基于Hutool-DFA实现内容敏感词过滤
一、需求背景
项目中需要对敏感词做一个过滤，首先有几个方案可以选择：
- A方案：将敏感词存入数组中，然后判断搜索词是否在数组中即可，这种方式适用于敏感词很少并且对性能要求不高的情况。
@Test
public void test1(){
Set<String> sensitiveWords=new HashSet<>();
sensitiveWords.add("shit");
sensitiveWords.add("傻逼");
sensitiveWords.add("笨蛋");
String text="你是傻逼啊";
for(String sensitiveWord:sensitiveWords){
if(text.contains(sensitiveWord)){
System.out.println("输入的文本存在敏感词。——"+sensitiveWord);
break;
}
}
}
-
B方案：传统的敏感词入库后SQL查询。
-
C方案：利用Lucene建立分词索引来查询。
-
D方案：利用DFA算法来进行。
首先，项目收集到的敏感词有几千条，使用A方案肯定不行。其次，为了方便以后的扩展性尽量减少对数据库的依赖，所以放弃B方案。然后Lucene本身作为本地索引，敏感词增加后需要触发更新索引，并且这里本着轻量原则不想引入更多的库，所以放弃C方案。于是我们选定D方案为研究目标。
二、DFA算法
2.1 DFA算法简介
DFA全称为：Deterministic Finite Automaton,即确定有穷自动机。其特征为：有一个有限状态集合和一些从一个状态通向另一个状态的边，每条边上标记有一个符号，其中一个状态是初态，某些状态是终态。但不同于不确定的有限自动机，DFA中不会有从同一状态出发的两条边标志有相同的符号。
简单点说就是，它是是通过event和当前的state得到下一个state，即event+state=nextstate。理解为系统中有多个节点，通过传递进入的event，来确定走哪个路由至另一个节点，而节点是有限的。
2.2 敏感词搜寻中的DFA算法
2.2.1 敏感词库构造描述
以王八蛋和王八羔子两个敏感词来进行描述，首先构建敏感词库，该词库名称为SensitiveMap，这两个词的二叉树构造为：
2.2.2 基于敏感词库收索算法的描述
以上面例子构造出来的SensitiveMap为敏感词库进行示意，假设这里输入的关键字为：王八不好，流程图如下：
2.3 代码编写
2.3.1 构造敏感词实现代码
2.3.2 实现敏感词查询代码
2.4 敏感词中间填充无意义字符问题
对于“王*八&&蛋”这样的词，中间填充了无意义的字符来混淆，在我们做敏感词搜索时，同样应该做一个无意义词的过滤，当循环到这类无意义的字符时进行跳过，避免干扰。
三、Hutool-DFA
针对DFA算法以及网上的一些实现，Hutool做了整理和改进，最终形成现在的Hutool-dfa模块。Hutool-dfa文档
四、基于Hutool-DFA项目实践
4.1 项目设计概述
本项目敏感词存在MySQL数据库，可批量导入，也可以在系统管理后台管理员通过系统维护，系统启动时再构建Hutool-DFA的关键词树，提供敏感词查找、匹配、过滤。
4.2 代码
1 数据库实体类
@Data
@TableName("t_sys_sensitive_word")
public class SensitiveWord {
/** 发布者ID */
private Long userId;
/** 发布者姓名 */
private String userName;
/** 敏感字 */
private String word;
/** 分类：谩骂脏话、政治 */
private String type;
/** 影响方式 */
private SensitiveWordModeEnum mode;
/** 影响范围, 0全部 1动态 2用户 3好友聊天 4群聊天 5游戏 多个以,分隔 */
private String scope;
/** 替换符 */
private String repl;
}
2 实体类DTO
@Data
@ApiModel("敏感词DTO")
public class SensitiveWordDTO implements Serializable {
/** 敏感字词ID */
private Long id;
/** 敏感字词 */
private String word;
/** 分类：谩骂脏话、政治 */
private String type;
/** 影响方式 */
private SensitiveWordModeEnum mode;
/** 影响范围, 0全部 1动态 2用户 3好友聊天 4群聊天 5游戏 多个以,分隔 */
private String scope;
/** 替换符 */
@ApiModelProperty("替换符")
private String repl;
/** 发布者ID */
private Long userId;
/** 发布者姓名 */
private String userName;
/** 创建日期 */
private LocalDateTime createTime;
}
3 枚举类
@ApiModel(description = "敏感词影响范围")
public enum SensitiveWordModeEnum {
SHIELD("SHIELD", "屏蔽"),
DST("DST", "脱敏"),
WARN("WARN", "警告");
@EnumValue
@JsonValue
private String code;
private String name;
}
4 敏感词处理工具类
import cn.hutool.core.collection.CollUtil;
import cn.hutool.core.collection.ListUtil;
import cn.hutool.core.date.DateUtil;
import cn.hutool.core.date.TimeInterval;
import cn.hutool.core.thread.ThreadUtil;
import cn.hutool.core.util.StrUtil;
import cn.hutool.dfa.FoundWord;
import cn.hutool.dfa.SensitiveProcessor;
import cn.hutool.dfa.WordTree;
import com.alanchen.component.SensitiveDefaultProcessor;
import com.alanchen.component.SensitiveHighlightProcessor;
import com.alanchen.convert.SensitiveWordConvert;
import com.alanchen.entity.SensitiveWord;
import com.alanchen.service.SensitiveWordService;
import com.alanchen.SensitiveWordDTO;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.springframework.boot.ApplicationArguments;
import org.springframework.boot.ApplicationRunner;
import org.springframework.stereotype.Component;
import javax.annotation.Resource;
import java.util.Collection;
import java.util.HashMap;
import java.util.List;
import java.util.Map;
import java.util.concurrent.ConcurrentHashMap;
@Slf4j
@Component
public class SensitiveWordUtil implements ApplicationRunner {
@Resource
private SensitiveWordService sensitiveWordService;
private static WordTree sensitiveTree = new WordTree();
private static ConcurrentHashMap<String, SensitiveWordDTO> SENSITIVE_WORDS_MAP = new ConcurrentHashMap<>();
@Override
public void run(ApplicationArguments args) {
List<SensitiveWord> list = sensitiveWordService.list();
if (list != null || list.size