Lucene.Net:构造搜索表达式简化搜索

我们知道利用Lucene.Net的不同的Query（常见如BooleanQuery，RangeQuery等等），可以有针对性地进行各种不同类型的搜索。利用QueryParser（或MultiFieldQueryParser），配合构造好的搜索关键字（搜索表达式），也可以实现不同类型的搜索。本文重点就是简单介绍一下搜索表达式和不同类型的Query之间的简单对比。本文最后的demo，QueryApp工程下有文章里贴出的大部分示例代码，代码自己会说话，有时候它可能更好地表达了文章作者的思路。您可以下载对照着本文进行阅读。

一、与或非

1、与

举例：搜索contents既包含“jeffreyzhao”，又有“ 老赵”的记录：

1

public static void NormalQueryParserTest(Analyzer analyzer, string field, string keyword) 

2
{ 

3

    QueryParser parser = new QueryParser(Version.LUCENE_29, field, analyzer); 

4

    Query query = parser.Parse(keyword); 

5

    ShowQueryExpression(analyzer, query, keyword); 

6

    SearchToShow(query); 

7

    Console.WriteLine(); 

8
}

调用的时候，我们构造一个搜索关键词“+jeffreyzhao +老赵”：

1

string field = "contents";//搜索的对应字段 

2

keyword = "+jeffreyzhao +老赵"; 

3

LuceneSearch.NormalQueryParserTest(analyzer, field, keyword);//+contents:jeffreyzhao +contents:"老 赵"

搜索结果中我们可以看到，通过加号（+）可以表达与（AND）的关系（+contents:jeffreyzhao +contents:"老赵" ）。

特点：不同关键字越多，匹配的结果可能越少。

2、或

输入多个关键字，任何包含其中一个关键字的记录都被搜索出来：

1

string keyword = "jeffreyzhao 老赵";//搜索输入关键词 

2

string field = "contents";//搜索的对应字段 

3

LuceneSearch.NormalQueryParserTest(analyzer, field, keyword); //contents:jeffreyzhao contents:"老 赵"

特点：不同关键字越多，匹配的结果可能越多。

3、非（!）

1

keyword = "+jeffreyzhao -老赵"; 

2

LuceneSearch.NormalQueryParserTest(analyzer, field, keyword);//+contents:jeffreyzhao -contents:"老 赵" 

3
 
4

keyword = "+jeffreyzhao !老赵"; 

5

LuceneSearch.NormalQueryParserTest(analyzer, field, keyword);//+contents:jeffreyzhao -contents:"老 赵"

上面的两种写法，转换成表达式都是+contents:jeffreyzhao -contents:"老赵" 。

根据我们的测试结果，与或非的关系可以总结如下：

a & b =>   +a +b
a || b =>   a    b
a !b   =>   +a -b

这种与或非的关系，我们还可以通过BooleanQuery表达同样的搜索：

01

public static void BooleanQueryTest(Analyzer analyzer, string field, string keyword, BooleanClause.Occur[] flags) 

02

    { 

03

        Console.WriteLine("====BooleanQuery===="); 

04

        string[] arrKeywords = keyword.Trim().Split(new char[] { ' ', ',', '，', '、' }, StringSplitOptions.RemoveEmptyEntries); 

05

        QueryParser parser = new QueryParser(Version.LUCENE_29, field, analyzer); 

06

        BooleanQuery bq = new BooleanQuery(); 

07

        int counter = 0; 

08

        foreach (string item in arrKeywords) 

09

        { 

10

            Query query = parser.Parse(item); 

11

            bq.Add(query, flags[counter]); 

12

            counter++; 

13

        } 

14

        ShowQueryExpression(analyzer, bq, keyword); 

15

        SearchToShow(bq); 

16

        Console.WriteLine(); 

17

    }

其中BooleanClause.Occur（MUST：+ MUST_NOT：- SHOULD：无符号）的选择至关重要：

01

string field = "contents";//搜索的对应字段 

02
IList<Analyzer> listAnalyzer =LuceneAnalyzer. BuildAnalyzers(); 

03

BooleanClause.Occur[] occurs = new BooleanClause.Occur[] { BooleanClause.Occur.MUST, BooleanClause.Occur.MUST }; 

04

foreach (Analyzer analyzer in listAnalyzer) 

05
{ 

06
 
07

    //NormalQueryTest(analyzer); 

08

    //LuceneSearch.NormalQueryParserTest(analyzer, field, keyword);//直接通过QueryParser配合构造好的查询表达式搜索 

09
 
10

    //LuceneSearch.TermQueryTest(analyzer, field, "高手");//contents:高手 

11
 
12

    LuceneSearch.BooleanQueryTest(analyzer, field, "jeffreyzhao 老赵", occurs);//+contents:jeffreyzhao +contents:"老 赵" 

13
 
14

    //LuceneSearch.RangeQueryTest(analyzer, rangeField, start, end); // createdate:[20101010 TO 20110101]  createdate:[20101010 TO 20110101} 

15
 
16

    //LuceneSearch.PrefixQueryTest(analyzer, field, "hell"); // contents:hell*  (可以找到hello world那一项) 

17
 
18

    //LuceneSearch.WildcardQueryTest(analyzer, field, "高手"); //contents:高手 

19
 
20

    //LuceneSearch.FuzzyQueryTest(analyzer, field, "牛"); //contents:牛~0.5 

21
 
22

    //LuceneSearch.PhraseQueryTest(analyzer, field, "hello world", 1); //contents:"hello world"~1 

23
 
24

    //LuceneSearch.MulFieldsSearchTest(analyzer, fieldArr, "博  园", occurs); //+(contents:博 contents:园) +(title:博 title:园) 

25
}

二、范围

01

string rangeField = "createdate";//范围搜索对应字段 

02

string start = "20101010"; 

03

string end = "20110101"; 

04
IList<Analyzer> listAnalyzer =LuceneAnalyzer. BuildAnalyzers(); 

05

foreach (Analyzer analyzer in listAnalyzer) 

06
{ 

07
 
08

    LuceneSearch.RangeQueryTest(analyzer, rangeField, start, end); // createdate:[20101010 TO 20110101]  createdate:[20101010 TO 20110101} 

09
 
10
}

同样道理，RangeQuery（或者TermRangeQuery）也可以实现范围搜索。

三、多字段组合搜索

搜索时，对两个或多个字段进行匹配的时候，可以用下面的方法：

01

public static void MulFieldsSearchTest(Analyzer analyzer, string[] fields, string keyword, BooleanClause.Occur[] flags) 

02
{ 

03

    Console.WriteLine("====MultiFieldQueryParser===="); 

04

    MultiFieldQueryParser parser = new MultiFieldQueryParser(Version.LUCENE_29, fields, analyzer); 

05

    //Query query = parser.Parse(keyword); 

06

    Query query = MultiFieldQueryParser.Parse(Version.LUCENE_29, keyword, fields, flags, analyzer); 

07

    ShowQueryExpression(analyzer, query, keyword); 

08

    SearchToShow(query); 

09

    Console.WriteLine(); 

10
}

简单调用如下：

1

string[] fieldArr = new string[] { field, "title" };//两个字段 

2

 IList<Analyzer> listAnalyzer =LuceneAnalyzer. BuildAnalyzers(); 

3

 foreach (Analyzer analyzer in listAnalyzer) 

4

 { 

5

     LuceneSearch.MulFieldsSearchTest(analyzer, fieldArr, "博  园", occurs); //+(contents:博 contents:园) +(title:博 title:园) 

6

 }

如果我们把搜索关键字改为“博 -园”，则表达式就是“+(contents:博 -contents:园) +(title:博 -title:园)”，这也符合单个字段搜索。

注意：如你所知，与或非和范围不是搜索关系的全部。实际上，通过Lucene，你可以根据 +-!():^[]{}~*? 这几种符号，合理构造出表达真实意图的复杂表达式来代替不同类型的Query。我在示例代码中做了几个针对StandardAnalyzer的简单尝试，测试结果符合预期。

我在参考网上不少文章的时候，发现很多提到的问题都没有重现，再看他们的lucene的版本都低于2.0，我大胆猜测Lucene.Net的类库已经改进了不少，一开始还以为自己的测试不到位，囧。

四、分词效果

Analyzer选择不同，搜索结果也不同，尤其是对于中文。用下面的函数可以测试分词效果：

01
/// <summary> 

02
/// 测试不同的Analyzer分词效果 

03
/// </summary> 

04
/// <param name="listAnalyzer"></param> 

05
/// <param name="input"></param> 

06

public static void TestAnalyzer(IList<Analyzer> listAnalyzer, string input) 

07
{ 

08

    foreach (Analyzer analyzer in listAnalyzer) 

09

    { 

10

        Console.WriteLine(string.Format("{0}:", analyzer.ToString())); 

11
 
12

        using (TextReader reader = new StringReader(input)) 

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        { 

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            TokenStream stream = analyzer.ReusableTokenStream(string.Empty, reader); 

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            Lucene.Net.Analysis.Token token = null; 

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            while ((token = stream.Next()) != null) 

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            { 

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                Console.WriteLine(token.TermText()); 

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            } 

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        } 

21
 
22

        Console.WriteLine(); 

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    } 

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}

不同的Analyzer，分词效果可以总结如下：

StandardAnalyzer 对中文单字拆分；

WhitespaceAnalyzer 按空格拆分，对中文的支持不好；

KeywordAnalyzer 输入什么，分词就是什么；

SimpleAnalyzer 按标点和空格拆分，对中文的支持不好

StopAnalyzer 和SimpleAnalyzer类似；

选来选去，StandardAnalyzer 的效果还是很不错的，一般的应用差不多就够用了。您可以使用不同的Analyzer，然后对比它们的搜索表达式并找出它们的不同之处。

demo下载：LuceneNetApp