你了解搜索引擎吗？

什么是全文搜索引擎？

常⽤的搜索⽹站，⽐如百度，⾕歌。

数据的分类

• 结构化数据：指具有固定格式或有限⻓度的数据，如数据库，元数据等。

对于结构化数据，我们⼀般都是可以通过关系型数据库(mysql，oracle等)的 table 的⽅式存储和搜索，也可以建⽴索引。通过b-tree等数据结构快速搜索数据。

• ⾮结构化数据：全⽂数据，指不定⻓或⽆固定格式的数据，如邮件，word⽂档等。

对于⾮结构化数据，也即对全⽂数据的搜索主要有两种⽅法：顺序扫描法，全⽂搜索法。

顺序扫描

• 按字⾯意思，我们可以了解它的⼤概搜索⽅式，就是按照顺序扫描的⽅式查找特定的关键字。⽐如让你在⼀篇篮球新闻中，找出”科⽐”这个名字在哪些段落出现过。那你肯定需要从头到尾把⽂章阅读⼀遍，然后标记出关键字在哪些地⽅出现过。
• 这种⽅法毋庸置疑是最低效的，如果⽂章很⻓，有⼏万字，等你阅读完这篇新闻找到”科⽐”这个关键字，那得花多少时间。

全⽂搜索

• 对⾮结构化数据进⾏顺序扫描很慢，我们是否可以进⾏优化？把我们的⾮结构化数据想办法弄得有⼀定结构不就⾏了吗？将⾮结构化数据中的⼀部分信息提取出来，重新组织，使其变得有⼀定结构，然后对这些有⼀定结构的数据进⾏搜索，从⽽达到搜索相对较快的⽬的。这种⽅式就构成了全⽂搜索的基本思路。这部分从⾮结构化数据中提取出的然后重新组织的信息，我们称之索引。
• 我们以NBA中国⽹站为例，假设我们都是篮球爱好者，并且我们是科密，那如何快速找到有关科⽐的新闻呢？全⽂搜索的⽅式就是，将所有新闻中所有的关键字进⾏提取，⽐如”科⽐”，”詹姆斯”，”总冠军”，”MVP”等关键字，然后对这些关键字建⽴索引，通过索引我们就可以找到对应的该关键词出现的新闻了。

什么是全⽂搜索引擎

根据百度百科中的定义，全⽂搜索引擎是⽬前⼴泛应⽤的主流搜索引擎。它的⼯作原理是计算机索引程序通过扫描⽂章中的每⼀个词，对每⼀个词建⽴⼀个索引，指明该词在⽂章中出现的次数和位置，当⽤户查询时，检索程序就根据事先建⽴的索引进⾏查找，并将查找的结果反馈给⽤户的。

搜索引擎

• Lucene
• Solr
• Elastic search

为什么不⽤mysql做全⽂搜索

前⾔

• 有⼈可能会问，为什么⼀定要⽤搜索引擎呢？我们的所有数据不是都可以放在数据库⾥吗？
• ⽽且 Mysql，Oracle，SQL Server 等数据库⾥不是也能提供查询搜索功能，直接通过数据库查询不就可以了吗？
• 确实，我们⼤部分的查询功能都可以通过数据库查询获得，如果查询效率低下，还可以通过新建数据库索引，优化SQL等⽅式进⾏提升效率，甚⾄通过引⼊缓存⽐如redis，memcache来加快数据的返回速度。如果数据量更⼤，还可以通过分库分表来分担查询压⼒。
• 那为什么还要全⽂搜索引擎呢？我们从⼏个⻆度来说

数据类型

全⽂索引搜索很好的⽀持⾮结构化数据的搜索，可以更好地快速搜索⼤量存在的任何单词⾮结构化⽂本。例如 Google，百度类的⽹站搜索，它们都是根据⽹⻚中的关键字⽣成索引，我们在搜索的时候输⼊关键字，它们会将该关键字即索引匹配到的所有⽹⻚返回；还有常⻅的项⽬中应⽤⽇志的搜索等等。对于这些⾮结构化的数据⽂本，关系型数据库搜索不是能很好的⽀持。

搜索性能

如果使⽤mysql做搜索，⽐如有个player表，这个表有user_name这个字段，我们要查找出user_name以james开头的球员，和含有James的球员。我们⼀般怎么做？数据量达到千万级别的时候怎么办？

select * from player where user_name like 'james%';
select * from player where user_name like '%james%';

灵活的搜索

• 如果我们想查出名字叫james的球员，但是⽤户输⼊了jame，我们想提示他⼀些关键字

• 如果我们想查出带有”冠军”关键字的⽂章，但是⽤户输⼊了”总冠军”，我们也希望能查出来。

索引的维护

⼀般传统数据库，全⽂搜索都实现的很鸡肋，因为⼀般也没⼈⽤数据库存⻓⽂本字段，因为进⾏全⽂搜索的时候需要扫描整个表，如果数据量⼤的话即使对SQL的语法进⾏优化，也是效果甚微。即使建⽴了索引，但是维护起来也很麻烦，对于 insert 和 update 操作都会重新构建索引。

适合全⽂索引引擎的场景

• 搜索的数据对象是⼤量的⾮结构化的⽂本数据。
• ⽂本数据量达到数⼗万或数百万级别，甚⾄更多。
• ⽀持⼤量基于交互式⽂本的查询。
• 需求⾮常灵活的全⽂搜索查询。
• 对安全事务，⾮⽂本数据操作的需求相对较少的情况。

常⻅的搜索引擎

简介：常⻅的搜索引擎，Lucene，Solr，Elasticsearch

Lucene

• Lucene是⼀个Java全⽂搜索引擎，完全⽤Java编写。Lucene不是⼀个完整的应⽤程序，⽽是⼀个代码库和API，可以很容易地⽤于向应⽤程序添加搜索功能。
• 通过简单的API提供强⼤的功能

可扩展的⾼性能索引

强⼤，准确，⾼效的搜索算法

跨平台解决⽅案

• Apache软件基⾦会

在Apache软件基⾦会提供的开源软件项⽬的Apache社区的⽀持。

但是Lucene只是⼀个框架，要充分利⽤它的功能，需要使⽤java，并且在程序中集成Lucene。需要很多的学习了解，才能明⽩它是如何运⾏的，熟练运⽤Lucene确实⾮常复杂。

Solr

• Solr是⼀个基于Lucene的Java库构建的开源搜索平台。它以⽤户友好的⽅式提供ApacheLucene的搜索功能。它是⼀个成熟的产品，拥有强⼤⽽⼴泛的⽤户社区。它能提供分布式索引，复制，负载均衡查询以及⾃动故障转移和恢复。如果它被正确部署然后管理得好，它就能够成为⼀个⾼度可靠，可扩展且容错的搜索引擎。很多互联⽹巨头，如Netflflix，eBay，Instagram和亚⻢逊都使⽤Solr，因为它能够索引和搜索多个站点。
• 强⼤的功能

全⽂搜索

突出

分⾯搜索

实时索引

动态群集

数据库集成

NoSQL功能和丰富的⽂档处理

Elasticsearch

• Elasticsearch是⼀个开源，是⼀个基于Apache Lucene库构建的Restful搜索引擎.
• Elasticsearch是在Solr之后⼏年推出的。它提供了⼀个分布式，多租户能⼒的全⽂搜索引擎，具有HTTP Web界⾯（REST）和⽆架构JSON⽂档。Elasticsearch的官⽅客户端库提供Java，Groovy，PHP，Ruby，Perl，Python，.NET和Javascript。
• 主要功能

分布式搜索

数据分析

分组和聚合

• 应⽤场景

维基百科

Stack Overflflow

GitHub

电商⽹站

⽇志数据分析

商品价格监控⽹站

BI系统

站内搜索

篮球论坛

参考个人博客：​​cyz​​