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。

5.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。

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;
    }