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Lucene&全文檢索

目錄結構: 
1.全文檢索 
2.Lucene入門 
3.Lucene進階

全文檢索

一, 生活中的搜尋:
1.Windows系統中的有搜尋功能:開啟“我的電腦”,按“F3”就可以使用查詢的功能,查詢指定的檔案或資料夾。搜尋的範圍是整個電腦中的檔案資源。

2.Eclipse中的幫助子系統:點選HelpHelp Contents,可以查找出相關的幫助資訊。搜尋的範圍是Eclipse的所有幫助檔案。
搜尋引擎,如Baidu或Google等,可以查詢到網際網路中的網頁、PDF、DOC、PPT、圖片、音樂、視訊等。
3.Mac中的Spotlight搜尋
4.資料庫中檢索檢查某一個關鍵字的例子。
select * from topic where content like ‘%java%’
文字檢索,會使索引失效

存在問題:
1.搜尋速度慢
2.搜尋效果不好.
3.沒有相關度排序

二, 什麼是全文檢索?

全文檢索是指計算機索引程式通過掃描文章中的每一個詞,對每一個詞建立一個索引,指明該詞在文章中出現的次數和位置,當用戶查詢時,檢索程式就根據事先建立的索引進行查詢,並將查詢的結果反饋給使用者的檢索方式。這個過程類似於通過字典中的檢索字表查字的過程。

在說全文檢索之前我們先來了解一下資料分類

結構化資料:指具有固定格式或有限長度的資料,如資料庫,元資料等;
半結構化資料:半結構化資料
非結構化資料:指不定長或無固定格式的資料,如郵件,word文件等;
非結構化資料又一種叫法叫全文資料。從全文資料中進行檢索就叫全文檢索。
特點:只關注文字不考慮語義

三, 為什麼使用 ?
搜尋速度:將資料來源中的資料都通過全文索引

匹配效果:過詞元(term)進行匹配,通過語言分析介面的實現,可以實現對中文等非英語的支援。

相關度:有匹配度演算法,將匹配程度(相似度)比較高的結果排在前面。

適用場景:關係資料庫中進行模糊查詢時,資料庫自帶的索引將不起作用,此時需要通過全文檢索來提高速度;比如:
網站系統中針對內容的模糊查詢;
select * from article where content like ‘%上海平安%’
ERP系統中產品等資料的模糊查詢,BBS、BLOG中的文章搜尋等;
各種搜尋引擎執行依賴於全文檢索;
只對指定領域的網站進行索引與搜尋(即垂直搜尋,如“818工作搜尋”、“有道購物搜尋”)
要在word、pdf等各種各樣的資料格式中檢索內容;
其它場合:比如搜狐拼音輸入法、Google輸入法等。

四, 工作原理

1.如何查詢全文資料?

順序掃描法(Serial Scanning):所謂順序掃描,比如要找內容包含某一個字串的檔案,就是一個文件一個文件的看,對於每一個文件,從頭看到尾,如果此文件包含此字串,則此文件為我們要找的檔案,接著看下一個檔案,直到掃描完所有的檔案。比如Window自帶的搜尋。
如何提升全文檢索的速度?

對非結構化資料順序掃描很慢,對結構化資料的搜尋卻相對較快(由於結構化資料有一定的結構可以採取一定的搜尋演算法加快速度),那麼把我們的非結構化資料想辦法弄得有一定結構不就行了嗎?關係資料庫中儲存的都是結構化資料,因此很檢索都比較快。
從非結構化資料中提取出的然後重新組織的資訊,我們稱之索引。
字典及圖書目錄的原理。

2.全文檢索的過程

索引建立:將現實世界中所有的結構化和非結構化資料提取資訊,建立索引的過程。
搜尋索引:就是得到使用者的查詢請求,搜尋建立的索引,然後返回結果的過程。

3.案例分析

索引檔案中應該存放什麼?
索引檔案中只需要存放單詞及文件編號即可
要查出即包含is,又包括 shanghai及pingan的文件,先獲得包含is的文件列表,再獲得包含shanghai及pingan的文件列表,最合做一個集合並運算,就得出文件1及文件3。

文件0
What is your name?
文件1
My name is shanghai pingan!
文件2
What is that?
文件3
It is shanghai pingan, ShangHai Pingan

首先將我們非結構化資料儲存到文件區

文件編號 內容
0 What is your name?
1 My name is shanghai pingan!
2 What is that?
3 It is shanghai pingan, ShangHai Pingan

如何建立索引?
第一步:分片語件(Tokenizer)對文件進行處理,此過程稱為Tokenize。
1. 將文件分成一個一個單獨的單詞。(用空格分開)
2. 去除標點符號。
3. 去除停詞(Stop word)。大量出現的助詞,比如is,it等。中文:的,了,呢
經過分詞(Tokenizer)後得到的結果稱為詞元(Token)。詞元(Token)如下:
shanghai,ShangHai,pingan,My,name,What,your,pingan

第二步:將得到的詞元(Token)傳給語言處理元件(Linguistic Processor),對於英語,處理大致如下:
1. 變為小寫(Lowercase)。
2. 將單詞縮減為詞根形式,如“cars”到“car”等。這種操作稱為:stemming。
3. 將單詞轉變為詞根形式,如“drove”到“drive”等。這種操作稱為:lemmatization。
語言處理元件(linguistic processor)的結果稱為詞(Term)。結果如下:
shanghai,pingan,my,name,what,your

第三步:把得到的詞Term傳給索引元件(Indexer)處理,處理過程如下:
1、把得到的詞建立一個字典表

詞term 文件Document
what 0
name 0
My 1
name 1
shanghai 1
pingan 1
what 2
that 2
shanghai 3
pingan 3
shanghai 3
pingan 3

2、對字典按字母順序進行排序

詞term 文件Document
shanghai 1
shanghai 3
shanghai 3
pingan 1
pingan 3
pingan 3
my 1
name 0
name 1
what 0
what 2
your 0

3、合併相同的詞(Term)成為文件倒排(Posting List)連結串列。

詞term 出現次數 文件 Frequency 文件 Frequency
shanghai 3 1 1 3 2
pingan 3 1 1 3 2
my 1 1 1 ~ ~
name 2 0 1 1 1
what 2 0 1 2 1
your 1 0 1 ~ ~

最終會儲存兩部分一個文件區和一個索引區

詞元 文件編號
what 0,2
your 0
name 0,1
my 1
shanghai 1,3,3
pingan 1,3,3
that 2

搜尋處理的大致流程:
1、接收使用者輸入的搜尋詞及關鍵字並作簡單處理;
2、對查詢語句進行詞法分析,語法分析,及語言處理;
3、查詢到包含輸出詞的文件列表,並進行相關邏輯運算;
4、根據文件的相關性進行排序,把相關性最高的文件返回出來。

4.文件相關性

計算詞的權重:
1、找出詞(Term)對文件的重要性的過程稱為計算詞的權重(Term weight)的過程。主要有兩個因素:
A、Term Frequency (tf):即此Term在此文件中出現了多少次。tf 越大說明越重要。
B、 Document Frequency (df):即有多少文件包含該Term。df 越大說明越不重要。

2、判斷Term之間的關係從而得到文件相關性的過程,也即向量空間模型的演算法(VSM)。
實現方式:把文件看作一系列詞(Term),每一個詞(Term)都有一個權重(Term weight),不同的詞(Term)根據自己在文件中的權重來影響文件相關性的打分計算

5.全文檢索應用架構

6.全文檢索的流程對應的Lucene 實現的包結構

Lucene 的analysis 模組主要負責詞法分析及語言處理而形成Term。
Lucene的index模組主要負責索引的建立,裡面有IndexWriter。
Lucene的store模組主要負責索引的讀寫。
Lucene 的QueryParser主要負責語法分析。
Lucene的search模組主要負責對索引的搜尋。

Lucene入門

Lucene是什麼?

Lucene是一個用Java寫的高效能、可伸縮的全文檢索引擎工具包,它可以方便的嵌入到各種應用中實現針對應用的全文索引/檢索功能。Lucene的目標是為各種中小型應用程式加入全文檢索功能。

開發步驟

建立索引檔案

1,建立一個測試類LuceneTest
2,匯入jar包
lucene-core-4.10.4.jar 核心包
lucene-analyzers-common-4.10.4.jar 分詞器包
3,建立索引寫入器IndexWriter 傳入對應的引數:索引需要存放的位置,索引寫入器配置物件(配置版本,分詞器)
4.內容寫入之後,寫入到二進位制檔案中不方便檢視,使用工具(lukeall-4.10.0.jar)檢視索引庫

public class LuceneTest {
    String content1 = "hello world";
    String content2 = "hello java world";
    String content3 = "hello lucene world";
    String indexPath = "hello";
    Analyzer analyzer = new StandardAnalyzer();//分詞器

    @Test
    public void testCreateIndex() throws Exception {
        //1.建立索引寫入器
        Directory d = FSDirectory.open(new File(indexPath));//索引需要存放的位置
        //建立索引寫入器配置物件
        IndexWriterConfig conf = new IndexWriterConfig(Version.LUCENE_4_10_4, analyzer);
        IndexWriter writer = new IndexWriter(d, conf);
        //2.寫入文件資訊
        //新增文件 定義欄位的儲存規則
        FieldType type = new FieldType();
        type.setIndexed(true);//是否要索引
        type.setStored(true);//是否需要儲存
        Document document1 = new Document();//資料庫中的一條資料
        //new Field("欄位名","欄位內容","欄位的配置屬性")
        document1.add(new Field("title", "doc1", type));//該條記錄中的欄位 title:doc1
        document1.add(new Field("content", content1, type));//content: hello world
        writer.addDocument(document1);

        Document document2 = new Document();
        document2.add(new Field("title", "doc2", type));
        document2.add(new Field("content", content2, type));
        writer.addDocument(document2);

        Document document3 = new Document();
        document3.add(new Field("title", "doc3", type));
        document3.add(new Field("content", content3, type));
        writer.addDocument(document3);

        //需要把新增的記錄儲存
        writer.commit();
        writer.close();
    }
}

執行測試類會在該專案目錄下生成一個hello資料夾

開啟_0.xfs檔案,這時我們看不出一個所以然

使用工具(lukeall-4.10.0.jar)檢視索引庫
只需在終端通過命令列 java -jar lukeall-4.10.0.jar 即可

需要在Path路徑上找到hello索引庫的絕對路徑

點選OK即可看到索引庫

查詢索引庫

0.匯入jar包lucene-queryparser-4.10.4.jar(將字串變成Query物件)
1.建立測試方法searchIndex()
2.建立索引查詢物件IndexSearcher
3.根據查詢的文字內容解析成Query查詢物件(匯入jar包lucene-queryparser-4.10.4.jar)設定查詢欄位,分詞器
4.根據查詢器查詢到文件編號
5.通過文件編號查詢對應的文件內容

//索引查詢過程
@Test
 public void searchIndex() throws Exception {
    //1.建立索引寫入器
    Directory d = FSDirectory.open(new File(indexPath));
    //建立分詞器
    Analyzer analyzer = new StandardAnalyzer();
    //開啟索引目錄
    IndexReader r = DirectoryReader.open(d);
    //建立索引查詢物件
    IndexSearcher searcher = new IndexSearcher(r);
    QueryParser parser = new QueryParser("content", analyzer);

    Query query = parser.parse("hello");//查詢hello
    //search(查詢物件,符合條件的前n條記錄)
    TopDocs search = searcher.search(query, 10000);//n:前幾個結果
    System.out.println("符合條件的記錄有多少個:" + search.totalHits);

    ScoreDoc[] scoreDocs = search.scoreDocs;
    for (int i = 0; i < scoreDocs.length; i++) {
        System.out.println("*******************************");
        System.out.println("分數:" + scoreDocs[i].score);//相關度的排序
        int docId = scoreDocs[i].doc;//文件編號
        Document document = searcher.doc(docId);
        System.out.println("文件編號 docId--->" + docId);
        System.out.println("標題內容 title:--->" + document.get("content"));
    }
}

列印結果:

常用API

Directory:索引目錄用於存放lucene索引檔案
Directory是一個對索引目錄的一個抽象,索引目錄可以存放在普通的檔案中,也可以位於資料庫,或其它的遠端服務中;一般情況下均使用檔案來索引目錄,這時一個Directory就相當於一個資料夾。
SimpleFSDirectory:直接使用java.io.RandomAccessFile類來操作索引檔案,在普通的Lucene應用中,可以直接使用SimpleFSDirectory。

SimpleFSDirectory類:直接使用java.io.RandomAccessFile類來操作索引檔案,在普通的Lucene應用中,這是最簡單的用法。
建構函式:
SimpleFSDirectory(File path) :直接根據一個資料夾地址來建立索引目錄;
MMapDirectory(File path) :讓OS把整個索引檔案對映到虛擬地址空間,這樣Lucene就會覺得索引在記憶體中。

Document:當往索引中加入內容的時候,每一條資訊用一個子Document來表示,Document的意思表示文件,也可以理解成記錄,與關係資料表中的一行資料記錄類似;
在Document建立完以後,直接呼叫其提供的欄位操作方法來操作其中的欄位物件。
Document提供的方法主要包括:
欄位新增:add(Field field)
欄位刪除:removeField、removeFields
獲取欄位或值:get、getBinaryValue、getField、getFields等

**Field:**Field代表Document中的一行資料,相當於一條Lucene記錄中的一列。
Lucene提供了一個介面Fieldable,其它的API大多針對這個介面程式設計,因此Lucene中的列物件實際上是由Fieldable來定義,實現該介面的除了Field類,還包括NumericField等。在實際開發中,主要使用的是Field類。
Field類提供的常用構造方法:
1、Field(String name, String value, Field.Store store, Field.Index index) -通過欄位名稱,欄位值,儲存型別及索引方式來建立一個欄位;
2、Field(String name, byte[] value, Field.Store store) -通過欄位名稱、欄位值(位元組碼)及欄位儲存方式建立欄位物件;
3、Field(String name, Reader reader) -根據欄位名稱及Reader物件建立欄位物件;
4、其它構造方法,詳情檢視API。
new Field(“title”, “中國太平”, Store.NO, Index.ANALYZED);
new Field(“content”, “比較好的保險公司”, Store.YES, Index.ANALYZED);

**FieldType:**Lucene中,在建立Field的時候,可以指定Field的store及index屬性;
store屬性:表示欄位值是否儲存,True表示要儲存,而False則表示不儲存;
type.setStored(true);//是否需要儲存在文件區中
indexed屬性:表示欄位的是否需要建立索引,即是否支援搜尋。tokenized屬性:表示欄位是否需要根據Analyzer規則進行分詞

建立FieldTest測試類(複製上面的類修改類名)
定義欄位的儲存規則

  FieldType type2 = new FieldType();
  type2.setIndexed(true);//該欄位是否要索引
  type2.setStored(true);//是否需要儲存在文件區中
  type2.setTokenized(false);//欄位是否分詞
  type2.setTokenized(false);//欄位是否分詞

設定所有的欄位的配置屬性為type2

document1.add(new Field("content", content1, type2));
document2.add(new Field("content", content2, type2));
document3.add(new Field("content", content3, type2));

public class FieldTest {
    String content1 = "hello world";
    String content2 = "hello java world";
    String content3 = "hello lucene world";
    String indexPath = "fieldType";
    Analyzer analyzer = new StandardAnalyzer();//分詞器

    //建立索引
    @Test
    public void testCreateIndex() throws Exception {
        //1.建立索引寫入器
        Directory d = FSDirectory.open(new File(indexPath));//索引需要存放的位置
        //建立索引寫入器配置物件
        IndexWriterConfig confg = new IndexWriterConfig(Version.LUCENE_4_10_4, analyzer);
        confg.setOpenMode(IndexWriterConfig.OpenMode.CREATE);//索引每次重新建立
        IndexWriter writer = new IndexWriter(d, confg);
        //2.寫入文件資訊
        //新增文件 定義欄位的儲存規則
        FieldType type = new FieldType();
        type.setIndexed(true);//該欄位是否要索引
        type.setStored(true);//是否需要儲存
        type.setTokenized(true);

        FieldType type2 = new FieldType();
        type2.setIndexed(true);//該欄位是否要索引
        type2.setStored(true);//是否需要儲存
        type2.setTokenized(false);//欄位是否分詞

        Document document1 = new Document();//資料庫中的一條資料
        //new Field("欄位名","欄位內容","欄位的配置屬性")
        document1.add(new Field("title", "doc1", type));//該條記錄中的欄位 title:doc1
        document1.add(new Field("content", content1, type2));//content: hello world
        writer.addDocument(document1);

        Document document2 = new Document();
        document2.add(new Field("title", "doc2", type));
        document2.add(new Field("content", content2, type2));
        writer.addDocument(document2);

        Document document3 = new Document();
        document3.add(new Field("title", "doc3", type));
        document3.add(new Field("content", content3, type2));
        writer.addDocument(document3);

        //需要把新增的記錄儲存
        writer.commit();
        writer.close();
    }
}

執行測試類 

檢視索引庫 

當我們搜尋使用者名稱或者地名希望是完整的詞元,不希望被分割,此時就可以設定該欄位的tokenize屬性為false,設定不進行分詞
在索引庫中:
1.標題和內容都通過分詞器進行索引了.
2.標題是完整儲存在文件區中,內容值擷取前30個字元儲存在儲存區
3.文章ID只是儲存在文件區但是沒有進行分詞
4.時間,作者,閱讀量,評論數,來源是沒索引也沒儲存的

Analyzer(詞法分析器)

建立一個測試類AnalyzerTest 
封裝一個測試各個分詞器的方法analyzerMethod(Analyzer analyzer, String content);

public class AnalyzerTest {
    String en = "good morning boy";
    String ch = "你好 恭喜發財 東方明珠三生三世十里桃花";

    @Test
    public void analyzerMethod(Analyzer analyzer, String content) throws Exception {

        TokenStream tokenStream = analyzer.tokenStream("content", content);
        tokenStream.reset();
        while (tokenStream.incrementToken()) {
            System.out.println(tokenStream);
        }
    }

    //英文分詞器SimpleAnalyzer測試
    @Test
    public void testSimpleAnalyzer() throws Exception {
        analyzerMethod(new SimpleAnalyzer(), en);
    }
}

英文分詞: 
SimpleAnalyzer:最簡單的詞法分析器,按英文單詞建立索引,以空格為分隔符;

  //英文分詞器SimpleAnalyzer測試
    @Test
    public void testSimpleAnalyzer() throws Exception {
        analyzerMethod(new SimpleAnalyzer(), en);
    }

StandardAnalyzer:按英文單詞及中文字元來進行分析。

 //英文分詞器StandardAnalyzer測試
    @Test
    public void testStandardAnalyzer() throws Exception {
        analyzerMethod(new StandardAnalyzer(), en);
    }

對於英文StandardAnalyzer也是採取空格進行分詞 
下面對中文進行分詞測試(對於中文他是單字分詞)

 //英文分詞器StandardAnalyzer測試
    @Test
    public void testStandardAnalyzer() throws Exception {
        analyzerMethod(new StandardAnalyzer(), ch);
    }

PerFieldAnalyzerWrapper:

public void testPerFieldAnalyzerWrapper() throws Exception {
  Map<String, Analyzer> analyzerMap = new HashMap<>();
  analyzerMap.put("en", new SimpleAnalyzer());//使用SimpleAnalyzer分詞器
  analyzerMap.put("ch", new StandardAnalyzer());//使用StandardAnalyzer
  //設定預設分詞器
  PerFieldAnalyzerWrapper wrapper = new PerFieldAnalyzerWrapper(new SimpleAnalyzer(), analyzerMap);
   //會根據傳入的欄位名在PerFieldAnalyzerWrapper找到這個欄位對應的分詞器
   //如果PerFieldAnalyzerWrapper沒有該欄位對應的分詞器就會應用預設的的分詞器
   //tokenStream("content", xxxxxxxxx);根據xxxxxx來判斷選擇的分詞器
   TokenStream tokenStream = wrapper.tokenStream("content", ch);
   tokenStream.reset();
   while (tokenStream.incrementToken()) {
     System.out.println(tokenStream);
   }
 }

中文分詞: 
StandardAnalyzer:單字分詞,把每一個字當成一個詞

//中文分詞器StandardAnalyzer測試
@Test
public void testStandardAnalyzer() throws Exception {
   analyzerMethod(new StandardAnalyzer(), ch);
 }

CJKAnalyzer:二分法分詞,把相臨的兩個字當成一個詞,比如我們是中國人;我們,們是,是中,中國,國人等

//中文分詞器CJKAnalyzer測試
@Test
public void testCJKAnalyzer() throws Exception {
analyzerMethod(new CJKAnalyzer(), ch);
}

SmartChineseAnalyzer:字典分詞,也叫詞庫分詞;把中文的詞全部放置到一個詞庫中,按某種演算法來維護詞庫內容;如果匹配到就切分出來成為詞語。通常詞庫分詞被認為是最理想的中文分詞演算法。如:“我們是中國人”,效果為:“我們”、“中國人”。(可以使用SmartChineseAnalyzer,“極易分詞” MMAnalyzer ,或者是“庖丁分詞”分詞器、IKAnalyzer。推薦使用IKAnalyzer )

//中文分詞器SmartChineseAnalyzer測試
//需要匯入jar包lucene-analyzers-smartcn-4.10.4.jar
@Test
public void testSmartChineseAnalyzer() throws Exception {
   analyzerMethod(new SmartChineseAnalyzer(), ch);
  }
}

IKAnalyzer:第三方的 
1.匯入jar包 IKAnalyzer2012FF_u1.jar(這個包在中央倉庫是沒有的)支援停詞和自定義拓展詞 
2.新增停詞詞典stopword.dic 
3.新增拓展詞典ext.dic

//中文分詞器IKAnalyzer測試
//需要匯入jar包IKAnalyzer2012FF_u1.jar
 @Test
 public void testIKAnalyzer() throws Exception {
   analyzerMethod(new IKAnalyzer(), ch);
 }

如果想去掉”的”,”了”,”嗎”…..的語氣詞我們可以加入配置檔案
IKAnalyzer.cfg.xml和stopword.dic

在stopword.dic檔案裡新增我們不需要的分詞即可,這樣拆分詞元就不會把這些停詞作為分詞了

我們如果想加入一些我們自己需要的詞元則需要在配置檔案IKAnalyzer.cfg.xml中配置一個額外分詞檔案 拓展詞典ext.dic
在拓展詞典ext.dic中設定我們自定義的詞元

索引庫的更新

public class CRUDTest {

    String content1 = "hello world";
    String content2 = "hello java world";
    String content3 = "hello lucene world";
    String indexPath = "luncecrud";
    Analyzer analyzer = new StandardAnalyzer();//分詞器

    //建立索引
    @Test
    public void testCreateIndex() throws Exception {
        //1.建立索引寫入器
        Directory d = FSDirectory.open(new File(indexPath));//索引需要存放的位置
        //建立索引寫入器配置物件
        IndexWriterConfig conf = new IndexWriterConfig(Version.LUCENE_4_10_4, analyzer);
        IndexWriter writer = new IndexWriter(d, conf);
        //2.寫入文件資訊
        //新增文件 定義欄位的儲存規則
        FieldType type = new FieldType();
        type.setIndexed(true);//是否要索引
        type.setStored(true);//是否需要儲存
        Document document1 = new Document();//資料庫中的一條資料
        //new Field("欄位名","欄位內容","欄位的配置屬性")
        document1.add(new Field("title", "doc1", type));//該條記錄中的欄位 title:doc1
        document1.add(new Field("content", content1, type));//content: hello world
        writer.addDocument(document1);

        Document document2 = new Document();
        document2.add(new Field("title", "doc2", type));
        document2.add(new Field("content", content2, type));
        writer.addDocument(document2);

        Document document3 = new Document();
        document3.add(new Field("title", "doc3", type));
        document3.add(new Field("content", content3, type));
        writer.addDocument(document3);

        //需要把新增的記錄儲存
        writer.commit();
        writer.close();
        testSearch();
    }

    @Test
    public void testUpdate() throws Exception {
        //建立索引寫入器
        Directory d = FSDirectory.open(new File(indexPath));
        IndexWriterConfig config = new IndexWriterConfig(Version.LUCENE_4_10_4, analyzer);
        IndexWriter writer = new IndexWriter(d, config);
        //更新物件
        Term term = new Term("title", "doc2");//更新的條件
        Document updateDoc = new Document();//更新之後的文件物件
        FieldType type = new FieldType();
        type.setIndexed(true);
        type.setStored(true);
        updateDoc.add(new Field("title", "doc2", type));
        updateDoc.add(new Field("content", "hello黃河之水天上來吧我要更新內容啦", type));
        writer.updateDocument(term, updateDoc);
        //提交更新內容 釋放資源
        writer.commit();
        writer.close();
        testSearch();
    }

    //索引查詢過程
    @Test
    public void testSearch() throws Exception {
        //1.建立索引寫入器
        Directory d = FSDirectory.open(new File(indexPath));

        //開啟索引目錄
        IndexReader r = DirectoryReader.open(d);
        IndexSearcher searcher = new IndexSearcher(r);
        QueryParser parser = new QueryParser("content", analyzer);

        Query query = parser.parse("hello");//查詢hello
        //search(查詢物件,符合條件的前n條記錄)
        TopDocs search = searcher.search(query, 10000);//n:前幾個結果
        System.out.println("符合條件的記錄有多少個:" + search.totalHits);
        ScoreDoc[] scoreDocs = search.scoreDocs;
        Document doc = null;
        for (int i = 0; i < scoreDocs.length; i++) {
            System.out.println("*******************************");
            System.out.println("分數:" + scoreDocs[i].score);//相關度的排序
            int docId = scoreDocs[i].doc;//文件編號
            Document document = searcher.doc(docId);
            System.out.println("文件編號 docId--->" + docId);
            System.out.println("標題內容 title:--->" + document.get("title"));
            System.out.println("正文內容 content:--->" + document.get("content"));
        }
    }
}

先建立一個建立索引的方法testCreateIndex()和索引查詢的方法testSearch()然後建立一個索引更新的方法testUpdate();
先執行testCreateIndex()

在執行testUpdate();

把文件標題為doc2 的內容更新為新的內容,同時文件編號發生變化,文件編號為1的被刪除,增加類文件編號3.說明更新的操作是先刪除後新增

刪除索引庫

 @Test
    public void testDelete()throws Exception{
        //建立索引寫入器
        Directory d = FSDirectory.open(new File(indexPath));
        IndexWriterConfig config = new IndexWriterConfig(Version.LUCENE_4_10_4, analyzer);
        IndexWriter writer = new IndexWriter(d, config);
        //刪除記錄
        /**
         * 方式一
         Term term=new Term("title","doc2");
         writer.deleteDocuments(term);
         */
        //方式二
        QueryParser parser = new QueryParser("title", analyzer);
        Query query = parser.parse("doc3");
        writer.deleteDocuments(query);

        //將刪除操作提交
        writer.commit();
        writer.close();
        testSearch();
    }

Lucene進階

查詢所有

//索引查詢過程1
public void search1(String content) throws Exception {
  //1.建立索引寫入器
  Directory d = FSDirectory.open(new File(indexPath));
  //建立分詞器
  Analyzer analyzer = new StandardAnalyzer();
  //開啟索引目錄
  IndexReader r = DirectoryReader.open(d);
  IndexSearcher searcher = new IndexSearcher(r);
  QueryParser parser = new QueryParser("content", analyzer);

  Query query = parser.parse(content);//查詢hello
  //search(查詢物件,符合條件的前n條記錄)
  TopDocs search = searcher.search(query, 10000);//n:前幾個結果
  System.out.println("符合條件的記錄有多少個:" + search.totalHits);

  ScoreDoc[] scoreDocs = search.scoreDocs;
    for (int i = 0; i < scoreDocs.length; i++) {
    System.out.println("*******************************");
    System.out.println("分數:" + scoreDocs[i].score);//相關度的排序
    int docId = scoreDocs[i].doc;//文件編號
    Document document = searcher.doc(docId);
    System.out.println("文件編號 docId--->" + docId);
    System.out.println("標題內容 title:--->" + document.get("title"));
    System.out.println("正文內容 content:--->" + document.get("content"));
        }
    }


//索引查詢過程2
 public void search2(Query query) throws Exception {
//1.建立索引寫入器
 Directory d = FSDirectory.open(new File(indexPath));
//建立分詞器
 Analyzer analyzer = new StandardAnalyzer();
  //開啟索引目錄
 IndexReader r = DirectoryReader.open(d);
 IndexSearcher searcher = new IndexSearcher(r);
 QueryParser parser = new QueryParser("content", analyzer);
 //search(查詢物件,符合條件的前n條記錄)
 TopDocs search = searcher.search(query, 10000);//n:前幾個結果
 System.out.println("符合條件的記錄有多少個:" + search.totalHits);

 ScoreDoc[] scoreDocs = search.scoreDocs;
 for (int i = 0; i < scoreDocs.length; i++) {
    System.out.println("*******************************");
    System.out.println("分數:" + scoreDocs[i].score);//相關度的排序
    int docId = scoreDocs[i].doc;//文件編號
    Document document = searcher.doc(docId);
    System.out.println("文件編號 docId--->" + docId);
    System.out.println("標題內容 title:--->" + document.get("title"));
    System.out.println("正文內容 content:--->" + document.get("content"));
    }
    }

@Test
public void test1() throws Exception {
 search1("*:*");//查詢所有,匹配所有欄位
 search2(new MatchAllDocsQuery());
 }

單詞搜尋

 /**
     * 單詞搜尋
     *
     * @throws Exception
     */
    @Test
    public void test2() throws Exception {
        //search("title:doc1"); --->public void search(String content)
        search(new TermQuery(new Term("title", "doc1")));//--->search(Query query)
    }

段落查詢

 /**
     * 段落查詢
     * @throws Exception
     */
    @Test
    public void test3() throws Exception {
     // search("content:\"hello world\"");
      PhraseQuery query =new PhraseQuery();
      query.add(new Term("content","hello"));
      query.add(new Term("content","world"));
      search(query);
    }

萬用字元檢索

/**
 * 萬用字元檢索
 * @throws Exception
 */
@Test
public void test4() throws Exception {
//查詢所有
//方式1
 search("l*ne");
//方式2
 search("luenc?");
//方式3
 WildcardQuery query = new WildcardQuery(new Term("content","l*ne"));
   search(query);
}

search(“l**ne”);中的 *表示多個字元
search(“luenc?”);中的?表示一個字元

單詞模糊查詢

Lucene支援單詞容錯content:lucenx ~1 表示支援單詞容錯一個字母,content:lucenx~N N最大值為2

@Test
public void test5() throws Exception{
search("content:lxcenX~2");
FuzzyQuery query = new FuzzyQuery(new Term("content","lucenx"),1);
search(query);
}

相似查詢在關鍵字後面使用 ~ ( 波浪線)符號,後面可以跟一個表示相似度的數字,比如~0.85 , ~ 0.3 , ~1,值在0-1之間,1表示非常相似度最高,預設為0.5。

@Test
public void test6() throws Exception{
search("lqcenX~1");
FuzzyQuery query = new FuzzyQuery(new Term("content","lqcenX"));
search(query);
}

段落查詢 (臨近查詢)

content:\”hello world\”~1 表示這個段落中間可以插入1個單詞
content:\”hello world\”~N 表示這個段落中間可以插入N個單詞

 /**
  * 段落查詢 (臨近查詢)
  * @throws Exception
  */
 @Test
 public void test7() throws Exception{
  //~1 表示這個段落中間可以插入一個單詞
  //content:\"hello world\"~N 表示這個段落中間可以插入N個單詞
  //search("content:\"hello world\"~1");
   PhraseQuery query = new PhraseQuery();
   query.add(new Term("content","hello"));
   query.add(new Term("content","world"));
   query.setSlop(1);//設定中間有一個停詞
   search(query);
 }

範圍檢索

 /**
  * 範圍檢索
  */
@Test
public void test8() throws Exception {
//  {:左開區間
//  }:右開區間
//  [:左閉區間
//  ]:右閉區間
//search("inputtime:{20101010 TO 20101012}");
//TermRangeQuery(查詢欄位,左邊的值,右邊的值,是否左閉區間,是否右閉區間);
  TermRangeQuery query = new TermRangeQuery("inputtime", new BytesRef("20101010"), new BytesRef("20101012"), false, false);
   search(query);
}

組合查詢

AND和&&:目標–>查詢出標題中包括One及內容中包括java的文件;
下面兩種情況均可:
title:one && content:java
title:one AND content:java

/**
 * 組合查詢AND和&&
 * @throws Exception
 */
 @Test
 public  void test9() throws Exception {
   //search("content:hello AND inputtime:{20101010 TO 20101012}");
    search("content:hello && inputtime:{20101010 TO 20101012}");
   /*
    BooleanQuery query = new BooleanQuery();
    query.add(new TermQuery(new Term("content","hello")), BooleanClause.Occur.MUST);
    query.add(new TermRangeQuery("inputtime",new BytesRef("20101010"),new BytesRef("20101012"),false,false), BooleanClause.Occur.MUST);
    search(query);
   */
 }

OR和||:查詢出標題中包括One但內容中不包括java的文件;
預設情況下分詞組合即為邏輯或(OR)方式。
下面三種情況均可:
title:one || content:java
title:one OR content:java
title:one content:java

/**
 * 組合查詢OR和||
 * @throws Exception
 */
@Test
public  void test10() throws Exception {
//search("content:lucene OR inputtime:{20101010 TO 20101012}");
//search("content:lucene || inputtime:{20101010 TO 20101012}");
  BooleanQuery query = new BooleanQuery();
  query.add(new TermQuery(new Term("content","lucene")), BooleanClause.Occur.SHOULD);
  query.add(new TermRangeQuery("inputtime",new BytesRef("20101010"),new BytesRef("20101012"),false,false), BooleanClause.Occur.SHOULD);
  search(query);
}

Not或!:查詢出標題中包括One但內容中不包括java的文件;
下面兩種情況均可:
title:one ! content:java
title:one NOT content:java

/**
 * 組合查詢OR和||
 * @throws Exception
 */
@Test
public  void test10() throws Exception {
  //search("content:lucene OR inputtime:{20101010 TO 20101012}");
  //search("content:lucene || inputtime:{20101010 TO 20101012}");
    BooleanQuery query = new BooleanQuery();
    query.add(new TermQuery(new Term("content","lucene")), BooleanClause.Occur.SHOULD);
    query.add(new TermRangeQuery("inputtime",new BytesRef("20101010"),new BytesRef("20101012"),false,false), BooleanClause.Occur.SHOULD);
    search(query);
}

必須包括(+)及排除(-):目標—>查詢出標題中包括One但內容中不包括java的文件;
+title:one -content:title

增加權重

Luence允許我們在組合查詢中,指定某一個詞的相關性權重值,從而可以讓得到相關性高的結果;
要提升一個詞的相關性權重,則可以在關鍵詞的後面新增^n來實現。
比如查詢jakarta apache,如果要把jakarta 的相關性提高,則可以改為jakarta^4 apache
相關性權重也可以用於片語查詢,比如”jakarta apache”^4 “Apache Lucene” 將把與jakarta apache片語最相關的優先排列出來;
相關性權重值預設為1,一般要提升權重時均設定為大於1的整數;該值也可以為0-1的小數,但不能為負數。

/**
 *  增加權重
 * @throws Exception
 */
@Test
public  void test12() throws Exception {
 //search("content:lucene^10 java");
   BooleanQuery query = new BooleanQuery();
   TermQuery termQuery = new TermQuery(new Term("content", "lucene"));
   termQuery.setBoost(10);//該查詢物件新增權重
   query.add(termQuery, BooleanClause.Occur.SHOULD);
   query.add(new TermQuery(new Term("content","java")), BooleanClause.Occur.SHOULD);
  search(query);
}

特殊字元

由於| & ! + - ( ) 等符號在查詢表示式中被用做關鍵字,因此要查詢這些字元必須使用\來進行轉義處理。
當前Lucene查詢中的特殊字元:+ - && || ! ( ) { } [ ] ^ ” ~ * ? : \
比如,要查詢包括(1+1):2 的文件,需要使用到如下表達式:
(1+1):2

分組
使用括號()對查詢表示式分組Grouping
Lucene查詢語法中支援通過()來對查詢表示式進行分組,從而組合出各種複雜的查詢。
1、查詢出標題中包括one或two,但內容中不包括java的文件;
Query query=parser.parse(“title:(one OR two) NOT content:java”);

高亮實現

1、高亮的概述:從搜尋結果中擷取一部分摘要,並把符合條件的記錄新增高亮顯示;
高亮需要使用jar包lucene-highlighter-4.10.4.jar
2、高亮涉及的功能包括兩部分:A、擷取摘要,B、高亮顯示

Formatter formatter = new SimpleHTMLFormatter("<font color=\"red\">","</font>");
Scorer scorer = new QueryScorer(query);
Highlighter hl = new Highlighter(formatter,scorer);
hl.setMaxDocCharsToAnalyze(20);
String str=hl.getBestFragment(new StandardAnalyzer(), "content",doc.get("content"));

原文出處: