Lucene 的总体架构

发布于 2021-07-08 12:35:44 字数 2678 浏览 1375 评论 0

Lucene 总的来说是:

一个高效的,可扩展的,全文检索库。

全部用 Java 实现,无须配置。

仅支持纯文本文件的索引(Indexing)和搜索(Search)。

不负责由其他格式的文件抽取纯文本文件,或从网络中抓取文件的过程。

在Lucene in action中,Lucene 的构架和过程如下图:

说明Lucene是有索引搜索的两个过程,包含索引创建,索引,搜索三个要点。

让我们更细一些看Lucene的各组件:

被索引的文档用Document对象表示。

IndexWriter通过函数addDocument将文档添加到索引中,实现创建索引的过程。

Lucene的索引是应用反向索引。

当用户有请求时,Query代表用户的查询语句。

IndexSearcher通过函数search搜索Lucene Index。

IndexSearcher计算term weight和score并且将结果返回给用户。

返回给用户的文档集合用TopDocsCollector表示。

那么如何应用这些组件呢?

让我们再详细到对Lucene API 的调用实现索引和搜索过程。

索引过程如下:

创建一个IndexWriter用来写索引文件,它有几个参数,INDEX_DIR就是索引文件所存放的位置,Analyzer便是用来对文档进行词法分析和语言处理的。

创建一个Document代表我们要索引的文档。

将不同的Field加入到文档中。我们知道,一篇文档有多种信息,如题目,作者,修改时间,内容等。不同类型的信息用不同的Field来表示,在本例子中,一共有两类信息进行了索引,一个是文件路径,一个是文件内容。其中FileReader的SRC_FILE就表示要索引的源文件。

IndexWriter调用函数addDocument将索引写到索引文件夹中。

搜索过程如下:

IndexReader将磁盘上的索引信息读入到内存,INDEX_DIR就是索引文件存放的位置。

创建IndexSearcher准备进行搜索。

创建Analyer用来对查询语句进行词法分析和语言处理。

创建QueryParser用来对查询语句进行语法分析。

QueryParser调用parser进行语法分析,形成查询语法树,放到Query中。

IndexSearcher调用search对查询语法树Query进行搜索,得到结果TopScoreDocCollector。

以上便是Lucene API函数的简单调用。

然而当进入 Lucene 的源代码后,发现 Lucene 有很多包,关系错综复杂。

然而通过下图,我们不难发现,Lucene 的各源码模块,都是对普通索引和搜索过程的一种实现。

此图是上一节介绍的全文检索的流程对应的 Lucene 实现的包结构。

  • Lucene 的 analysis 模块主要负责词法分析及语言处理而形成 Term。
  • Lucene 的 index 模块主要负责索引的创建,里面有 IndexWriter。
  • Lucene 的 store 模块主要负责索引的读写。
  • Lucene 的 QueryParser 主要负责语法分析。
  • Lucene 的 search 模块主要负责对索引的搜索。
  • Lucene 的 similarity 模块主要负责对相关性打分的实现。

了解了Lucene的整个结构,我们便可以开始Lucene的源码之旅了。

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