SpringBoot+Lucene案例介绍

SpringBoot+Lucene案例介绍

一、案例介绍

• 模拟一个商品的站内搜索系统（类似淘宝的站内搜索）；
• 商品详情保存在mysql数据库的product表中，使用mybatis框架；
• 站内查询使用Lucene创建索引，进行全文检索；
• 增、删、改，商品需要对Lucene索引修改，搜索也要达到近实时的效果。

对于数据库的操作和配置就不在本文中体现，主要讲解与Lucene的整合。

一、引入lucene的依赖

向pom文件中引入依赖

<!--核心包-->
<dependency>
	<groupId>org.apache.lucene</groupId>
	<artifactId>lucene-core</artifactId>
	<version>7.6.0</version>
</dependency>
<!--对分词索引查询解析-->
<dependency>
	<groupId>org.apache.lucene</groupId>
	<artifactId>lucene-queryparser</artifactId>
	<version>7.6.0</version>
</dependency>
<!--一般分词器，适用于英文分词-->
<dependency>
	<groupId>org.apache.lucene</groupId>
	<artifactId>lucene-analyzers-common</artifactId>
	<version>7.6.0</version>
</dependency>
<!--检索关键字高亮显示 -->
<dependency>
	<groupId>org.apache.lucene</groupId>
	<artifactId>lucene-highlighter</artifactId>
	<version>7.6.0</version>
</dependency>
<!-- smartcn中文分词器 -->
<dependency>
	<groupId>org.apache.lucene</groupId>
	<artifactId>lucene-analyzers-smartcn</artifactId>
	<version>7.6.0</version>
</dependency>

三、配置初始化Bean类

初始化bean类需要知道的几点：

1.实例化 IndexWriter，IndexSearcher 都需要去加载索引文件夹，实例化是是非常消耗资源的，所以我们希望只实例化一次交给spring管理。

2.IndexSearcher 我们一般通过SearcherManager管理，因为IndexSearcher 如果初始化的时候加载了索引文件夹，那么

后面添加、删除、修改的索引都不能通过IndexSearcher 查出来，因为它没有与索引库实时同步，只是第一次有加载。

3.ControlledRealTimeReopenThread创建一个守护线程，如果没有主线程这个也会消失，这个线程作用就是定期更新让SearchManager管理的search能获得最新的索引库，下面是每25S执行一次。

4.要注意引入的lucene版本，不同的版本用法也不同，许多api都有改变。

@Configuration
public class LuceneConfig {
	/**
	 * lucene索引,存放位置
	 */
	private static final String LUCENEINDEXPATH="lucene/indexDir/";
	/**
	 * 创建一个 Analyzer 实例
	 * 
	 * @return
	 */
	@Bean
	public Analyzer analyzer() {
		return new SmartChineseAnalyzer();
	}

	/**
	 * 索引位置
	 * 
	 * @return
	 * @throws IOException
	 */
	@Bean
	public Directory directory() throws IOException {
		
		Path path = Paths.get(LUCENEINDEXPATH);
		File file = path.toFile();
		if(!file.exists()) {
			//如果文件夹不存在,则创建
			file.mkdirs();
		}
		return FSDirectory.open(path);
	}
	
	/**
	 * 创建indexWriter
	 * 
	 * @param directory
	 * @param analyzer
	 * @return
	 * @throws IOException
	 */
	@Bean
	public IndexWriter indexWriter(Directory directory, Analyzer analyzer) throws IOException {
		IndexWriterConfig indexWriterConfig = new IndexWriterConfig(analyzer);
		IndexWriter indexWriter = new IndexWriter(directory, indexWriterConfig);
		// 清空索引
		indexWriter.deleteAll();
		indexWriter.commit();
		return indexWriter;
	}

	/**
	 * SearcherManager管理
	 * 
	 * @param directory
	 * @return
	 * @throws IOException
	 */
	@Bean
	public SearcherManager searcherManager(Directory directory, IndexWriter indexWriter) throws IOException {
		SearcherManager searcherManager = new SearcherManager(indexWriter, false, false, new SearcherFactory());
		ControlledRealTimeReopenThread cRTReopenThead = new ControlledRealTimeReopenThread(indexWriter, searcherManager,
				5.0, 0.025);
		cRTReopenThead.setDaemon(true);
		//线程名称
		cRTReopenThead.setName("更新IndexReader线程");
		// 开启线程
		cRTReopenThead.start();
		return searcherManager;
	}
}

四、创建需要的Bean类

创建商品Bean

/**
 * 商品bean类
 * @author yizl
 *
 */
public class Product {
	/**
	 * 商品id
	 */
	private int id;
	/**
	 * 商品名称
	 */
	private String name;
	/**
	 * 商品类型
	 */
	private String category;
	/**
	 * 商品价格
	 */
	private float price;
	/**
	 * 商品产地
	 */
	private String place;
	/**
	 * 商品条形码
	 */
	private String code;
	......

创建一个带参数查询分页通用类PageQuery类

/**
 * 带参数查询分页类
 * @author yizl
 *
 * @param <T>
 */
public class PageQuery<T> {

	private PageInfo pageInfo;
	/**
	 * 排序字段
	 */
	private Sort sort;
	/**
	 * 查询参数类
	 */
	private T params;
	/**
	 * 返回结果集
	 */
	private List<T> results;
	/**
	 * 不在T类中的参数
	 */
	private Map<String, String> queryParam;
	
	......

五、创建索引库

1.项目启动后执行同步数据库方法

项目启动后，更新索引库中所有的索引。

/**
 * 项目启动后,立即执行
 * @author yizl
 *
 */
@Component
@Order(value = 1)
public class ProductRunner implements ApplicationRunner {
	
	@Autowired
	private ILuceneService service; 
	
	@Override
	public void run(ApplicationArguments arg0) throws Exception {
		/**
		 * 启动后将同步Product表,并创建index
		 */
		service.synProductCreatIndex();
	}
}

2.从数据库中查询出所有的商品

从数据库中查找出所有的商品

@Override
public void synProductCreatIndex() throws IOException {
	// 获取所有的productList
	List<Product> allProduct = mapper.getAllProduct();
	// 再插入productList
	luceneDao.createProductIndex(allProduct);
}

3.创建这些商品的索引

把List中的商品创建索引

我们知道，mysql对每个字段都定义了字段类型，然后根据类型保存相应的值。

那么lucene的存储对象是以document为存储单元，对象中相关的属性值则存放到Field（域）中；

Field类的常用类型

Field类	数据类型	是否分词	index是否索引	Stored是否存储	说明
StringField	字符串	N	Y	Y/N	构建一个字符串的Field,但不会进行分词,将整串字符串存入索引中,适合存储固定(id,身份证号,订单号等)
FloatPoint LongPoint DoublePoint	数值型	Y	Y	N	这个Field用来构建一个float数字型Field，进行分词和索引，比如(价格)
StoredField	重载方法,，支持多种类型	N	N	Y	这个Field用来构建不同类型Field,不分析，不索引，但要Field存储在文档中
TextField	字符串或者流	Y	Y	Y/N	一般此对字段需要进行检索查询

上面是一些常用的数据类型, 6.0后的版本，数值型建立索引的字段都更改为Point结尾，FloatPoint，LongPoint，DoublePoint等，对于浮点型的docvalue是对应的DocValuesField，整型为NumericDocValuesField，FloatDocValuesField等都为NumericDocValuesField的实现类。

commit()的用法

commit()方法,indexWriter.addDocuments(docs);只是将文档放在内存中,并没有放入索引库,没有commit()的文档,我从索引库中是查询不出来的;

许多博客代码中,都没有进行commit(),但仍然能查出来,因为每次插入,他都把IndexWriter关闭.close(),Lucene关闭前,都会把在内存的文档,提交到索引库中,索引能查出来,在spring中IndexWriter是单例的,不关闭,所以每次对索引都更改时,都需要进行commit()操作;

这样设计的目的,和数据库的事务类似,可以进行回滚,调用rollback()方法进行回滚。

@Autowired
private IndexWriter indexWriter;

@Override
public void createProductIndex(List<Product> productList) throws IOException {
	List<Document> docs = new ArrayList<Document>();
	for (Product p : productList) {
		Document doc = new Document();
		doc.add(new StringField("id", p.getId()+"", Field.Store.YES));	
		doc.add(new TextField("name", p.getName(), Field.Store.YES));
		doc.add(new StringField("category", p.getCategory(), Field.Store.YES));
		// 保存price,
		float price = p.getPrice();
		// 建立倒排索引
		doc.add(new FloatPoint("price", price));
		// 正排索引用于排序、聚合
		doc.add(new FloatDocValuesField("price", price));
		// 存储到索引库
		doc.add(new StoredField("price", price));
		doc.add(new TextField("place", p.getPlace(), Field.Store.YES));
		doc.add(new StringField("code", p.getCode(), Field.Store.YES));
		docs.add(doc);
	}
	indexWriter.addDocuments(docs);
	indexWriter.commit();
}

六、多条件查询

按条件查询,分页查询都在下面代码中体现出来了,有什么不明白的可以单独查询资料,下面的匹配查询已经比较复杂了.

searcherManager.maybeRefresh()方法,刷新searcherManager中的searcher,获取到最新的IndexSearcher。

@Autowired
private Analyzer analyzer;

@Autowired
private SearcherManager searcherManager;

@Override
public PageQuery<Product> searchProduct(PageQuery<Product> pageQuery) throws IOException, ParseException {
	searcherManager.maybeRefresh();
	IndexSearcher indexSearcher = searcherManager.acquire();
	Product params = pageQuery.getParams();
	Map<String, String> queryParam = pageQuery.getQueryParam();
	Builder builder = new BooleanQuery.Builder();
	Sort sort = new Sort();
	// 排序规则
	com.infinova.yimall.entity.Sort sort1 = pageQuery.getSort();
	if (sort1 != null && sort1.getOrder() != null) {
		if ("ASC".equals((sort1.getOrder()).toUpperCase())) {
			sort.setSort(new SortField(sort1.getField(), SortField.Type.FLOAT, false));
		} else if ("DESC".equals((sort1.getOrder()).toUpperCase())) {
			sort.setSort(new SortField(sort1.getField(), SortField.Type.FLOAT, true));
		}
	}

	// 模糊匹配,匹配词
	String keyStr = queryParam.get("searchKeyStr");
	if (keyStr != null) {
		// 输入空格,不进行模糊查询
		if (!"".equals(keyStr.replaceAll(" ", ""))) {
			builder.add(new QueryParser("name", analyzer).parse(keyStr), Occur.MUST);
		}
	}

	// 精确查询
	if (params.getCategory() != null) {
		builder.add(new TermQuery(new Term("category", params.getCategory())), Occur.MUST);
	}
	if (queryParam.get("lowerPrice") != null && queryParam.get("upperPrice") != null) {
		// 价格范围查询
		builder.add(FloatPoint.newRangeQuery("price", Float.parseFloat(queryParam.get("lowerPrice")),
				Float.parseFloat(queryParam.get("upperPrice"))), Occur.MUST);
	}
	PageInfo pageInfo = pageQuery.getPageInfo();
	TopDocs topDocs = indexSearcher.search(builder.build(), pageInfo.getPageNum() * pageInfo.getPageSize(), sort);

	pageInfo.setTotal(topDocs.totalHits);
	ScoreDoc[] hits = topDocs.scoreDocs;
	List<Product> pList = new ArrayList<Product>();
	for (int i = 0; i < hits.length; i++) {
		Document doc = indexSearcher.doc(hits[i].doc);
		System.out.println(doc.toString());
		Product product = new Product();
		product.setId(Integer.parseInt(doc.get("id")));
		product.setName(doc.get("name"));
		product.setCategory(doc.get("category"));
		product.setPlace(doc.get("place"));
		product.setPrice(Float.parseFloat(doc.get("price")));
		product.setCode(doc.get("code"));
		pList.add(product);
	}
	pageQuery.setResults(pList);
	return pageQuery;
}

七、删除更新索引

@Override
public void deleteProductIndexById(String id) throws IOException {
	indexWriter.deleteDocuments(new Term("id",id));
	indexWriter.commit();
}

八、补全Spring中剩余代码

Controller层

@RestController
@RequestMapping("/product/search")
public class ProductSearchController {
	
	@Autowired
	private ILuceneService service;
	/**
	 * 
	 * @param pageQuery
	 * @return
	 * @throws ParseException 
	 * @throws IOException 
	 */
	@PostMapping("/searchProduct")
	private ResultBean<PageQuery<Product>> searchProduct(@RequestBody PageQuery<Product> pageQuery) throws IOException, ParseException {
		PageQuery<Product> pageResult= service.searchProduct(pageQuery);
		return ResultUtil.success(pageResult);
	}
	
}

public class ResultUtil<T> {

    public static <T> ResultBean<T> success(T t){
    	ResultEnum successEnum = ResultEnum.SUCCESS;
    	return new ResultBean<T>(successEnum.getCode(),successEnum.getMsg(),t);
    }

    public static <T> ResultBean<T> success(){
        return success(null);
    }

    public static <T> ResultBean<T> error(ResultEnum Enum){
    	ResultBean<T> result = new ResultBean<T>();
        result.setCode(Enum.getCode());
        result.setMsg(Enum.getMsg());
        result.setData(null);
        return result;
    }
}

public class ResultBean<T> implements Serializable {

	private static final long serialVersionUID = 1L;
	
	/**
	 * 返回code
	 */
	private int code;
	/**
	 * 返回message
	 */
	private String msg;
	/**
	 * 返回值
	 */
	private T data;
	...

public enum ResultEnum {
	UNKNOW_ERROR(-1, "未知错误"),
	SUCCESS(0, "成功"),
	PASSWORD_ERROR(10001, "用户名或密码错误"),
    PARAMETER_ERROR(10002, "参数错误");

	/**
	 * 返回code
	 */
	private Integer code;
	/**
	 * 返回message
	 */
	private String msg;

	ResultEnum(Integer code, String msg) {
		this.code = code;
		this.msg = msg;
	}