• Sphinx SQL的高性能全文检索引擎详解


    Sphinx是一个俄国人开发的搜索引擎:http://www.sphinxsearch.com/

    Sphinx建索引速度是最快的,比Lucene快9倍以上。因此,Sphinx非常适合做准实时搜索引擎。 

    Sphinx是一款基于SQL的高性能全文检索引擎,Sphinx的性能在众多全文检索引擎中也是数一数二的,利用Sphinx,我们可以完成比数据库本身更专业的搜索功能,而且可以有很多针对性的性能优化。

    Sphinx的特点

    • 快速创建索引:3分钟左右即可创建近100万条记录的索引,并且采用了增量索引的方式,重建索引非常迅速。
    • 闪电般的检索速度:尽管是1千万条的大数据量,查询数据的速度也在毫秒级以上,2-4G的文本量中平均查询速度不到0.1秒。
    • 为很多脚本语言设计了检索API,如PHP,Python,Perl,Ruby等,因此你可以在大部分编程应用中很方便地调用Sphinx的相关接口。
    • 为MySQL设计了一个存储引擎插件,因此如果你在MySQL上使用Sphinx,那简直就方便到家了。
    • 支持分布式搜索,可以横向扩展系统性能。

    PHP+MySQL+Sphinx 搜索引擎架构图

    在MySQL中安装Sphinx

    Sphinx在MySQL上安装有两种方式:

    • 第一种方式是采用API调用,我们可以使用PHP,Python,Perl,Ruby等编程语言的API函数进行查询,这种方式不必重新编译MySQL,模块间改动比较少,相对灵活。
    • 第二种需要重新编译MySQL,将Sphinx以插件的方式编译到MySQL中去,这种方式对程序改动比较少,仅仅需要改动SQL语句即可,但前提是你的MySQL版本必须在5.1以上。

    下面是第一种安装方式:

    #下载最新稳定版
    wget http://www.sphinxsearch.com/downloads/sphinx-0.9.9.tar.gz
    tar xzvf sphinx-0.9.9.tar.gz
    cd sphinx-0.9.9
    ./configure --prefix=/usr/local/sphinx/   --with-mysql  --enable-id64
    make
    make install

    Sphinx中文分词插件Coreseek安装

    注:coreseek的安装教程来自这里,下面是详细过程:

    安装升级autoconf

    因为coreseek需要autoconf 2.64以上版本,因此需要升级autoconf,不然会报错。从http://download.chinaunix.net/download.php?id=29328&ResourceID=648下载autoconf-2.64.tar.bz2,安装方法如下:

    tar -jxvf autoconf-2.64.tar.bz2
    cd autoconf-2.64
    ./configure
    make
    make install

    下载coreseek

    新版本的coreseek将词典和sphinx源程序放在了一个包中,因此只需要下载coreseek包就可以了。

    wget http://www.wapm.cn/uploads/csft/3.2/coreseek-3.2.14.tar.gz

    安装mmseg(coreseek所使用的词典)

    tar xzvf coreseek-3.2.14.tar.gz
    cd mmseg-3.2.14
    ./bootstrap    #输出的warning信息可以忽略,如果出现error则需要解决
    ./configure --prefix=/usr/local/mmseg3
    make && make install
    cd ..

    安装coreseek(sphinx)

    cd csft-3.2.14
    sh buildconf.sh    #输出的warning信息可以忽略,如果出现error则需要解决
    ./configure --prefix=/usr/local/coreseek  --without-unixodbc --with-mmseg --with-mmseg-includes=/usr/local/mmseg3/include/mmseg/ --with-mmseg-libs=/usr/local/mmseg3/lib/ --with-mysql
    make && make install
    cd ..

    测试mmseg分词和coreseek搜索

    备注:需要预先设置好字符集为zh_CN.UTF-8,确保正确显示中文,我的系统字符集为en_US.UTF-8也是可以的。

    cd testpack
    cat var/test/test.xml  #此时应该正确显示中文
    /usr/local/mmseg3/bin/mmseg -d /usr/local/mmseg3/etc var/test/test.xml
    /usr/local/coreseek/bin/indexer -c etc/csft.conf --all
    /usr/local/coreseek/bin/search -c etc/csft.conf 网络搜索
    此时正确的应该返回
    words:
    1. '网络': 1 documents, 1 hits
    2. '搜索': 2 documents, 5 hits

    生成 mmseg词库及配置文件

    新版本的已经自动生成。

     

    它的主要特点是: 

    一、性能非常出色 
    150万条记录一两分钟就索引完毕,2-4GB以内的文本检索速度不到0.1秒钟。ferret也望尘莫及,更不要说lucene了。 

    二、和数据库集成性很好 
    Sphinx通过配置文件可以自行读取数据库信息做索引,不依赖任何外部的应用程序,并且可以作为一个daemon进程启动,支持分布式检索,并发响应性能很好。因此很多过去使用ferret的人因为并发检索的问题都改用Sphinx了。 

    三、可以做MySQL的全文检索 
    MySQL的数据库引擎是可插拔的结构,Sphinx开发了一个SphinxSE数据库引擎,可以在编译MySQL的时候直接编译到MySQL里面去,这样的话,可以在数据库级别支持高性能的全文检索,那么你可以以如下SQL方式去全文检索了: 

    select * from xxxx where query='test;sort=attr_asc:group_id' AND ....; 

    很棒吧。 


    四、RoR支持也很棒 
    有一个acts_as_sphinx插件,类似acts_as_ferret,集成到RoR里面很简单。 

    Sphinx支持UTF-8编码的分词,但是他自己的文档上面说仅仅支持英文和俄文的分词,现在也有插件支持中文的了。

    他和Lucene 的比较:

    Lucene作为一个全文检索引擎,其具有如下突出的优点: 
      (1)索引文件格式独立于应用平台。Lucene定义了一套以8位字节为基础的索引文件格式,使得兼容系统或者不同平台的应用能够共享建立的索引文件。 
      (2)在传统全文检索引擎的倒排索引的基础上,实现了分块索引,能够针对新的文件建立小文件索引,提升索引速度。然后通过与原有索引的合并,达到优化的目的。 
      (3)优秀的面向对象的系统架构,使得对于Lucene扩展的学习难度降低,方便扩充新功能。 
      (4)设计了独立于语言和文件格式的文本分析接口,索引器通过接受Token流完成索引文件的创立,用户扩展新的语言和文件格式,只需要实现文本分析的接口。 
      (5)已经默认实现了一套强大的查询引擎,用户无需自己编写代码即使系统可获得强大的查询能力,Lucene的查询实现中默认实现了布尔操作、模糊查询、分组查询等等。 

    MG4J 是另一个搜索engine 。与Lucene 主要区别是,它提供了cluster 功能,具有更OO的设计方式。 
      MG4J可以让你为大量的文档集合构建一个被压缩的全文本索引,通过使内插编码技术。 


    Sphinx支持高速建立索引(可达10MB/秒,而Lucene建立索引的速度是1.8MB/秒) 
    高性能搜索(在2-4 GB的文本上搜索,平均0.1秒内获得结果) 
    高扩展性(实测最高可对100GB的文本建立索引,单一索引可包含1亿条记录) 
    支持分布式检索 
    支持基于短语和基于统计的复合结果排序机制 
    支持任意数量的文件字段(数值属性或全文检索属性) 
    支持不同的搜索模式(“完全匹配”,“短语匹配”和“任一匹配”) 
    支持作为Mysql的存储引擎

    1.2.Sphinx的特性

    • 高速的建立索引(在当代CPU上,峰值性能可达到10 MB/秒);
    • 高性能的搜索(在2 – 4GB 的文本数据上,平均每次检索响应时间小于0.1秒);
    • 可处理海量数据(目前已知可以处理超过100 GB的文本数据, 在单一CPU的系统上可 处理100 M 文档);
    • 提供了优秀的相关度算法,基于短语相似度和统计(BM25)的复合Ranking方法;
    • 支持分布式搜索;
    • 支持短语搜索
    • 提供文档摘要生成
    • 可作为MySQL的存储引擎提供搜索服务;
    • 支持布尔、短语、词语相似度等多种检索模式;
    • 文档支持多个全文检索字段(最大不超过32个);
    • 文档支持多个额外的属性信息(例如:分组信息,时间戳等);
    • 支持断词;

    1.3.Sphinx中文分词

    中文的全文检索和英文等latin系列不一样,后者是根据空格等特殊字符来断词,而中文是根据语义来分词。目前大多数数据库尚未支持中文全文检索,如Mysql。故,国内出现了一些Mysql的中文全文检索的插件,做的比较好的有hightman的中文分词。Sphinx如果需要对中文进行全文检索,也得需要一些插件来补充。其中我知道的插件有 coreseek 和 sfc 。

    • Coreseek是现在用的最多的sphinx中文全文检索,它提供了为Sphinx设计的中文分词包LibMMSeg 。并提供了多个系统的二进制发行版,其中有rpm,deb及windows下的二进制包。另外,coreseek也为sphinx贡献了以下事项:
      • GBK编码的数据源支持
      • 采用Chih-Hao Tsai MMSEG算法的中文分词器
      • 中文使用手册这份中文手册对国内使用sphinx新手——特别是英语不太好的人来说,提供了极大的便利
    • sfc(sphinx-for-chinese)是由网友happy兄提供的另外一个中文分词插件。其中文词典采用的是xdict。据其介绍,经过测试,目前版本在索引速度上(Linux 测试平台)基本上能够达到索引UTF-8英文的一半,即官方宣称速度的一半。(时间主要是消耗在分词上)。 现提供了与sphinx最新版(sphinx 0.9.10)同步的sphinx-for-chinese-0.9.10-dev-r2006.tar.gz 。此版本增加了sql_attr_string,经过本人的测试。其安装和配置都非常方便。happy兄在分词方面还有另外一个贡献——php-mmseg,这是php对中文分词的一个扩展库。

    在此,对以上二位作者谨以最大的敬意

    • 此外,如果你对中文分词不感兴趣。或者说仅需要实现类似sql中like的功能,如: select * from product where prodName like ‘%手机%’。sphinx也不会让你失望,这个或许就是官网对中文的简单实现——直接对字索引。并且搜索速度还不错^_^ 。

    本文会对以上三种中文应用进行测试,并以文档的方式记录下来,这也许正是本文档的重点。

    2.安装配置实例

    2.1在GNU/Linux/unix系统上安装

    Sphinx在mysql上的应用有两种方式:
    ①、采用API调用,如使用PHP、java等的API函数或方法查询。优点是可不必对mysql重新编译,服务端进程“低耦合”,且程序可灵活、方便的调用;
    缺点是如已有搜索程序的条件下,需修改部分程序。推荐程序员使用。
    ②、使用插件方式(sphinxSE)把sphinx编译成一个mysql插件并使用特定的sql语句进行检索。其特点是,在sql端方便组合,且能直接返回数据给客户端
    不必二次查询(注),在程序上仅需要修改对应的sql,但这对使用框架开发的程序很不方便,比如使用了ORM。另外还需要对mysql进行重新编译,且需要mysql-5.1以上版本
    支持插件存储。系统管理员可使用这种方式
    二次查询注:到现在发布版本为止——sphinx-0.9.9,sphinx在检索到结果后只能返回记录的ID,而非要查的sql数据,故需要重新根据这些ID再次从数据库中查询,
    正在开发的sphinx 0.9.10版本已可存储这些文本数据,作者曾试过,性能和存储上的效果都不佳,毕竟还没出正式版

    本文采用的是第一种方式

    在*nix系统下安装,首先需要以下一些软件支持

    软件环境:

    • 操作系统:Centos-5.2
    • 数据库:mysql-5.0.77-3.el5 mysql-devel(如果要使用sphinxSE插件存储请使用mysql-5.1以上版本)
    • 编译软件:gcc gcc-c++ autoconf automake
    • Sphinx :Sphinx-0.9.9 (最新稳定版 )

    安装:

    • [root@localhost ~]# yum install -y mysql mysql-devel
    • [root@localhost ~]# yum install -y automake autoconf
    • [root@localhost ~]# cd /usr/local/src/
    • [root@localhost src]# wget http://www.sphinxsearch.com/downloads/sphinx-0.9.9.tar.gz
    • [root@localhost src]# tar zxvf sphinx-0.9.9.tar.gz
    • [root@localhost local]# cd sphinx-0.9.9
    • [root@localhost sphinx-0.9.9]# ./configure –prefix=/usr/local/sphinx #注意:这里sphinx已经默认支持了mysql
    • [root@localhost sphinx-0.9.9]# make && make install # 其中的“警告”可以忽略

    安装完毕后查看一下/usr/local/sphinx下是否有 三个目录 bin etc var,如有,则安装无误!

    2.1.2.sfc安装(点击进入)
    2.1.3.coreseek安装(点击进入)

    3.配置实例

    3.1、数据源。

    这里我们采用 mysql的数据源。具体情况如下:

    Mysql server:192.168.1.10

    Mysql db :test

    Mysql 表:test.sphinx_article

    mysql> desc sphinx_article;
    +———–+———————+——+—–+———+—————-+
    | Field | Type | Null | Key | Default | Extra |
    +———–+———————+——+—–+———+—————-+
    | id | int(11) unsigned | NO | PRI | NULL | auto_increment |
    | title | varchar(255) | NO | | | |
    | cat_id | tinyint(3) unsigned | NO | MUL | | |
    | member_id | int(11) unsigned | NO | MUL | | |
    | content | longtext | NO | | | |
    | created | int(11) | NO | MUL | | |
    +———–+———————+——+—–+———+—————-+
    6 rows in set (0.00 sec)

    3.2、配置文件

    • [root@localhost ~]#cd /usr/local/sphinx/etc #进入sphinx的配置文件目录
    • [root@localhost etc]# cp sphinx.conf.dist sphinx.conf #新建Sphinx配置文件
    • [root@localhost etc]# vim sphinx.conf #编辑sphinx.conf

    具体实例配置文件:

    ##### 索引源 ###########
    source article_src
    {
    type = mysql    #####数据源类型
    sql_host = 192.168.1.10    ######mysql主机
    sql_user = root   ########mysql用户名
    sql_pass = pwd############mysql密码
    sql_db = test #########mysql数据库名
    sql_port= 3306 ###########mysql端口
    sql_query_pre = SET NAMES UTF8 ###mysql检索编码,特别要注意这点,很多人中文检索不到是数据库的编码是GBK或其他非UTF8
    sql_query = SELECT id,title,cat_id,member_id,content,created FROM sphinx_article ####### 获取数据的sql

    #####以下是用来过滤或条件查询的属性############

    sql_attr_uint = cat_id ######## 无符号整数属性
    sql_attr_uint = member_id
    sql_attr_timestamp = created ############ UNIX时间戳属性

    sql_query_info = select * from sphinx_article where id=$id ######### 用于命令界面端(CLI)调用的测试

    }

    ### 索引 ###

    index article
    {
    source = article_src ####声明索引源
    path = /usr/local/sphinx/var/data/article #######索引文件存放路径及索引的文件名
    docinfo = extern ##### 文档信息存储方式
    mlock = 0 ###缓存数据内存锁定
    morphology = none #### 形态学(对中文无效)
    min_word_len = 1 #### 索引的词最小长度
    charset_type = utf-8 #####数据编码

    ##### 字符表,注意:如使用这种方式,则sphinx会对中文进行单字切分,
    ##### 即进行字索引,若要使用中文分词,必须使用其他分词插件如 coreseek,sfc

    charset_table = U+FF10..U+FF19->0..9, 0..9, U+FF41..U+FF5A->a..z, U+FF21..U+FF3A->a..z,
    A..Z->a..z, a..z, U+0149, U+017F, U+0138, U+00DF, U+00FF, U+00C0..U+00D6->U+00E0..U+00F6,
    U+00E0..U+00F6, U+00D8..U+00DE->U+00F8..U+00FE, U+00F8..U+00FE, U+0100->U+0101, U+0101,
    U+0102->U+0103, U+0103, U+0104->U+0105, U+0105, U+0106->U+0107, U+0107, U+0108->U+0109,
    U+0109, U+010A->U+010B, U+010B, U+010C->U+010D, U+010D, U+010E->U+010F, U+010F,
    U+0110->U+0111, U+0111, U+0112->U+0113, U+0113, U+0114->U+0115, U+0115,
    U+0116->U+0117,U+0117, U+0118->U+0119, U+0119, U+011A->U+011B, U+011B, U+011C->U+011D,
    U+011D,U+011E->U+011F, U+011F, U+0130->U+0131, U+0131, U+0132->U+0133, U+0133,
    U+0134->U+0135,U+0135, U+0136->U+0137, U+0137, U+0139->U+013A, U+013A, U+013B->U+013C,
    U+013C,U+013D->U+013E, U+013E, U+013F->U+0140, U+0140, U+0141->U+0142, U+0142,
    U+0143->U+0144,U+0144, U+0145->U+0146, U+0146, U+0147->U+0148, U+0148, U+014A->U+014B,
    U+014B,U+014C->U+014D, U+014D, U+014E->U+014F, U+014F, U+0150->U+0151, U+0151,
    U+0152->U+0153,U+0153, U+0154->U+0155, U+0155, U+0156->U+0157, U+0157, U+0158->U+0159,
    U+0159,U+015A->U+015B, U+015B, U+015C->U+015D, U+015D, U+015E->U+015F, U+015F,
    U+0160->U+0161,U+0161, U+0162->U+0163, U+0163, U+0164->U+0165, U+0165, U+0166->U+0167,
    U+0167,U+0168->U+0169, U+0169, U+016A->U+016B, U+016B, U+016C->U+016D, U+016D,
    U+016E->U+016F,U+016F, U+0170->U+0171, U+0171, U+0172->U+0173, U+0173, U+0174->U+0175,
    U+0175,U+0176->U+0177, U+0177, U+0178->U+00FF, U+00FF, U+0179->U+017A, U+017A,
    U+017B->U+017C,U+017C, U+017D->U+017E, U+017E, U+0410..U+042F->U+0430..U+044F,
    U+0430..U+044F,U+05D0..U+05EA, U+0531..U+0556->U+0561..U+0586, U+0561..U+0587,
    U+0621..U+063A, U+01B9,U+01BF, U+0640..U+064A, U+0660..U+0669, U+066E, U+066F,
    U+0671..U+06D3, U+06F0..U+06FF,U+0904..U+0939, U+0958..U+095F, U+0960..U+0963,
    U+0966..U+096F, U+097B..U+097F,U+0985..U+09B9, U+09CE, U+09DC..U+09E3, U+09E6..U+09EF,
    U+0A05..U+0A39, U+0A59..U+0A5E,U+0A66..U+0A6F, U+0A85..U+0AB9, U+0AE0..U+0AE3,
    U+0AE6..U+0AEF, U+0B05..U+0B39,U+0B5C..U+0B61, U+0B66..U+0B6F, U+0B71, U+0B85..U+0BB9,
    U+0BE6..U+0BF2, U+0C05..U+0C39,U+0C66..U+0C6F, U+0C85..U+0CB9, U+0CDE..U+0CE3,
    U+0CE6..U+0CEF, U+0D05..U+0D39, U+0D60,U+0D61, U+0D66..U+0D6F, U+0D85..U+0DC6,
    U+1900..U+1938, U+1946..U+194F, U+A800..U+A805,U+A807..U+A822, U+0386->U+03B1,
    U+03AC->U+03B1, U+0388->U+03B5, U+03AD->U+03B5,U+0389->U+03B7, U+03AE->U+03B7,
    U+038A->U+03B9, U+0390->U+03B9, U+03AA->U+03B9,U+03AF->U+03B9, U+03CA->U+03B9,
    U+038C->U+03BF, U+03CC->U+03BF, U+038E->U+03C5,U+03AB->U+03C5, U+03B0->U+03C5,
    U+03CB->U+03C5, U+03CD->U+03C5, U+038F->U+03C9,U+03CE->U+03C9, U+03C2->U+03C3,
    U+0391..U+03A1->U+03B1..U+03C1,U+03A3..U+03A9->U+03C3..U+03C9, U+03B1..U+03C1,
    U+03C3..U+03C9, U+0E01..U+0E2E,U+0E30..U+0E3A, U+0E40..U+0E45, U+0E47, U+0E50..U+0E59,
    U+A000..U+A48F, U+4E00..U+9FBF,U+3400..U+4DBF, U+20000..U+2A6DF, U+F900..U+FAFF,
    U+2F800..U+2FA1F, U+2E80..U+2EFF,U+2F00..U+2FDF, U+3100..U+312F, U+31A0..U+31BF,
    U+3040..U+309F, U+30A0..U+30FF,U+31F0..U+31FF, U+AC00..U+D7AF, U+1100..U+11FF,
    U+3130..U+318F, U+A000..U+A48F,U+A490..U+A4CF
    min_prefix_len = 0 #最小前缀
    min_infix_len = 1 #最小中缀
    ngram_len = 1 # 对于非字母型数据的长度切割

    #加上这个选项,则会对每个中文,英文字词进行分割,速度会慢
    #ngram_chars = U+4E00..U+9FBF, U+3400..U+4DBF, U+20000..U+2A6DF, U+F900..U+FAFF,
    #U+2F800..U+2FA1F, U+2E80..U+2EFF, U+2F00..U+2FDF, U+3100..U+312F, U+31A0..U+31BF,
    #U+3040..U+309F, U+30A0..U+30FF, U+31F0..U+31FF, U+AC00..U+D7AF, U+1100..U+11FF,
    #U+3130..U+318F, U+A000..U+A48F, U+A490..U+A4CF

    }

    ######### 索引器配置 #####
    indexer
    {
    mem_limit = 256M ####### 内存限制
    }

    ############ sphinx 服务进程 ########
    searchd
    {
    #listen = 9312 ### 监听端口,在此版本开始,官方已在IANA获得正式授权的9312端口,以前版本默认的是3312

    log = /usr/local/sphinx/var/log/searchd.log #### 服务进程日志 ,一旦sphinx出现异常,基本上可以从这里查询有效信息,轮换(rotate)出的问题一般可在此寻到答案
    query_log = /usr/local/sphinx/var/log/query.log ### 客户端查询日志,笔者注:若欲对一些关键词进行统计,可以分析此日志文件
    read_timeout = 5 ## 请求超时
    max_children = 30 ### 同时可执行的最大searchd 进程数
    pid_file = /usr/local/sphinx/var/log/searchd.pid #######进程ID文件
    max_matches = 1000 ### 查询结果的最大返回数
    seamless_rotate = 1 ### 是否支持无缝切换,做增量索引时通常需要
    }

    3.3、建立索引文件

    [root@localhost sphinx]# bin/indexer -c etc/sphinx.conf article ### 建立索引文件的命令
    Sphinx 0.9.9-release (r2117)
    Copyright (c) 2001-2009, Andrew Aksyonoff

    using config file ‘etc/sphinx.conf’…
    indexing index ‘article’…
    collected 1000 docs, 0.2 MB
    sorted 0.4 Mhits, 99.6% done
    total 1000 docs, 210559 bytes
    total 3.585 sec, 58723 bytes/sec, 278.89 docs/sec
    total 2 reads, 0.031 sec, 1428.8 kb/call avg, 15.6 msec/call avg
    total 11 writes, 0.032 sec, 671.6 kb/call avg, 2.9 msec/call avg
    [root@localhost sphinx]#
    出现以上代表已经索引成功,若不成功的话请根据提示的错误修改配置文件,或到这里提问,我看到后会尽快解决

    4.应用

    4.1 在CLI上测试

    在上一步中,我们建立了索引,现在我们对刚建立的索引进行测试。测试有两种方式:CLI端和API调用

    在CLI端上命令测试是使用sphinx自带的搜索命令:search

    ###### 在article索引上检索 “北京”关键词 ########
    [root@localhost sphinx]# bin/search -c etc/sphinx.conf 北京
    Sphinx 0.9.9-release (r2117)
    Copyright (c) 2001-2009, Andrew Aksyonoff

    using config file ‘etc/sphinx.conf’…
    index ‘article’: query ‘北京 ‘: returned 995 matches of 995 total in 0.008 sec

    displaying matches:
    1. document=76, weight=2, cat_id=1, member_id=2, created=Sat Jan 23 19:05:09 2010
    id=76
    title=??????????
    cat_id=1
    member_id=2
    content=????????????????????????????????
    created=1264244709
    2. document=85, weight=2, cat_id=1, member_id=2, created=Sat Jan 23 19:05:09 2010
    id=85
    title=????????????
    cat_id=1
    member_id=2
    content=??▒????????????▒????????▒????▒?????????????????????????????
    created=1264244709
    …..这里省略….
    20. document=17, weight=1, cat_id=1, member_id=2, created=Sat Jan 23 19:05:09 2010
    id=17
    title=????????????
    cat_id=1
    member_id=2
    content=??????????????????????????????????????????????????????????
    created=1264244709

    words:
    1. ‘北京’: 995 documents, 999 hits

    至此,可以看到,我们已经检索出所有有关“北京”的信息

    注意:这里我使用的是putty的客户端,在客户端编码设置的是utf-8,这个是测试的前提条件

    4.2 API调用

    在本例中,我使用PHP的api来测试,在测试前,先启动sphinx服务进程,并对centos的防火墙做好9312端口的开放

    [root@localhost sphinx]# bin/searchd -c etc/sphinx.conf & ### 使sphinx在后台运行
    [1] 5759
    [root@localhost sphinx]# Sphinx 0.9.9-release (r2117)
    Copyright (c) 2001-2009, Andrew Aksyonoff

    using config file ‘etc/sphinx.conf’…
    listening on all interfaces, port=9312

    [1]+ Done bin/searchd -c etc/sphinx.conf

    php测试代码:

    <?php
    header(‘Content-type:text/html;charset=utf-8′);
    ?><form name=”form1″ method=”get” action=”">
    <label>
    <input style=”400px;” type=”text” name=”keyword”>
    </label>
    <label>
    <input type=”submit” name=”Submit” value=”sphinx搜索”>
    </label>
    </form>

    <?php
    $keyword = $_GET['keyword'];
    if (trim($keyword)==”) {
    die(‘请输入关键词’);
    }
    else {
    echo ‘关键词是:’.$keyword;
    }

    require “sphinxapi.php”;
    $cl = new SphinxClient();
    $cl->SetServer(’192.168.1.150′, 9312); //注意这里的主机
    #$cl->SetMatchMode(SPH_MATCH_EXTENDED); //使用多字段模式
    //dump($cl);
    $index=”article”;
    $res = $cl->Query($keyword, $index);
    $err = $cl->GetLastError();
    dump($res);
    function dump($var)
    {
    echo ‘<pre>’;
    var_dump($var);
    echo ‘</pre>’;
    }
    ?>

    检索“北京”dump后的结果是如下:

    array(10) {
      ["error"]=>
      string(0) ""
      ["warning"]=>
      string(0) ""
      ["status"]=>
      int(0)
      ["fields"]=>
      array(2) {
        [0]=>
        string(5) "title"
        [1]=>
        string(7) "content"
      }
      ["attrs"]=>
      array(3) {
        ["cat_id"]=>
        int(1)
        ["member_id"]=>
        int(1)
        ["created"]=>
        int(2)
      }
      ["matches"]=>
      array(20) {
        [76]=>
        array(2) {
          ["weight"]=>
          string(1) "2"
          ["attrs"]=>
          array(3) {
            ["cat_id"]=>
            string(1) "1"
            ["member_id"]=>
            string(1) "2"
            ["created"]=>
            string(10) "1264244709"
          }
        }
      .....这里省略.....
        [17]=>
        array(2) {
          ["weight"]=>
          string(1) "1"
          ["attrs"]=>
          array(3) {
            ["cat_id"]=>
            string(1) "1"
            ["member_id"]=>
            string(1) "2"
            ["created"]=>
            string(10) "1264244709"
          }
        }
      }
      ["total"]=>
      string(3) "995"
      ["total_found"]=>
      string(3) "995"
      ["time"]=>
      string(5) "0.008"
      ["words"]=>
      array(1) {
        ["北京"]=>
        array(2) {
          ["docs"]=>
          string(3) "995"
          ["hits"]=>
          string(3) "999"
        }
      }
    }
    

    至此PHP已可调用出结果!

    sphinx搜索(select)逻辑

    用输入的查询词在索引文件中挨个进行比较,找到满足关系的文档的过程,并读出文档,给每个文件打分,最后打分完成后进行排序,随后获取到排序后的文档列表的过程。

    sphinx搜索过程包括以下步骤

    1)        搜收用户输入,并存储,存储格式CsphString,字符串形式,例如select id,weight() ,list_namefrom LISTING wherematch('金');

    2)        解析用户输入,解析完成后每条语句以SqlStmt_t格式存储

    下面对SqlStmt_t作出简要分析

    3)        SqlStmt_t结构成员CsphQuery,此类存储着查询所需的所有信息

    示意图如下,全部成员见类图,下图只给出主成员

    4)        根据SqlStmt_t结构中命令动词,来匹配不同的程序分支,这里只分析select流程

    5)        pLocalSorter =sphCreateQueue( tQueueSettings );创建优先级队列,用于对结果排序,默认以weight排序,weight越大在队列中的优先级越高,按照优先级依次出队就完成了排序

    6)        得到ram chunk 和disk chunk的指针,创建分词器

    7)        对搜索字符串进行分词,分词结束后语法树逻辑结构如下

    8)        创建ranker

    9)        通过查找hash表,获得分词和DocID关系结构图

    分词和DocId的结构图

    获得每个分词DocID所占连续内存入口结构图

    在hash表ExtQwordsHash_t中ExtQword_t是Key与入口地址是一对一的关系

    获得DocID过程

    a)  由分词搜索ram chunk中的hash表,得结构ExtQword_t

    b)  结构中存储着每个分词DocID的数目

    c) 通ExtQword_t可获得每个分词DocID内存所对应的入口地址

    d)  分词的DocID在内存中占着连续的内存空间,这样就可以从内存中直接读出所有的DocID   即可

    e)    过滤掉KILLlist中的DocID

    f)      search RAM chunk,给每个DocID安装DocInfo信息,给每条DocID打分

    下面是如何查找属性信息,这里只是找到这条文档的属性在RtSegment_t中的指针,用于属性过滤,以下是docinfo的内存存储结构

    
    struct RtSegment_t : ISphNoncopyable
    
    {
    
    
    CSphTightVector<CSphRowitem> m_dRows; ///<row data
    
    CSphTightVector<BYTE> m_dStrings; ///< strings storage
    
    CSphTightVector<DWORD> m_dMvas; ///<MVAs storage
    
    }
    
    

    通过二分查找,找到这条文档在m_dRows的位置,就可获得这条文件档属性在m_dStrings和m_dMvas的指针和位移,然后进行属性过滤

    10)        把结果存储在ISphMatchSorter中,在multiQuery函中完成对Ram chunk 、Disk chunk的搜索

    11)        把结果存储到SearchHandler_c的成员,m_dResults中,同时释放ISphMatchSorter结构内存,在RunLocalSearches中完成结果集的转存

    搜索Diskchunk的过程

    搜索Disk chunk过程与内存大致相同,多了一步读文件,关于索引文件(spa,spd,…)的处理方法在第三部分讲解

    权重算法详解

    权重因子

    1)Hits

    举例说明

    insert into LISTING(id,rtf_list_name) values(-99, '金龙鱼金龙鱼特香纯正花生油5L'');

    insert into LISTING(id,rtf_list_name, rtf_channel) values(-98, '金龙鱼金龙鱼特香纯正花生油5L',’金龙鱼大小龙鱼');

    用如下 selecl id,weight from LISTING where (‘龙鱼’);show meta;

    此时,

    龙鱼,hits:6

    -99,uMatchHits:2

    -98,uMatchHits:4

    Fields, 代表每个分词所对应的field的字段,索引建立时确定,举例说明,假设索引字段编码如下,sphinx用一个32无符号整数对每个索引字段编码

    insert into LISTING(id,rtf_list_name, rtf_standard_channel) values(-98, ‘金龙鱼特香纯正花生油5L’, ‘金龙鱼特香纯正花生油5L’)    

    这条文档的m_uDocFields为6,对应分词,龙鱼

    pDoc->m_uDocFields

     tDoc.m_uDocFields =m_pQword->m_dQwordFields.GetMask32() & m_dQueriedFields.GetMask32(); 

    m_iWeight = m_iWeight + uRank*SPH_BM25_SCALE其中,m_iWeight是BM25算法得到,uRank相似度

    1、用户可以为每个field指定weight,格式optionfield_weights=(rtf_list_name=10),默认为1,这样可以加大或减小每个field所占的权重比例

    2、每个分词的IDF计算方法, IDF是指在整个文档集中的反向文档频率。常见词(如“the” or “to”等)的IDF值小,罕见词的IDF值大,当一个关键词只在一个文档中出现时,达到峰值IDF=1,

    而当关键词在每个索引文档都出现时,IDF=-1

    float fLogTotal = logf (float ( 1+iTotalClamped ) );

    fIDF = logf (float (iTotalClamped-iTermDocs+1 ) / float ( iTermDocs ) ) /( 2*fLogTotal );

    fIDF /= iQwords;

    参数说明:

    1)   iTotalClamped索引中总的DOcID数目,就是select count(*) 的输出结果

    2)   iTermDocs每个分词对应的DocID数目,对金,为docs[0],对 龙鱼,为docs[1]

    3)   iQwords,一个查询语句中,分词的个数,对下面的例子是2

    举例:

    select id,weight() ,list_name from LISTING where match('金龙鱼') limit 44;show meta;

    输出如下:

    每条文档的uRank,,相似度计算方法:  

    
    struct ExtDoc_t
    
    {
    
    SphDocID_t m_uDocid;
    
    CSphRowitem * m_pDocinfo; ///< for inline storage only
    
    SphOffset_t m_uHitlistOffset;
    
    DWORD m_uDocFields;
    
    float m_fTFIDF;
    
    };
    
    for ( inti=0; i<iWeights; i++ )
    
    if( pDoc->m_uDocFields & (1<<i) )
    
    {
    
    uRank += m_pWeights[i];
    
    }

    参数说明:

    1)   iWeights总的field数目

    2)   m_pWeights[i]用户给每个field指定的权重值,默认是1

    3)   pDoc->m_uDocFields

      tDoc.m_uDocFields =m_pQword->m_dQwordFields.GetMask32() & m_dQueriedFields.GetMask32();

    dQueriedFields,查询时指定的字段,例如match(‘@rtf_list_name 金龙鱼’),值是4,如果没有指定field字段32位全是1

    BM25参数,tDoc.m_fTFIDF每个分词对应多个文档,每个文档对应一个此参数

     tDoc.m_fTFIDF= float(m_pQword->m_uMatchHits)/ float(m_pQword->m_uMatchHits+SPH_BM25_K1) * m_fIDF;

    参数说明:

       m_pQword->m_uMatchHits每个文档对应hit数目

       SPH_BM25_K1=1.2f

       m_fIDF为上面计算出的值

    m_iWeight,为临时变量,m_iWeight = (int)((m_fTFIDF+0.5f)*SPH_BM25_SCALE )

    参数说明:SPH_BM25_SCALE=1000

    最终权重

    m_iWeight = m_iWeight + uRank*SPH_BM25_SCALE

    uRank最小为1,由此可能权重一定大于1000

    多关键词处理方法

    AND:将两个孩子节点获取到的doc合并起来,过滤掉docId不相同的,权重相加,代码如下

    tDoc.m_uDocFields = pCur0->m_uDocFields| pCur1->m_uDocFields;

    tDoc.m_fTFIDF = pCur0->m_fTFIDF + pCur1->m_fTFIDF;

    OR:依次取前两个结点,如果DocID相同,权重相加,代码如下

    [cpp] view plain copy

    1. <code class="language-cpp"><span style="font-size:14px;">m_dDocs[iDoc].m_uDocFields =pCur0->m_uDocFields | pCur1->m_uDocFields;  
    2. m_dDocs[iDoc].m_fTFIDF = pCur0->m_fTFIDF+ pCur1->m_fTFIDF;</span></code>  

    附录

    这是本人对sphinx写的入门手册,也为自己存档使用。为写本文,特重新安装了一遍Sphinx,并新建mysql表加入1000条记录,动手重复了一下所有
    过程。如有错误或疑问请到以下地址反馈,谢谢!
    欢迎到sphinx中文站(www.sphinxsearch.org)讨论sphinx的相关问题,交流你我的思想!

    欢迎查阅我所写的Sphinx的其他相关文章:sphinx中文分词,sphinx高级应用,Sphinx FAQ,Sphinx服务架构

    参考文章:

    Sphinx速成指南
    用php构建自定义搜索引擎
    Sphinx中文手册
    1. Nutch=Hadoop+Lucene+Spider 
    2. lucene统计关键词匹配次数 
    3. lucene学习笔记九, 关于结果分页 
    4. 在DotLucene/Lucene.net中, 增加自己的中文分词Analyzer 
    5. lucene结构说明中文文档 
    6. Lucene 排序及多字段查找 
    7. Using Lucene 3 
    8. lucene大数据量的动态更新问题解决方式. 用内存 
    9. 当前几个主要的Lucene中文分词器的比较 
    10. Lucene删除索引DeleteDocuments的注意事项 
    11. lucene.net索引文件存储简析 
    12. Lucene的分析器 
    13. PyLucene , python版本的lucene 
    14. Lucene的查询语法! 
    15. Lucene-2.2.0 源代码阅读学习(16)

     

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