Lucene的系统结构 (2)
2008-04-23 22:27:54 作者: hauver 来源: 互连网 浏览次数: 0 文字大小:【 大】【 中】【 小】 评分等级:5
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查询逻辑
按先后顺序,查询逻辑可分为如下几步:
1. 查询者输入查询条件
条件之间可以通过特定运算符进行运算,比如查询希望查询到与“中国”和“北京”相关的记录,但不希望结果中包括“海淀区中关村”,于是输入条件为“中国+北京-海淀区中关村”;
2. 查询条件被传达到查询分析器中,分析器将将对“中国+北京-海淀区中关村”进行分析,首先分析器解析字符串的连接符,即这里的加号和减号,然后对每个词进行切词,一般最小的词元是两个汉字,则中国和北京两个词不必再切分,但对海淀区中关村需要切分,假设根据切词算法,把该词切分为“海淀区”和“中关村”两部分,则最后得到的查询条件可以表示为:“中国” AND “北京” AND NOT(“海淀区” AND “中关村”)。
3. 查询器根据这个条件遍历索引树,得到查询结果,并返回结果集,返回的结果集类似于JDBC中的ResultSet。
4. 将返回的结果集显示在查询结果页面,当点击某一条内容时,可以链接到原始网页,也可以打开全文检索库中存储的网页内容。
这就是查询的逻辑过程,需要说明的是,Lucene默认只支持英文,为了便于说明问题,以上查询过程采用中文举例,事实上,当Lucene被扩充支持中文后就是这么一个查询过程。
入库逻辑
入库将把内容加载到全文检索库中,按顺序,入库逻辑包括如下过程:
1. 入库者定义到库中文档的结构,比如需要把网站内容加载到全文检索库,让用户通过“站内检索”搜索到相关的网页内容。入库文档结构与关系型数据库中的表结构类似,每个入库的文档由多个字段构成,假设这里需要入库的网站内容包括如下字段:文章标题、作者、发布时间、原文链接、正文内容(一般作为网页快照)。
2. 包含N个字段的文档(DOCUMENT)在真正入库前需要经过切词(或分词)索引,切词的规则由语言分析器(ANALYZER)完成。
3. 切分后的“单词”被注册到索引树上,供查询时用,另外也需要也其它不需要索引的内容入库,所有这些是文件操作均由STORAGE完成。
以上就是记录加载流程,索引树是一种比较复杂的数据存储结构,将在后续章节陆续介绍,这里就不赘述了,需要说明的一点是,Lucene的索引树结构非常优秀,是Lucene的一大特色。
接下来将对Lucene的各个子包的结构进行讨论。
3.语言分析包org.apache.lucene.analysis
Analyzer是一个抽象类,司职对文本内容的切分词规则。
切分后返回一个TokenStream,TokenStream中有一个非常重要方法next(),即取到下一个词。简单点说,通过切词规则,把一篇文章从头到尾分成一个个的词,这就是org.apache.lucene.analysis的工作。
对英文而言,其分词规则很简单,因为每个单词间都有一个空格,按空格取单词即可,当然为了提高英文检索的准确度,也可以把一些短语作为一个整体,其间不切分,这就需要一个词库,对德文、俄文也是类似,稍有不同。
对中文而言,文字之间都是相连的,没有空格,但我们同样可以把字切分,即把每个汉字作为一个词切分,这就是所谓的“切字”,但切字方式方式的索引没有意义,准确率太低,要想提高准确度一般都是切词,这就需要一个词库,词库越大准确度将越高,但入库效率越低。
若要支持中文切词,则需要扩展Analyzer类,根据词库中的词把文章切分。
简单点说,org.apache.lucene.analysis就是完成将文章切分词的任务。
4.文档结构包org.apache.lucene.document
document包相对而言比较简单,该包下面就3个类,Document相对于关系型数据库的记录对象,主要负责字段的管理,字段分两种,一是Field,即文本型字段,另一个是日期型字段DateField。这个包中关键需要理解的是Field中字段存储方式的不同,这在上一篇中已列表提到,下面我们可以参见一下其详细的类图:
5.索引管理包org.apache.lucene.index
索引包是整个系统核心,全文检索的的根本就为每个切出来的词建索引,查询时就只需要遍历索引,而不需要去正文中遍历,从而极大的提高检索效率,索引建设的质量关键整个系统的质量。Lucene的索引树是非常优质高效的,具体的索引树细节,将在后续章节中重要探讨。
在这个包中,主要学习IndexWriter和IndexReader这个类。
通过上一篇的初步应用可知,全文检索库的初始化和记录加载均需要通过该类来完成。
初始化全文库的语句为:
IndexWriter indexWriter = new IndexWriter(“全文库的目录位置”,new StandardAnalyzer(),true);
记录加载的语句为:indexWriter.addDocument(doc);
IndexWriter主要用于写库,当需要读取库内容时,就需要用到IndexReader这个类了。

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