Lucene的多域查询、结果中查询、查询结果分页、高亮查询结果和结果评分
1.针对多个域的一次性查询
1.1.三种方案
使用lucene构造搜索引擎的时候,如果要针对多个域进行一次性查询,一般来说有三种方法:
第一种实现方法是创建多值的全包含域的文本进行索引,这个方案最简单。但是这个防范有个缺点:你不能直接对每个域的加权进行控制。
第二种方法是使用MultiFieldQueryParser,它是QueryParser的子类,它会在后台程序中实例化一个QueryParser对象,用来针对每个域进行查询表达式的解析,然后使用BooleanQuery将查询结果合并起来。当程序向BooleanQuery添加查询子句时,默认操作符OR被用于最简单的解析方法中。为了实现更好的控制,布尔操作符可以使用BooleanClause的常量指定给每个域。如果需要指定的话可以使用BooleanClause.Occur.MUST,如果禁止指定可以使用BooleanClause.Occur.MUST_NOT,或者普通情况为BooleanClause.Occur.SHOULD。下面的程序展示的是如何创建MultiFieldQueryParser类的方法:
// 在这四个域中检索 String[] fields = { "phoneType", "name", "category", "price" }; Query query = new MultiFieldQueryParser(Version.LUCENE_36, fields, analyzer).parse(keyword);第三种方法就是使用高级DisjunctionMaxQuery类,它会封装一个或者多个任意的查询,将匹配的文档进行OR操作。
1.2.方案选择
以上三种方案中,并不是第三种方案最好,也不是第一种方案就最差。哪种实现方式更适合你的应用程序呢?答案是“看情况”,因为这里存在一些取舍。全包含域是一个简单的解决方案——但这个方案只能对搜索结果进行简单的排序并且可能浪费磁盘空间(程序可能对同样的文本索引两次),但这个方案可能会获得最好的搜索性能。
MultiFieldQueryParser生成的BooleanQuery会计算所有查询所匹配的文档评分的总和(DisjunctionMaxQuery则只选取最大评分),然后它能够实现针对每个域的加权。你必须对以上3中解决方案都进行测试,同时需要一起考虑搜索性能和搜索相关性,然后再找出最佳方案。
2.在结果中查询
2.1.两种方案
在检索结果中再次进行检索,是一个很常见的需求,一般有两种方案可以选择:
①使用QueryFilter把第一个查询当作一个过滤器处理;
②用BooleanQuery把前后两个查询结合起来,并且使用BooleanClause.Occur.MUST。
针对第一种方法,我需要解释一下。QueryFilter在Lucene的2.x版本中是存在的,但是在3.x中,lucene的API中这个类已经被废弃了,无法再找到。如果你的项目使用的是lucene是3.x,但是你又一定要使用QueryFilter,那么你必须自己创建一个QueryFilter类,然后将2.x中QueryFilter的源代码复制过来。你可能会说,直接在工程中同时使用lucene2.x和3.x的核心jar文件不就行了吗。但遗憾的是,一个工程下,是不能同时使用不同版本的lucene的。
2.2.QueryFilter方案
上文已经说了,如果一定要使用QueryFilter,由于lucene2.x中没有QueryFilter的API,所以自己要写一个QueryFilter,QueryFilter的源代码在lucene2.x中是这样的:
import org.apache.lucene.search.CachingWrapperFilter; import org.apache.lucene.search.Query; import org.apache.lucene.search.QueryWrapperFilter; public class QueryFilter extends CachingWrapperFilter { /** * Constructs a filter which only matches documents matching * <code>query</code>. */ public QueryFilter(Query query) { super(new QueryWrapperFilter(query)); } public boolean equals(Object o) { return super.equals((QueryFilter) o); } public int hashCode() { return super.hashCode() ^ 0x923F64B9; } }
第一种方案的例子程序如下:
//简单实现对keyword的搜索 public static void search(String keyword) throws IOException, ParseException { QueryParser queryParser = new QueryParser("content",new SimpleAnalyzer()); Query query = queryParser.parse(keyword.trim()); QueryFilter filter = new QueryFilter(query); //检索 search(query, filter); } //在搜索oldKeyword的结果集中搜索newKeyword public static void searchInResult(String newKeyword, String oldKeyword) throws ParseException, IOException { QueryParser queryParser = new QueryParser("content",new SimpleAnalyzer()); Query query = queryParser.parse(newKeyword.trim()); Query oldQuery = queryParser.parse(oldKeyword.trim()); QueryFilter oldFilter = new QueryFilter(oldQuery); CachingWrapperFilter filter = new CachingWrapperFilter(oldFilter); //检索 search(query, filter); } private static void search(Query query, Filter filter) throws IOException, ParseException { IndexSearcher ins = new IndexSearcher("d:/tesindex"); Hits hits = ins.search(query, filter); for (int i = 0; i < hits.length(); i++) { Document doc = hits.doc(i); System.out.println(doc.get("content")); } }
2.3.BooleanQuery方案
使用BooleanQuery来实现在结果中检索的过程是这样的,首先通过关键字keyword1正常检索,当用户需要在检索结果中再通过关键字keyword2检索的时候,通过构建BooleanQuery,来实现对在结果中检索的效果。这里要注意,这两个关键字都要使用BooleanClause.Occur.MUST。
//创建BooleanQuery BooleanQuery booleanQuery = new BooleanQuery(); //多域检索,在这四个域中检索 String[] fields = { "phoneType", "name", "category","free" }; Query multiFieldQuery = new MultiFieldQueryParser(Version.LUCENE_36, fields, analyzer).parse(keyword); //将multiFieldQuery添加到BooleanQuery中 booleanQuery.add(multiFieldQuery, BooleanClause.Occur.MUST); //如果osKeyword不为空 if(osKeyword != null && !osKeyword.equals("") && !osKeyword.equals("null")){ TermQuery osQuery = new TermQuery(new Term("phoneType",osKeyword)); //将osQuery添加到BooleanQuery中 booleanQuery.add(osQuery, BooleanClause.Occur.MUST); }
3.检索结果分页
3.1.两种方案
通过关键字的检索,当lucene返回多条记录的时候,往往一个页面是无法容纳所有检索结果的,这自然而然就该分页了。我这里给出两种方案,这两种方法我都是用过。
第一种方法,就是讲检索结果全部封装在一个Collection中,例如List中,将这个结果传到前台,如jsp页面。然后在这个list中进行分页显示;
第二种方法,是使用lucene自带的分页工具public TopDocs topDocs(int start,int howMany)。
我认为,第一种方法不涉及二次查询,这样的话就避免了在查询上的浪费。但是当检索的结果数据量很大,这样一次性传输这么多数据到客户端,而用户检索后得到的结果往往只会查看第一页的内容,很少去查看第二页、第三页以及后面的内容,所以一次性将全部结果传到前台,这样的浪费是很大的。
第二种方法,虽然每次翻页都意味着一次查询,表面上浪费了资源,但是由于lucene的高效,这样的浪费对整个系统的影响是微乎其微的,但是这个方法避免了方法一中的缺陷。
3.2.分页实现
/** * 对搜索返回的前n条结果进行分页显示 * @param keyWord 查询关键词 * @param pageSize 每页显示记录数 * @param currentPage 当前页 */ public void paginationQuery(String keyWord,int pageSize,int currentPage) throws ParseException, CorruptIndexException, IOException { String[] fields = {"title","content"}; QueryParser queryParser = new MultiFieldQueryParser(Version.LUCENE_36,fields,analyzer); Query query = queryParser.parse(keyWord); IndexReader indexReader = IndexReader.open(directory); IndexSearcher indexSearcher = new IndexSearcher(indexReader); //TopDocs 搜索返回的结果 TopDocs topDocs = indexSearcher.search(query, 100);//只返回前100条记录 int totalCount = topDocs.totalHits; // 搜索结果总数量 ScoreDoc[] scoreDocs = topDocs.scoreDocs; // 搜索返回的结果集合 //查询起始记录位置 int begin = pageSize * (currentPage - 1) ; //查询终止记录位置 int end = Math.min(begin + pageSize, scoreDocs.length); //进行分页查询 for(int i=begin;i<end;i++) { int docID = scoreDocs[i].doc; Document doc = indexSearcher.doc(docID); int id = NumericUtils.prefixCodedToInt(doc.get("id")); String title = doc.get("title"); System.out.println("id is : "+id); System.out.println("title is : "+title); } }
4.高亮检索结果
针对检索结果的高亮实现方法,在lucene中提供了响应的工具,这里使用lucene-highlighter-3.6.2.jar来实现对检索结果的高亮显示。
public void search(String fieldName, String keyword)throws CorruptIndexException, IOException, ParseException { searcher = new IndexSearcher(indexPath); QueryParser queryParse = new QueryParser(fieldName, analyzer); // 构造QueryParser,解析用户输入的检索关键字 Query query = queryParse.parse(keyword); Hits hits = searcher.search(query); for (int i = 0; i < hits.length(); i++) { Document doc = hits.doc(i); String text = doc.get(fieldName); SimpleHTMLFormatter simpleHTMLFormatter = new SimpleHTMLFormatter("<font color='red'>", "</font>"); Highlighter highlighter = new Highlighter(simpleHTMLFormatter, new QueryScorer(query)); highlighter.setTextFragmenter(new SimpleFragmenter(text.length())); if (text != null) { TokenStream tokenStream = analyzer.tokenStream(fieldName,new StringReader(text)); String highLightText = highlighter.getBestFragment(tokenStream,text); System.out.println("高亮显示第 " + (i + 1) + " 条检索结果如下所示:"); System.out.println(highLightText); } } searcher.close(); }上文的一行判断语句很重要:if(text != null),如果text为空,那么显示结果不但没有被高亮,而且得到的原始结果也会被过滤。可以再代码中加上,如果text==null,则让将原始检索结果赋给text,从而将结果显示出来。
5.检索结果的评分
lucene的评分是有一套自己的机制的,输入某一个关键字,lucene会对命中的记录进行评分,默认情况下,分数越高的结果会排在结果的越前面。如果在创建索引的时候,没有对某个域进行加权,那么默认分数的上限是5分,如果有对域做加权,检索结果的评分可能会出现大于5分的情况。
我们可以使用explain()来看看lucene对检索结果的评分情况:
//评分 Explanation explanation = indexSearcher.explain(query, docID); System.out.println(explanation.toString());在后台打印出来的信息如下:
2.4342022 = (MATCH) weight(name:books in 71491), product of: 0.2964393 = queryWeight(name:books), product of: 8.21147 = idf(docFreq=109, maxDocs=149037) 0.036100637 = queryNorm