搭建内网搜索平台

本文是自己在公司发的文章，搭建公司内部的搜索平台。

很早就有一个想法，我们公司大量业务知识，中心内部交流培训和技术业务文章分享也不少，希望能有一个平台可以检索它们并且很方便的搜索到它们。

检索数据的方式可以像爬虫一样去抓取指定网站的内容，也可以通过任何人手工上传自己的文章，并且能很及时的对上传的文章建立索引并能搜索到它们。

要建立这样的平台，肯定需要花费很多时间才能完成，因为是业余时间来做这个功能，为了能花费较少时间并且多了解一些框架和技术，我开发了部分代码并用一些开源项目帮助搭建了一个这样的平台。

爬虫我用了Nutch1.5.1，通过访问Solr3.6来建立Lucene索引，搜索过程通过Lucene3.6来获取需要的数据，中文分词用了IKAnalyzer2012_u6，搜索页面的项目用的Struts2，一些数据用的Mongodb2.2.1来存储，Nutch是通过Cygwin运行的。

搭建上述的框架，花费了我很多时间，遇到了很多问题，这些问题可能也和操作系统有关系，我是WIN7 64位的，有的问题通过网络也没有搜索到相关问题说明，是自己通过反复看日志猜出来的解决办法。因此对于其他系统搭建这样的框架，不一定完全具有参考性。

 

一、爬虫和搭建数据中心

安装过程：

首先需要在已经安装JDK环境的机器下，把Cygwin，Nutch，Solr下载后分别解压或安装。

因为Nutch命令是shell脚本，Cygwin的目的是windows环境下模拟Linux环境执行，在http://www.cygwin.com/ 下载setup.exe文件，然后运行，我选择的离线下载，因为安装包比较大会下载很久，离线下载完毕后再安装它，安装目录不要有空格和中文目录。

Nutch从http://nutch.apache.org/ 下载apache-nutch-1.5.1-bin.zip文件后，直接解压即可，但我下载的内容bin文件夹里没有nutch文件，我再单独下载apache-nutch-1.5.1-src.zip文件，再把src里的nutch文件放到之前下载的bin文件夹里。然后把apache-nutch-1.5.1-bin.zip解压后的文件复制到Cygwin文件夹的home/机器名/里。Nutch擅长做爬虫，并且把爬取的数据按照特定结构存储起来，由于大数量的文件存储，Nutch发展起了一个现在很出名的顶级项目：Hadoop，它实现功能类试Google的GFS和Mapduce算法，用来解决分布式的计算的问题，但我也没用过，对它们不了解。把Nutch目录放到Cygwin文件夹下后，需要配置环境变量NUTCH_HOME到该目录。由于需要JDK环境，还需要配置NUTCH_JAVA_HOME环境变量到JDK的文件夹里，并且这里的JDK所在文件夹不能有中文名词和空格。

Solr在http://lucene.apache.org/solr/ 地方下载，下载非源码压缩文件后直接解压就行，Solr是基于Lucene的一个项目，它擅长做数据索引，通过指定URL供其他系统调用，可以建立Lucene结构的索引。Solr3.6开源项目也有自己的页面可以测试分词，测试搜索功能等，可以简单测试下中文分词和搜索功能。同时需要创建一个环境变量SOLR_HOME指向Solr所在目录，比如我指向的D:\solr3.6\。

中文分词用的IKAnalyzer2012_u6，在http://code.google.com/p/ik-analyzer/ 下载后，下载后就一个IKAnalyzer2012_u6.jar包和一个IKAnalyzer.cfg.xml文件，IKAnalyzer.cfg.xml文件内容如下：

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>

<!DOCTYPE properties SYSTEM "http://java.sun.com/dtd/properties.dtd">  

<properties>  

<comment>IK Analyzer 扩展配置</comment>

<!--用户可以在这里配置自己的扩展字典 

<entry key="ext_dict">ext.dic;</entry> 

-->

<!--用户可以在这里配置自己的扩展停止词字典-->

<entry key="ext_stopwords">stopword.dic;</entry> 

 

</properties>

为了让Solr能用中文分词，把中文分词的配置文件IKAnalyzer.cfg.xml放到solr3.6\example\work\Jetty_0_0_0_0_8983_solr.war__solr__k1kf17\webapp\WEB-INF\classe目录下，把IKAnalyzer2012_u6.jar包放到solr3.6\example\work\Jetty_0_0_0_0_8983_solr.war__solr__k1kf17\webapp\WEB-INF\lib目录下，文件夹Jetty..每个机器可能会不一样，IKAnalyzer.cfg.xml配置文件可以配置扩展的名词和停止词，分别用来被中文分词识别的名词和作为分词中断的标识。在solr3.6\example\work\Jetty_0_0_0_0_8983_solr.war__solr__k1kf17\webapp\WEB-INF\classes目录增加扩展词典：ext.dir，ext.dir内容里每一行表示一个新名称，但第一行会被忽略，从第二行开始新增自己的新名词，比如我新增如下图：

 

然后需要把配置文件中的<entry key="ext_dict">ext.dic;</entry> 取消注释，使ext.dic可以被识别，中文分词Jar包和配置文件配置好后，需要把IK集成到Solr里。首先需要把Nutch下的conf文件夹里的schema.xml文件粘贴到solr3.6\example\solr\conf文件夹里，该Schema记录了索引的字段类型和设置字段的存储方式等，但默认字段类型没有中文字段类型，需要新增一个fieldType为text_cn的类型如下：

        <fieldType name="text_cn" class="solr.TextField"

            positionIncrementGap="100">

<analyzer type="index">

          <tokenizer class="org.wltea.analyzer.solr.IKTokenizerFactory"  isMaxWordLength="false"/>

          <filter class="solr.StopFilterFactory" ignoreCase="true" words="stopwords.txt" enablePositionIncrements="true" />

          <filter class="solr.LowerCaseFilterFactory"/>

        </analyzer>

        <analyzer type="query">

           <tokenizer class="org.wltea.analyzer.solr.IKTokenizerFactory" isMaxWordLength="true"/>

           <filter class="solr.StopFilterFactory" ignoreCase="true" words="stopwords.txt" enablePositionIncrements="true" />

           <filter class="solr.SynonymFilterFactory" synonyms="synonyms.txt" ignoreCase="true" expand="true"/>

           <filter class="solr.LowerCaseFilterFactory"/>

        </analyzer>  

        </fieldType>

然后把field为标题和内容的类型修改为text_cn，把默认为：

<field name="content" type="text" stored="false" indexed="true"/>

   <field name="title" type="text" stored="true" indexed="true"/> 

修改为：

    <field name="content" type="text_cn" stored="true" indexed="true"/>

    <field name="title" type="text_cn" stored="true" indexed="true"/>

把类型修改为新增的中文类型，并且由于搜索时需要显示内容，把content字段设置为可存储。通过上面从操作就把IK中文分词集成到Solr里了。

配置完成后，可以用Solr来测试下中文分词，把filed设置为type，并且type的值输入刚才新增的类型text_cn，通过http://127.0.0.1:8983/solr/admin/analysis.jsp搜索：中国航信，如下：

 

上图是还没有新增自己的扩展字段ext.dic的结果，按照上面描述的方法增加了ext.dic字段后，航信作为了一个新名词，然后再搜索后结果如下：

 

航信被识别出来了，作为一个单独的名词。现在中文分词和自己扩展的新名词就都可以用了。 lawson

Mongodb从http://www.mongodb.org/下载后，直接解压即可，把解压后的Mongodb放到一个非中文目录下，然后在控制台下，输入Mongod即可开启服务，一般要设置数据库文件所在目录，需要增加-dbpath参数，默认mongodb的端口是27017端口，可以通过-port修改其他端口，但启动后无需任何密码即可连接进来并查询数据，因此开启Mongodb服务时，需要增加-auth参数，这样远程就需要密码才能连接起来查询数据了。通过输入Mongo，即可作为Mongodb客户端访问。下面列举几个客户端常用命令：

1、Show dbs可以查看当前所有数据库。

2、show collections可以查看当前数据库的所有集合。

3、use searcher可以切换到searcher数据库。

4、db.mginfo.find()可以查看当前数据库的mginfo集合的数据。

5、db.addUser(‘user’,’pwd’);可以新增当前数据库的用户，服务端如果用-auth参数启动后，客户端需要db.auth(‘user’,’pwd’);鉴权后才能正常读取Mongodb的数据。

因此正常情况下，服务端运行mongod -dbpath=D:\mongodb\data –auth

客户端就可以通过用户密码访问对应数据库了，可视化查看界面可以用MongoVUE来查看mongodb的数据用户信息。Java客户端包我用的mongo-2.9.3.jar包，操作语句比如：

Mongo mongo = new Mongo("localhost", 27017);

DB db = mongo.getDB("searcher");

if (db.authenticate("user", "pwd".toCharArray())) {

DBCollection users = db.getCollection("mginfo");

users.insert(object);

}

通过客户端mongo也同时需要鉴权才能查询和操作数据了。

搭建爬虫过程：

安装完毕后，首先需要用Nutch去爬数据，到Cygwin的安装目录运行Cygwin.bat或者桌面快捷方式运行Cgywin，然后cd到Nutch的目录，在Nutch目录下先建一个txt文档，用于保存需要爬的网站，每个网站一行，比如保存为url.txt，然后比如运行：bin/nutch crawl url.txt -dir crawlDir -depth 5 -topN 5000 -threads 100，如下图： 

 

然后就可以爬取url.txt文档里记录的网站内容了，这里-depth表示爬取网站的深度，这里为5层，-topN表示每层最多个URL记录，这里为5000个，-threads表示一共多少个线程执行，这里为开启100个线程做抓取网站的工作，但实际每个网站是几个线程来爬取，需要在单独的配置节点配置，fetcher.threads.per.queue这个节点的值表示每个配置的网站用几个线程来抓取。

然后开始等待爬取网站，爬取结束后，crawlDir文件夹下多了crawldb、linkdb、segments文件夹，里面包括.data.crc,.index.crc,data,index文件。这些都是Nutch抓取后的数据文件。

Nutch抓取完毕后，需要把这些文件发送给solr建立索引，首先需要启动solr，solr默认用jetty作为web服务器，进入solr的安装目录，比如我的是D:\solr3.6\，然后进入example目录执行：java -jar start.jar，则可用jetty的方式启动solr网站，默认端口是8983，如下图：  lawson

Solr启动后，就可以在Cgywin里通过命令把Nutch抓取的数据发送给Solr建立索引，通过命令：bin/nutch solrindex http://localhost:8983/solr/ crawlDir/crawldb -linkdb crawlDir/linkdb crawlDir/segments/*，如下图：  

现在Solr里的D:\solr3.6\example\solr\data文件夹里已经保存有lucene格式的索引以及数据文件了。

然后可以用Solr测试下现在的搜索结果，通过访问http://127.0.0.1:8983/solr/admin/，搜索标题为：航旅天空： 

搜索结果如下： 

如Solr的结果，一共查找到491条记录。现在说明Lucene正常建立了索引并能成功查询出结果了。

 

遇到的问题：

我在部署上面环境和搭建过程中遇到很多问题，比如：

1、Nutch爬取网站时，会报错：Failed to set permissions of cygwin，最后经过大量资料查阅，问题应该是nutch的lib文件夹下hadoop-core-1.0.3.jar文件有个权限判断引起的，但由于对hadoop和cygwin不够熟悉内部细节，就下载了hadoop-core-1.0.3.jar的源代码，把FileUtil类的checkReturnValue方法修改了，把里面的代码全部注释了，最后解决了这个权限问题。

2、还有报错：No agents listed in 'http.agent.name' property，这是因为默认Nutch配置文件没有设置爬取网站的爬虫User-Agent头，需要设置一个，修改conf/nutch-default.xml的property节点下的<name>http.agent.name</name>的value值即可。

3、启动Solr后，访问http://127.0.0.1:8983/solr/admin/有时也有报错：in solr.xml org.apache.solr.common.SolrException: Schema Parsing Failed: multiple points，这个问题是因为Solr下的conf配置文件schema.xml有问题导致的，网络基本没有搜索到这个问题，根据报错内容，我发现该XML文件的根节点：<schema name="nutch" version="1.5.1">配置的1.5.1可能和报错内容有关系，就修改成<schema name="nutch" version="1.5">，结果就没有问题了。

4、除了上面3个会影响最基本爬取数据的问题，还遇到下面3个比较麻烦的问题：

l 有一个内部网站需要登录才能访问，Nutch不能爬取需要登录后才能访问的网页内容。

l 有一个内部网站有robots.txt文件，并且里面限制了爬取所有页面，Nutch会识别该robots.txt，并不爬取这个网站的内容。

l 有一个内部技术论坛用JForum搭建的，这个开源论坛有识别是否爬虫的功能，Nutch默认被当做爬虫，不能爬取了。

 

针对第一个问题，经过分析，发现这个网站实际就是通过设置cookie，并且可以设置cookie永久有效，因此只需要修改下抓取网站的源码，设置好cookie就行了，Nutch的jar包大多是通过插件的方式注入的，Nutch抓取网页内容是用protocol-http.jar包的HttpResponse类的构造函数执行抓取操作，构造函数为HttpResponse(HttpBase http, URL url, CrawlDatum datum)，内部用Socket的方式构造http请求协议头和内容来获取远程网页的内容，根据不同域名增加类试：

      reqStr.append("Cookie: ");

      reqStr.append("IS_NEED=1;...;");

      reqStr.append("\r\n");

的Http请求头，则可对该域名下的所有网站都带cookie去获取远程网页数据了。

第二个问题Nutch内部默认会判断robots.txt文件，为了修改更简单，我直接修改了apache-nutch-1.5.1.jar包的org.apache.nutch.fetcher.Fetcher下的私有类：FetcherThread的run方法，代码如下：

              RobotRules rules = protocol.getRobotRules(fit.url, fit.datum);

/*              if (!rules.isAllowed(fit.u)) {

                // unblock

                fetchQueues.finishFetchItem(fit, true);

                if (LOG.isDebugEnabled()) {

                  LOG.debug("Denied by robots.txt: " + fit.url);

                }

                output(fit.url, fit.datum, null, ProtocolStatus.STATUS_ROBOTS_DENIED, CrawlDatum.STATUS_FETCH_GONE);

                reporter.incrCounter("FetcherStatus", "robots_denied", 1);

                continue;

              }*/

把判断当前robots.txt内容是否允许爬取网站的逻辑注释掉了，即它还是去分析robots.txt文件，但分析完成后不判断它是否禁止了爬取该网站。

第三个问题是因为该网站以前挂的公网，虽然现在挂内网了，但robots.txt一直存在，这个程序以代码的方式判断是否爬虫，并判断是否屏蔽它的访问，我下载了JForum的源码，发现它主要是通过资源文件：clickstream-jforum.xml配置的Host和user-agent的value值作为爬虫黑名单，Host我肯定不满足，只要修改User-agent头即可，Nutch可以修改nutch-default.xml配置文件，把  <name>http.agent.name</name>节点的值修改下即可，修改后爬取的记录如：

2012-12-05 05:40:37 127.0.0.1 GET /robots.txt - 88 - 127.0.0.1 MozillaLiu/Nutch-1.5.1 404 0 2 0

User-agent里的Nutch-1.5.1从哪里来的呢？通过源码，我才发现这个是另外一个配置节点的值：

<property>

  <name>http.agent.version</name>

  <value>liu1</value>

  <description>A version string to advertise in the User-Agent 

   header.</description>

</property>

通过这样配置后，爬虫爬取记录就变为：

2012-12-05 05:54:11 127.0.0.1 GET /robots.txt - 88 - 127.0.0.1 MozillaLiu/liu1 404 0 2 0

现在访问记录就没有任何异样的名称了。最终解决了JForum搭建的这个技术论坛，爬虫能正常爬取这个网站的数据了。

 http://lawson.cnblogs.com

通过上述方法解决了我搭建搜索平台的主要问题，但是比如需要登录才能抓取的网页、有robots.txt写明禁止爬虫爬取的问题，虽然让我的爬虫爬取了，但感觉还是抓取这样的数据还是比较暴力，但因为是内网数据，只是用于内部搜索方便大家，因此就让它暴力一点把。

 

二、平台搭建

平台数据有两个来源：1、来自爬虫的数据和建立的索引数据；2、用户手工上传的文档，因为主要是上传分享的知识，因此上传的文档支持doc,docx,ppt,pptx,pdf。通过上述的介绍，爬虫的数据已经有了，现在需要编写支持用户上传文档的逻辑，并建立Lucene索引和用户搜索的平台。

要实现对用户手工上传文档进行索引并可查询，需要做下面三步：

1、首选需要处理上传文档的解析工作，解析成可以识别的文字文档

2、然后对解析后的文档建立索引，并通过数据库持久化保存一些必要的信息。

3、开发前台页面，能通过用户的搜索信息查询出结果。

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首先对Office文档的操作，可以用开源项目POI来读取文档内容，在http://poi.apache.org/下载后，解压即可，我是用的3.8版本，比如读取.doc文档代码比如：

org.apache.poi.hwpf.extractor.WordExtractor doc = null;

try {

doc = new WordExtractor(new FileInputStream(filePath));

} catch (Exception e) {

e.printStackTrace();

}

if (null != doc) {

result = doc.getText();

}

读取.docx文档代码比如：

XWPFWordExtractor docx = null;

try {

OPCPackage packages = POIXMLDocument.openPackage(filePath);

docx = new XWPFWordExtractor(packages);

} catch (XmlException e) {

e.printStackTrace();

} catch (OpenXML4JException e) {

e.printStackTrace();

}

if (null != docx) {

result = docx.getText();

}

读取.ppt文档代码比如：

StringBuffer content = new StringBuffer("");

try {

SlideShow ss = new SlideShow(new HSLFSlideShow(path));

Slide[] slides = ss.getSlides();

for (int i = 0; i < slides.length; i++) {

TextRun[] t = slides[i].getTextRuns();

for (int j = 0; j < t.length; j++) {

content.append(t[j].getText());

}

content.append(slides[i].getTitle());

}

} catch (Exception e) {

System.out.println(e.toString());

}

读取.pptx文档代码比如：

OPCPackage slideShow;

String reusltString = null;

try {

slideShow = POIXMLDocument.openPackage(path);

XMLSlideShow xmlSlideShow = new XMLSlideShow(slideShow);

XSLFSlide[] slides = xmlSlideShow.getSlides();

StringBuilder sb = new StringBuilder();

for (XSLFSlide slide : slides) {

CTSlide rawSlide = slide.getXmlObject();

CTGroupShape gs = rawSlide.getCSld().getSpTree();

@SuppressWarnings("deprecation")

CTShape[] shapes = gs.getSpArray();

for (CTShape shape : shapes) {

CTTextBody tb = shape.getTxBody();

if (null == tb)

continue;

CTTextParagraph[] paras = tb.getPArray();

for (CTTextParagraph textParagraph : paras) {

CTRegularTextRun[] textRuns = textParagraph.getRArray();

for (CTRegularTextRun textRun : textRuns) {

sb.append(textRun.getT());

}

sb.append("\r\n");

}

}

}

reusltString = sb.toString();

} catch (IOException e) {

e.printStackTrace();

}

上面就完成了常见的幻灯片培训和技术分享文档的读取了。

对PDF文件的读取可以通过开源项目PDFBox来处理，在http://pdfbox.apache.org/下载后解压即可，我是用的1.7.1版本，在官网下载下来只有pdfbox-1.7.1.jar包，但它还依赖了很多其他开源Jar包，需要下载的有bcprov-jdk15on-147.jar，commons-logging.jar，fontbox-1.6.0.jar，icu4j-50rc.jar，JempBox-0.2.0.jar，才能正常读取PDF文档，当然这些jar包可能其他版本也是可以用的。读取PDF文档代码比如：

FileInputStream fis = new FileInputStream(filePath);

String result = "";

try {

PDFParser p = new PDFParser(fis);

p.parse();

PDFTextStripper ts = new PDFTextStripper();

result = ts.getText(p.getPDDocument());

System.out.println(result);

fis.close();

} catch (Exception e) {

e.printStackTrace();

}

这样就能读取出PDF的文档内容了。

 

文档内容获取后，需要对它们建立索引，通过Lucene的API可以很方便的为这些内容建立索引数据文件，需要注意的是，需要对文档内容进行存储，代码如下：

Field fieldcontent = new Field("content", info.getContentString(), Store.YES, Index.ANALYZED);

doc.add(fieldcontent);

并且IndexWriter写索引文件时，需要用IKAnalyzer作为分析器。

 

对于用户搜索信息，最好能像百度一样可以对搜索的关键词进行高亮显示，Lucene提供了lucene-highlighter-3.6.0.jar包，来对搜索高亮效果等进行处理，处理语句如下：

SimpleHTMLFormatter simpleHTMLFormatter = new SimpleHTMLFormatter("<b><font color='red'>", "</font></b>");

Highlighter highlighter = new Highlighter(simpleHTMLFormatter, new QueryScorer(query));

TokenStream tokenStream = analyzer.tokenStream("content", new StringReader(showContentString));

String str = highlighter.getBestFragment(tokenStream, showContentString);

这样根据highlighter的getBestFragment方法获取到首先找到的文档内容里符合搜索条件的文档内容，并且符合搜索条件的数据用font color为red的标签框起来了。默认str的长度只为100，即返回100长度的文档内容，可以通过下面的方法修改：

Fragmenter fragmenter = new SimpleFragmenter(150);

highlighter.setTextFragmenter(fragmenter);

这样返回的就是150字符长度的内容了。

通过上面搭建的工作和代码编写的工作，网站功能已经基本开发完毕，搜索“航旅天空”的效果如下： 

搜索到的数据都是爬虫爬取的结果，如果是别人主动分享的文档，搜索“B2B 自动出票 汇付 本票通”效果如下： 

查询的第一条结果是人工上传的分享文档，链接直接是一个分享PPT的下载地址并且如果上传人填写了名字，查询时会显示上传人的姓名。

 

现在一个简易版的搜索平台就搭建好了，有相关问题欢迎沟通！

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