lucene-索引文件格式

索引文件结构

  Lucene使用文件扩展名标识不同的索引文件,文件名标识不同版本或者代(generation)的索引片段(segment)。如.fnm文件存储域Fields名称及其属性,.fdt存储文档各项域数据,.fdx存储文档在fdt中的偏移位置即其索引文件,.frq存储文档中term位置数据,.tii文件存储term字典,.tis文件存储term频率数据,.prx存储term接近度数据,.nrm存储调节因子数据,另外segments_X文件存储当前最新索引片段的信息,其中X为其最新修改版本,segments.gen存储当前版本即X值,这些文件的详细介绍上节已说过了。

    下面的图描述了一个典型的lucene索引文件列表:

    

   

如果将它们的关系划成图则如下所示:


lucene-索引文件格式




这些文件中存储数据的详细结构是怎样的呢,下面几个小节逐一介绍它们,熟悉它们的结构非常有助于优化Lucene的查询和索引效率和存储空间等。

   

        

3.2 每个Index包含的单个文件

下面几节介绍的文件存在于每个索引index中,并且只有一份。

3.2.1 Segments文件

  

索引中活动(active)的Segments被存储在segment info文件中,segments_N,在索引中可能会包含一个或多个segments_N文件。然而,最大一代的那个文件(the one with largest generation)是活动的片断文件(这时更旧的segments_N文件依然存在(are present)是因为它们暂时(temporarily)还不能被删除,或者,一个writer正在处理提交请求(in the process of committing),或者一个用户定义的(custom)IndexDeletionPolicy正被使用)。这个文件按照名称列举每一个片断(lists each segment by name),详细描述分离的标准(seperate norm)和要删除的文件(deletion files),并且还包含了每一个片断的大小。

 

对2.1版本来说,还有一个文件segments.gen。这个文件包含了该索引中当前生成的代(current generation)(segments_N中的_N)。这个文件仅用于一个后退处理(fallback)以防止(in case)当前代(current generation)不能被准确地(accurately)通过单独地目录文件列举(by directory listing alone)来确定(determened)(由于某些NFS客户端因为基于时间的目录(time-based directory)的缓存终止(cache expiration)而引起)。这个文件简单地包含了一个int32的版本头(version header)(SegmentInfos.FORMAT_LOCKLESS=-2),遵照代的记录(followed by the generation recorded)规则,对int64来说会写两次(write twice)。

   

版本


包含的项


数目


类型


描述

2.1之前版本


Format


1


Int32


在Lucene1.4中为-1,而在Lucene 2.1中为-3(SegmentsInfos.FORMAT_SINGLE_NORM_FILE)

Version


1


Int64


统计在删除和添加文档时,索引被更改了多少次。

NameCounter


1


Int32


用于为新的片断文件生成新的名字。

SegCount


1


Int32


片断的数目

SegName


SegCount


String


片断的名字,用于所有构成片断索引的文件的文件名前缀。

SegSize


SegCount


Int32


包含在片断索引中的文档的数目。

2.1及之后版本


Format


1


Int32


在Lucene 2.1和Lucene 2.2中为-3(SegmentsInfos.FORMAT_SINGLE_NORM_FILE)

Version


1


Int64


同上

NameCounter


1


Int32


同上

SegCount


1


Int32


同上

SegName


SegCount


String


同上

SegSize


SegCount


Int32


同上

DelGen


SegCount


Int64


为分离的删除文件的代的数目(generation count of the separate deletes file),如果值为-1,表示没有分离的删除文件。如果值为0,表示这是一个2.1版本之前的片断,这时你必须检查文件是否存在_X.del这样的文件。任意大于0的值,表示有分离的删除文件,文件名为_X_N.del。

HasSingleNormFile


SegCount


Int8


该值如果为1,表示Norm域(field)被写为一个单一连接的文件(single joined file)中(扩展名为.nrm),如果值为0,表示每一个field的norms被存储为分离的.fN文件中,参考下面的“标准化因素(Normalization Factors)”

NumField


SegCount


Int32


表示NormGen数组的大小,如果为-1表示没有NormGen被存储。

NormGen


SegCount * NumField


Int64


记录分离的标准文件(separate norm file)的代(generation),如果值为-1,表示没有normGens被存储,并且当片断文件是2.1之前版本生成的时,它们全部被假设为0(assumed to be 0)。而当片断文件是2.1及更高版本生成的时,它们全部被假设为-1。这时这个代(generation)的意义与上面DelGen的意义一样。

IsCompoundFile


SegCount


Int8


记录是否该片断文件被写为一个复合的文件,如果值为-1表示它不是一个复合文件(compound file),如果为1则为一个复合文件。另外如果值为0,表示我们需要检查文件系统是否存在_X.cfs。

2.3


Format


1


Int32


在Lucene 2.3中为-4 (SegmentInfos.FORMAT_SHARED_DOC_STORE)

Version


1


Int64


同上

NameCounter


1


Int32


同上

SegCount


1


Int32


同上

SegName


SegCount


String


同上

SegSize


SegCount


Int32


同上

DelGen


SegCount


Int64


同上

DocStoreOffset


1


Int32


如果值为-1则该segment有自己的存储文档的fields数据和term vectors的文件,并且DocStoreSegment, DocStoreIsCompoundFile不会存储。在这种情况下,存储fields数据(*.fdt和*.fdx文件)以及term vectors数据(*.tvf和*.tvd和*.tvx文件)的所有文件将存储在该segment下。另外,DocStoreSegment将存储那些拥有共享的文档存储文件的segment。DocStoreIsCompoundFile值为1如果segment存储为compound文件格式(如.cfx文件),并且DocStoreOffset值为那些共享文档存储文件中起始的文档编号,即该segment的文档开始的位置。在这种情况下,该segment不会存储自己的文档数据文件,而是与别的segment共享一个单一的数据文件集。

[DocStoreSegment]


1


String


如上

[DocStoreIsCompoundFile]


1


Int8


如上

HasSingleNormFile


SegCount


Int8


同上

NumField


SegCount


Int32


同上

NormGen


SegCount * NumField


Int64


同上

IsCompoundFile


SegCount


Int8


同上

2.4及以上


Format


1


Int32


在Lucene 2.4中为-7 (SegmentInfos.FORMAT_HAS_PROX)

Version


1


Int64


同上

NameCounter


1


Int32


同上

SegCount


1


Int32


同上

SegName


SegCount


String


同上

SegSize


SegCount


Int32


同上

DelGen


SegCount


Int64


同上

DocStoreOffset


1


Int32


同上

[DocStoreSegment]


1


String


同上

[DocStoreIsCompoundFile]


1


Int8


同上

HasSingleNormFile


SegCount


Int8


同上

NumField


SegCount


Int32


同上

NormGen


SegCount * NumField


Int64


同上

IsCompoundFile


SegCount


Int8


同上

DeletionCount


SegCount


Int32


记录该segment中删除的文档数目

HasProx


SegCount


Int8


值为1表示该segment中至少一个fields的omitTf设置为false,否则为0

Checksum


1


Int64


存储segments_N文件中直到checksum的所有字节的CRC32 checksum数据,用来校验打开的索引文件的完整性(integrity)。

  

3.2.2 Lock文件

  

写锁(write lock)文件名为“write.lock”,它缺省存储在索引目录中。如果锁目录(lock directory)与索引目录不一致,写锁将被命名为“XXXX-write.lock”,其中“XXXX”是一个唯一的前缀(unique prefix),来源于(derived from)索引目录的全路径(full path)。当这个写锁出现时,一个writer当前正在修改索引(添加或者清除文档)。这个写锁确保在一个时刻只有一个writer修改索引。

 

需要注意的是在2.1版本之前(prior to),Lucene还使用一个commit lock,这个锁在2.1版本里被删除了。

 

3.2.3 Deletable文件

  

在Lucene 2.1版本之前,有一个“deletable”文件,包含了那些需要被删除文档的详细资料。在2.1版本后,一个writer会动态地(dynamically)计算哪些文件需要删除,因此,没有文件被写入文件系统。

          

3.2.4 Compound文件(.cfs)

  

从Lucene 1.4版本开始,compound文件格式成为缺省信息。这是一个简单的容器(container)来服务所有下一章节(next section)描述的文件(除了.del文件),格式如下:

 

  

版本


包含的项


数目


类型


描述

1.4之后版本


FileCount


1


VInt




DataOffset


FileCount


Long




FileName


FileCount


String




FileData


FileCount


raw


Raw文件数据是上面命名的所有单个的文件数据(the individual named above)。

 

结构如下图所示:

lucene-索引文件格式

http://blog.csdn.net/deepfuture/archive/2009/12/23/5063641.aspx
      

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