionIncrement(0); 
  29.                 return true
  30.             } 
  31.             //input继承与父类,如果没有元素,返回false 
  32.             if(!this.input.incrementToken())returnfalse
  33.             if(addSames(cta.toString())){ 
  34.                 //如果有同义词,先保存当前状态 
  35.                 current = captureState(); 
  36.             } 
  37.             return true
  38.         } 
  39.         //获取同义词 
  40.         private boolean addSames(String name){ 
  41.             String sws[] = sameWordContext.getSameWords(name); 
  42.             if(sws!=null){ 
  43.                 for(String str:sws){ 
  44.                     sames.push(str); 
  45.                 } 
  46.                 return true
  47.             } 
  48.             return false
  49.         } 
/*
 * 自定义分词器:添加同义词
* 原理:cta是一个map,经过MMseg分词后,每个原始的词为key,在其value中添加词
即为同义词
 */
public class MySameTokenFilter extends TokenFilter {
		private CharTermAttribute cta = null;    //存储分词数据
		private PositionIncrementAttribute pia = null;   //存储位置数据
		private AttributeSource.State current;  //状态存储
		private Stack sames = null;  //栈
		private SameWordContext sameWordContext; //存储同义词的接口
protected MySameTokenFilter(TokenStream input,SameWordContext sameWordContext) {
			super(input);
			cta = this.addAttribute(CharTermAttribute.class);   
			pia = this.addAttribute(PositionIncrementAttribute.class);
			sames = new Stack();
			this.sameWordContext = sameWordContext;
		}
		@Override
		public boolean incrementToken() throws IOException {
			while(sames.size()>0){
				//将元素出栈,并且获取这个同义词
				String str = sames.pop();
				restoreState(current); //还原状态
				cta.setEmpty();  //清空
				cta.append(str);  //添加同义词
				//设置位置为0
				pia.setPositionIncrement(0);
				return true;
			}
			//input继承与父类,如果没有元素,返回false
			if(!this.input.incrementToken())return false;
			if(addSames(cta.toString())){
				//如果有同义词,先保存当前状态
				current = captureState();
			}
			return true;
		}
		//获取同义词
		private boolean addSames(String name){
			String sws[] = sameWordContext.getSameWords(name);
			if(sws!=null){
				for(String str:sws){
					sames.push(str);
				}
				return true;
			}
			return false;
		}
}

   备注:这样就实现了同义词的添加。这是一个原理的流程演示,实际项目中还需要自己扩展。


   d)       测试同义词索引

[java] view plain copy print ?
  1. public void test05(){ 
  2.         try
  3. //创建自定义分词器 
  4.             Analyzer a1 = new MySameAnalyzer( 
  5. new SimpleSameWordContext()); 
  6.             String txt = "我来自中国山东省邹城市"
  7.             //将索引保存到内存中 
  8.             Directory dir = new RAMDirectory(); 
  9.             IndexWriter writer = new IndexWriter(dir, 
  10. new IndexWriterConfig(Version.LUCENE_36,a1)); 
  11.             Document doc = new Document(); 
  12.             //将字符串txt保存到content域中 
  13.             doc.add(new Field("content"
  14. txt,Field.Store.YES,Field.Index.ANALYZED)); 
  15.             //将文本添加到索引 
  16.             writer.addDocument(doc); 
  17.             //索引建立完成,关闭writer 
  18.             writer.close(); 
  19.             //创建IndexSearcher,准备搜索 
  20.             IndexSearcher search =  
  21. new IndexSearcher(IndexReader.open(dir)); 
  22.             TopDocs tds = search.search(new TermQuery( 
  23. new Term("content","天朝")),10); //查询“天朝”这个词 
  24.             doc = new Document(); 
  25.             for(ScoreDoc s:tds.scoreDocs){//遍历结果集,输出查询结果 
  26.                 doc = search.doc(s.doc); 
  27.                 System.out.println("--:"+doc.get("content")); 
  28.             } 
  29.         } catch (CorruptIndexException e) { 
  30.             e.printStackTrace(); 
  31.         } catch (LockObtainFailedException e) { 
  32.             e.printStackTrace(); 
  33.         } catch (IOException e) { 
  34.             e.printStackTrace(); 
  35.         } 
public void test05(){
		try {
//创建自定义分词器
			Analyzer a1 = new MySameAnalyzer(
new SimpleSameWordContext());
			String txt = "我来自中国山东省邹城市";
			//将索引保存到内存中
			Directory dir = new RAMDirectory();
			IndexWriter writer = new IndexWriter(dir,
new IndexWriterConfig(Version.LUCENE_36,a1));
			Document doc = new Document();
			//将字符串txt保存到content域中
			doc.add(new Field("content",
txt,Field.Store.YES,Field.Index.ANALYZED));
			//将文本添加到索引
			writer.addDocument(doc);
			//索引建立完成,关闭writer
			writer.close();
			//创建IndexSearcher,准备搜索
			IndexSearcher search = 
new IndexSearcher(IndexReader.open(dir));
			TopDocs tds = search.search(new TermQuery(
new Term("content","天朝")), 10); //查询“天朝”这个词
			doc = new Document();
			for(ScoreDoc s:tds.scoreDocs){ //遍历结果集,输出查询结果
				doc = search.doc(s.doc);
				System.out.println("--:"+doc.get("content"));
			}
		} catch (CorruptIndexException e) {
			e.printStackTrace();
		} catch (LockObtainFailedException e) {
			e.printStackTrace();
		} catch (IOException e) {
			e.printStackTrace();
		}
}

   执行test05(),输出结果如下:


       


    由输出结果可见,我们搜索的“天朝”这个词,在原文中并不存在,但通过同义词的匹配依然被搜索出来了。我们可以借用第四章第三节的分词属性查看的代码,看下详细的分词信息,输出结果的for语句后添加如下代码:

       AnalyzerUtils.displayAllTokenInfo(txt, a1);

   执行test05(),输出结果如下:


       




第五章 高级搜索


   通过前四章的内容,我们已经了解lucene建立索引,分词和搜索的工作流程,可以实现简单的lucene操作了。但在实际项目中,还会有更多的需求,比如:排序、搜索过滤、自定义评分等。这章将会简单的介绍下这些东西。

   本章节中的索引,是找了一堆乱七八糟的文件,复制了一下,然后冠以一堆乱七八糟的后缀建立而成,为了使本章内容看起来不会特别抽象,所以先放出索引建立类,参考代码如下(看下域名就好):

[java] view plain copy print ?
  1. //建立索引 
  2.     public staticvoid index(boolean hasNew){ 
  3.         IndexWriter writer = null
  4.         try
  5.             writer = new IndexWriter(directory,new IndexWriterConfig(Version.LUCENE_36,new StandardAnalyzer(Version.LUCENE_36))); 
  6.             if(hasNew){ 
  7.                 writer.deleteAll(); 
  8.             } 
  9.             File file = new File("D:/Test/example");//路径根据自己的设定 
  10.             Document doc = null
  11.             Random ran = new Random(); 
  12.             int index = 0
  13.             for(File f:file.listFiles()){ 
  14.                 int score = ran.nextInt(600); 
  15.                 doc = new Document(); 
  16.                 doc.add(new Field("id",String.valueOf(index++),Field.Store.YES,Field.Index.NOT_ANALYZED_NO_NORMS)); 
  17.                 doc.add(new Field("content",new FileReader(f)));//内容 
  18.                 doc.add(new Field("filename",f.getName(),Field.Store.YES,Field.Index.NOT_ANALYZED));//文件名 
  19.                 doc.add(new Field("path",f.getAbsolutePath(),Field.Store.YES,Field.Index.NOT_ANALYZED));//路径 
  20.                 doc.add(new NumericField("date",Field.Store.YES,true).setLongValue(f.lastModified()));//文件最后修改时间 
  21.                 //f.length()/1024:将字节转换成kb单位 
  22.                 doc.add(new NumericField("size",Field.Store.YES,true).setIntValue((int)f.length()));//文件大小 
  23.                 //做自定义评分排名测试,无实际意义 
  24.                 doc.add(new NumericField("score",Field.Store.YES,true).setIntValue(score)); 
  25.                 writer.addDocument(doc); 
  26.             } 
  27.         } catch (CorruptIndexException e) { 
  28.             e.printStackTrace(); 
  29.         } catch (LockObtainFailedException e) { 
  30.             e.printStackTrace(); 
  31.         } catch (IOException e) { 
  32.             e.printStackTrace(); 
  33.         } finally
  34.             if(writer != null
  35.                 try
  36.                     writer.close(); 
  37.                 } catch (CorruptIndexException e) { 
  38.                     e.printStackTrace(); 
  39.                 } catch (IOException e) { 
  40.                     e.printStackTrace(); 
  41.                 } 
  42.         } 
  43.     } 
//建立索引
	public static void index(boolean hasNew){
		IndexWriter writer = null;
		try {
			writer = new IndexWriter(directory,new IndexWriterConfig(Version.LUCENE_36, new StandardAnalyzer(Version.LUCENE_36)));
			if(hasNew){
				writer.deleteAll();
			}
			File file = new File("D:/Test/example");//路径根据自己的设定
			Document doc = null;
			Random ran = new Random();
			int index = 0;
			for(File f:file.listFiles()){
				int score = ran.nextInt(600);
				doc = new Document();
				doc.add(new Field("id",String.valueOf(index++),Field.Store.YES,Field.Index.NOT_ANALYZED_NO_NORMS));
				doc.add(new Field("content",new FileReader(f))); //内容
				doc.add(new Field("filename",f.getName(),Field.Store.YES,Field.Index.NOT_ANALYZED)); //文件名
				doc.add(new Field("path",f.getAbsolutePath(),Field.Store.YES,Field.Index.NOT_ANALYZED)); //路径
				doc.add(new NumericField("date",Field.Store.YES,true).setLongValue(f.lastModified()));//文件最后修改时间
				//f.length()/1024:将字节转换成kb单位
				doc.add(new NumericField("size",Field.Store.YES,true).setIntValue((int)f.length()));//文件大小
				//做自定义评分排名测试,无实际意义
				doc.add(new NumericField("score",Field.Store.YES,true).setIntValue(score));
				writer.addDocument(doc);
			}
		} catch (CorruptIndexException e) {
			e.printStackTrace();
		} catch (LockObtainFailedException e) {
			e.printStackTrace();
		} catch (IOException e) {
			e.printStackTrace();
		} finally{
			if(writer != null)
				try {
					writer.close();
				} catch (CorruptIndexException e) {
					e.printStackTrace();
				} catch (IOException e) {
					e.printStackTrace();
				}
		}
	}


5.1搜索排序

(1) 建立搜索类

[java] view plain copy print ?
  1. public void searcherBySort(String querystr,Sort sort){ 
  2.         IndexSearcher search = getSearcher(); 
  3.         QueryParser parser = new QueryParser(Version.LUCENE_36,"content",new StandardAnalyzer(Version.LUCENE_36)); 
  4.         try
  5.             Query query = parser.parse(querystr); 
  6.             TopDocs tds; 
  7.             if(sort!=null){ 
  8.                 tds = search.search(query, 100,sort);                
  9.             }else
  10.                 tds = search.search(query, 100);     
  11.             } 
  12.             SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd hh:mm:ss"); 
  13.             for(ScoreDoc sd : tds.scoreDocs){ 
  14.                 Document d = search.doc(sd.doc); 
  15.                 System.out.println(sd.doc+":("+sd.score+")"+d.get("filename")  +"【"+d.get("path")+"】---"+d.get("score")+"--->"+d.get("size")+"---"+sdf.format(new Date(Long.valueOf(d.get("date"))))); 
  16.             } 
  17.             search.close(); 
  18.         } catch (ParseException e) { 
  19.             e.printStackTrace(); 
  20.         } catch (IOException e) { 
  21.             e.printStackTrace(); 
  22.         } 
  23.     } 
public void searcherBySort(String querystr,Sort sort){
		IndexSearcher search = getSearcher();
		QueryParser parser = new QueryParser(Version.LUCENE_36,"content",new StandardAnalyzer(Version.LUCENE_36));
		try {
			Query query = parser.parse(querystr);
			TopDocs tds;
			if(sort!=null){
				tds = search.search(query, 100,sort);				
			}else{
				tds = search.search(query, 100);	
			}
			SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd hh:mm:ss");
			for(ScoreDoc sd : tds.scoreDocs){
				Document d = search.doc(sd.doc);
				System.out.println(sd.doc+":("+sd.score+")"+d.get("filename")  +"【"+d.get("path")+"】---"+d.get("score")+"--->"+d.get("size")+"---"+sdf.format(new Date(Long.valueOf(d.get("date")))));
			}
			search.close();
		} catch (ParseException e) {
			e.printStackTrace();
		} catch (IOException e) {
			e.printStackTrace();
		}
	}

   备注:传入查询的字段,和排序规则,输出查询结果。后面排序演示均调用这个方法。

(2) 默认排序

   st.searcherBySort("java", null);

   输出结果如下:

   

   备注:结果较多,截取了一部分,凑合看吧。括号()内的数字是评分,可见默认输出的结果也是经过排序的,即默认就是按评分排序。但我们依然还要演示下按评分排序,因为单独演示按评分排序存在一点小问题。

(3) 根据评分排序

   st.searcherBySort("java", Sort.RELEVANCE);

   输出结果如下:

   

   备注:由输出结果可见,按评分排序和默认排序的结果是一样的,但经过Sort排序之后,括号内的评分看不到了,如果不拿默认排序做比对,这个结果很难看出效果。⊙﹏⊙

(4) 根据索引号排序

   st.searcherBySort("java", Sort.INDEXORDER);

   输出结果如下:

   

   备注:第一个数值就是索引号。这个Sort.INDEXORDER是按索引的id排序,相当于Oracle中的rownum

(5) 根据文件大小排序

   st.searcherBySort("java",new Sort(new SortField("size", SortField.INT)));

   输出结果如下:

   

   备注:由于使用的文档大多是复制品,只是后缀不同,所以文件大小大多一致,为了能看出效果,多截取了一点。在日期前的数值是文件的大小。这种自定义的排序,需要声明域的类型,“size”的类型是INT

(6) 根据日期排序

   st.searcherBySort("java",new Sort(new SortField("date", SortField.LONG)));

   输出结果如下:

   

   备注:最后的就是日期,这个很明显。和文件大小排序唯一的区别就是,“data”域是LONG型的。

(7) 根据文件名排序(倒序)

   

   st.searcherBySort("java",new Sort(new SortField("filename", SortField.STRING,true)));

   输出结果如下:

   

   备注:括号后的即是文件名。这个是以倒序排列的,倒序很简单,只是在域类型后面加了一个参数“true”,这个参数代表是否翻转。

(8) 多条件排序

   //先以文件大小排序,再以评分排序

   st.searcherBySort("java",new Sort(new SortField("size",SortField.INT),new SortField("score", SortField.INT)));

   输出结果如下:

   

   备注:倒数第三个即评分域的值,需要注意的是,这个评分不是lucene给的相关性评分,而是我们自定义的,在创建索引时随机添加的,只是用于这个演示,无任何实际意义。

   可以发现,结果是按照文件大小以升序排列的,相同大小的文件,又按照评分进行了升序排列。如果需要更多的条件,可以直接在代码后面继续添加new SortField()




5.2搜索过滤

(1) 建立搜索类

[java] view plain copy print ?
  1. public void searcherByFilter(String querystr,Filter filter){ 
  2.         IndexSearcher search = getSearcher(); 
  3.         QueryParser parser = new QueryParser(Version.LUCENE_36,"content",new StandardAnalyzer(Version.LUCENE_36)); 
  4.         try
  5.             Query query = parser.parse(querystr); 
  6.             TopDocs tds; 
  7.             if(filter!=null){ 
  8.                 tds = search.search(query,filter,100);   
  9.             }else
  10.                 tds = search.search(query, 100);     
  11.             } 
  12.             SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd hh:mm:ss"); 
  13.             for(ScoreDoc sd : tds.scoreDocs){ 
  14.                 Document d = search.doc(sd.doc); 
  15.                 System.out.println(sd.doc+":("+sd.score+")"+d.get("filename")+"【"+d.get("path")+"】---"+d.get("score")+"--->"+d.get("size")+"---"+sdf.format(new Date(Long.valueOf(d.get("date"))))); 
  16.             } 
  17.             search.close(); 
  18.         } catch (ParseException e) { 
  19.             e.printStackTrace(); 
  20.         } catch (IOException e) { 
  21.             e.printStackTrace(); 
  22.         } 
  23. "left">"font-size: 14px;">"color: red;">

     
public void searcherByFilter(String querystr,Filter filter){
		IndexSearcher search = getSearcher();
		QueryParser parser = new QueryParser(Version.LUCENE_36,"content",new StandardAnalyzer(Version.LUCENE_36));
		try {
			Query query = parser.parse(querystr);
			TopDocs tds;
			if(filter!=null){
				tds = search.search(query,filter,100);	
			}else{
				tds = search.search(query, 100);	
			}
			SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd hh:mm:ss");
			for(ScoreDoc sd : tds.scoreDocs){
				Document d = search.doc(sd.doc);
				System.out.println(sd.doc+":("+sd.score+")"+d.get("filename")+"【"+d.get("path")+"】---"+d.get("score")+"--->"+d.get("size")+"---"+sdf.format(new Date(Long.valueOf(d.get("date")))));
			}
			search.close();
		} catch (ParseException e) {
			e.printStackTrace();
		} catch (IOException e) {
			e.printStackTrace();
		}
}

   备注:这个类和搜索排序的类几乎是一样的,只是将传入的值Sort换成了Filter

(2)文本域范围过滤(TermRangeFilter)

   //查询“filename”中在“LICENSE.she”和“LICENESE.txt”之间的

   Filter tr =new TermRangeFilter("filename","LICENSE.she","LICENSE.txt",true,true);

   输出结果如下:

   

   备注:后面的两个参数代表是否包含开始值和是否包含结束值。

(3)数字域范围过滤(NumericRangeFilter)

   Filter tr = NumericRangeFilter.newIntRange("size", 1, 10000,true,true);

   输出结果如下:

   

   备注:倒数第二个值为文件大小。可以对比搜索排序中的输出结果。

(4)查询结果过滤(QueryWrapperFilter)

   //查询文件名后缀为“.hhh”的

   Filter tr =new QueryWrapperFilter(new WildcardQuery(new Term("filename","*.hhh")));

   输出结果如下:

   

   备注:由输出可见,在搜索出符合条件的结果后,并默认的按评分排序了。

5.3自定义评分

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