Nutch 0.8笔记--Google式的搜索引擎实现

作者:江南白衣

Nutch是一个基于Lucene,类似Google的完整网络搜索引擎解决方案,基于Hadoop的分布式处理模型保证了系统的性能,类似Eclipse的插件机制保证了系统的可客户化,而且很容易集成到自己的应用之中。

Nutch 0.8 完全使用Hadoop重写了骨干代码,另外很多地方作了合理化修正,非常值得升级。

1.Nutch 0.8 的安装与运行

nutch 0.7.2的中文安装文档满街都是,nutch 0.8的安装文档见Tutorial (0.8) , 要注意两点:

一是 crawl命令里的urls参数从指定文件变为了指定目录, 即原来的urls 要改存到urls/foo 里。

二是 nutch-default.xml里http.agent.name属性默认为空,必须在nutch-site.xml中为该属性设值,否则会出错。

注意nutch 爬行时的信息用log4j输出在/logs 目录下了,默认不再直接输出到屏幕,除非你在配置文件里设fetcher.verbose为true。

Luke(http://www.getopt.org/luke) 是一个必备的索引阅读工具。

另外,nutch需要在unix下奔跑,如果要装在windows上,大家可以先装个cygwin。(下载它的setup.exe 在线安装很快装完)。

最后,nutch 0.8的recawl 脚本也不同了。

2.NutchYou should know

2.1 一份文档

nutch的文档不多,而且多是安装文档,要深入nutch,就必须一字不漏的阅读:

Introduction to Nutch, Part 1 CrawlingIntroduction to Nutch, Part 2 Searching

然后就是看源码了,好在nutch的源码非常均匀,简短,没有花哨的技巧,很容易把事情看明白。

2.2 三个目录

首先理解nutch的三个数据目录:

1.crawdb,linkdb 是web link目录,存放url 及url的互联关系,作为爬行与重新爬行的依据,页面默认30天过期。

2.segments 是主目录,存放抓回来的网页。页面内容有bytes[]的raw content 和 parsed text的形式。nutch以广度优先的原则来爬行,因此每爬完一轮会生成一个segment目录。

3.index 是lucene的索引目录,是indexs里所有index合并后的完整索引,注意索引文件只对页面内容进行索引,没有进行存储,因此查询时要去访问segments目录才能获得页面内容。

2.3爬行过程

爬行过程在Introduction to Nutch, Part 1 Crawling里已有详细说明,或许直接看Crawl类来理解爬行的过程。

这里有一幅更直观的图:

Nutch用入口地址,地址正则表达式,搜索深度三种形式来限制

因为使用了Hadoop(下篇再讲),Nutch的代码都按照Hadoop的模式来编写以获得分布式的能力,因此要先了解一下Hadoop,明白它Mapper,Rerducer, InputFormat, OutputFormat类的作用才能更好的阅读。

1.Fetcher类, 在run()里多线程运行FetcherThread,并调用恰当的Protocol插件(支持http,ftp等协议)获取内容,调用恰当的Parser将内容分析为文本,然后把内容放到FetcherOutput类里,最后由FetcherOutputFormat类定义写盘到segments的过程。

2.Indexer类,应用hadoop遍历所有Segments 目录,将parseData文件序列化成ParseData类,从中获得各种资料然后调用插件进行索引,最后仍然由ouputFormat类完成写入索引的工作。

注意,如果你仅想使用Nutch的爬虫,而不是其索引功能,可以仿照Indexer重写自己的实现,比如把segments内容直接搬进数据库。

3.Nutch 每条索引记录的字段

url: 作为唯一标标识值,由BasicIndexingFilter类产生。

segment:由Indexer类产生。Nutch抓回来的页面内容放在segments目录,lucene只会索引,不会store原文内容,因此在查询时要以segment与url作为外键,由FetchedSegments类根据hitsDetail从segments目录获得content。

boost:优先级,由Indexer类调用插件计算产生。

title:显示标题,在BasicIndexingFilter插件中被索引和存储。

content: 主要的被搜索项,在BasicIndexingFilter插件中被索引。

2.4 搜索过程

Nutch提供了一个Fascade的NutchBean类供我们使用,一段典型的代码如下

 
 
NutchBeanbean = new NutchBean();
Queryquery
= Query.parse(args[ 0 ]);
Hitshits
= bean.search(query,NUM_HITS, " title " , true );

for ( int i = 0 ;i < hits.getLength();i ++ ){
Hithit
= hits.getHit(i);
HitDetailsdetails
= bean.getDetails(hit);

Stringtitle
= details.getValue( " title " );
Stringurl
= details.getValue( " url " );
Stringsummary
= bean.getSummary(details,query);
}
这里NutchBean为我们做了几样事情:

一是按Title field来排序

二是支持分布式查询,如果有配置servers,就会使用hadoop的IPC系统,调用所有server上的nutchBeans,最后规约出总的结果。

三是每个站点只显示分数最高的一页,如果用户还想看同站的其他结果,就需要访问MoreHitsExculde[]。

四是生成Summary,读取segments目录,按segments和url 获得content, 并按一定算法抽取出包含关键字的文档片断。

3. 修改源码或编写插件

Nutch的源码很容易修改和重新编译,注意新编译的class要压回nutch-0.8.job(实际是一个jar)才能生效。

Nutch的插件机制及度类似Eclipse, 详看http://wiki.apache.org/nutch/WritingPluginExample,只要实现某个插件接口,然后在plugins.xml里定义class,扩展点和依赖的jar,如

<pluginid = " index-basic " version = " 1.0.0 " provider-name = " nutch.org " >
<runtime>
<libraryname
= " index-basic.jar " >
<exportname
= " * " />
</library>
</runtime>
<requires>
<importplugin
= " nutch-extensionpoints " />
</requires>
<extensionid
= " org.apache.nutch.indexer.basic "
name
= " NutchBasicIndexingFilter "
point
= " org.apache.nutch.indexer.IndexingFilter " >
<implementationid
= " BasicIndexingFilter " class = " org.apache.nutch.indexer.basic.BasicIndexingFilter " />
</extension>
</plugin>

最后是八卦,Dedian同志翻译的Doug Cutting 访谈录 -- 关于搜索引擎的开发

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