Google式的搜索引擎实现

Nutch是一个基于Lucene,类似Google的完整网络搜索引擎解决方案,基于Hadoop的分布式处理模型保证了系统的性能,类似Eclipse的插件机制保证了系统的可客户化,而且很容易集成到自己的应用之中。

Nutch 0.8 完全使用Hadoop重写了骨干代码,另有很多地方作了合理化修正,非常值得升级。

1.Nutch 0.8 的安装与运行

 

nutch 0.7.2的中文安装文档满街都是,nutch 0.8的安装文档见Tutorial (0.8) , 要注意两点:

一是 crawl命令里的urls参数从指定文件变为了指定目录, 即原来的urls 要改存到urls/foo 里。

二是 nutch-default.xml里http.agent.name属性默认为空,必须在nutch-site.xml中为该属性设值,否则会出错。

注意nutch 爬行时的信息用log4j输出在/logs 目录下了,默认不再直接输出到屏幕,除非你在配置文件里设fetcher.verbose为true。

Luke(http://www.getopt.org/luke) 是一个必备的索引阅读工具。

另外,nutch需要在unix下奔跑,如果要装在windows上,大家可以先装个cygwin。(下载它的setup.exe 在线安装很快装完)。

最后,nutch 0.8的recawl 脚本也不同了。

2.Nutch You should know

2.1 一份文档

 

nutch的文档不多,而且多是安装文档,要深入nutch,就必须一字不漏的阅读:

Introduction to Nutch, Part 1 Crawling  和 Introduction to Nutch, Part 2 Searching

然后就是看源码了,好在nutch的源码非常均匀,简短,没有花哨的技巧,很容易把事情看明白。

2.2 三个目录

 

首先理解nutch的三个数据目录:

1.crawdb,linkdb 是web link目录,存放url 及url的互联关系,作为爬行与重新爬行的依据,页面默认30天过期。

2.segments 是主目录,存放抓回来的网页。页面内容有bytes[]的raw content 和 parsed text的形式。nutch以广度优先的原则来爬行,因此每爬完一轮会生成一个segment目录。

3.index 是lucene的索引目录,是indexs里所有index合并后的完整索引,注意索引文件只对页面内容进行索引,没有进行存储,因此查询时要去访问segments目录才能获得页面内容。

2.3 爬行过程

 

爬行过程在Introduction to Nutch, Part 1 Crawling 里已有详细说明,或许直接看Crawl类来理解爬行的过程。

这里有一幅更直观的图:

Nutch用入口地址,地址正则表达式,搜索深度三种形式来限制。

因为使用了Hadoop(下篇再讲),Nutch的代码都按照Hadoop的模式来编写以获得分布式的能力,因此要先了解一下Hadoop,明白它Mapper,Reducer, InputFormat, OutputFormat类的作用才能更好的阅读。

1.Fetcher类, 在run()里多线程运行FetcherThread,并调用恰当的Protocol插件(支持http,ftp等协议)获取内容,调用恰当的 Parser将内容(html,pdf,excel)分析为文本,然后把内容放到FetcherOutput类里,最后由 FetcherOutputFormat类定义写盘到segments的过程。

2.Indexer类,使用hadoop遍历所有segments 目录,将parseData文件序列化成ParseData类,从中获得各种资料然后调用插件进行索引,最后仍然由ouputFormat类完成写入索引的工作。

注意,如果你仅想使用Nutch的爬虫,而不是其索引功能,可以仿照Indexer重写自己的实现,比如把segments内容直接搬进数据库。

3.Nutch 每条索引记录的字段

url: 作为唯一标标识值,由BasicIndexingFilter类产生。

segment:由Indexer类产生。Nutch抓回来的页面内容放在segments目录,lucene只会索引,不会store原 文内容,因此在查询时要以segment与url作为外键,由FetchedSegments类根据hitsDetail从segments目录获得 content。

boost:优先级,由Indexer类调用插件计算产生。

title:显示标题,在BasicIndexingFilter插件中被索引和存储。

content: 主要的被搜索项,在BasicIndexingFilter插件中被索引。

2.4 搜索过程

 

Nutch提供了一个Fascade的NutchBean类供我们使用,一段典型的代码如下


    NutchBean bean = new NutchBean(); 

Query query = Query.parse(args[0]);

Hits hits = bean.search(query, NUM_HITS,”title”,true);

for (int i = 0; i < hits.getLength(); i++) {

Hit hit = hits.getHit(i);

HitDetails details = bean.getDetails(hit);

String title = details.getValue(“title”);

String url = details.getValue(“url”);

String summary =bean.getSummary(details, query);

}

这里NutchBean为我们做了几样事情:

 

一是按Title field来排序。

二是支持分布式查询,如果有配置servers,就会使用hadoop的IPC系统,调用所有server上的nutchBeans,最后规约出总的结果。

三是每个站点像Google一样只显示分数最高的一页,如果用户还想看同站的其他结果,就需要进一步调用API访问。

四是生成Summary,从segments目录按segments和url 获得content, 并按一定算法抽取出像Google一样的包含关键字的文档片断。

3. 修改源码或编写插件

 

Nutch的源码很容易修改和重新编译,注意新编译的class要压回nutch-0.8.job(实际是一个jar)才能生效。

Nutch的插件机制及度类似Eclipse, 详看http://wiki.apache.org/nutch/WritingPluginExample,只要实现某个插件接口,然后在plugins.xml里定义class,扩展点和依赖的jar,如

<plugin   id=”index-basic”   version=”1.0.0″   provider-name=”nutch.org”> 

<runtime>

<library name=”index-basic.jar”>

<export name=”*”/>

</library>

</runtime>

<requires>

<import plugin=”nutch-extensionpoints”/>

</requires>

<extension id=”org.apache.nutch.indexer.basic”

name=”Nutch Basic Indexing Filter”

point=”org.apache.nutch.indexer.IndexingFilter”>

<implementation id=”BasicIndexingFilter”  class=”org.apache.nutch.indexer.basic.BasicIndexingFilter”/>

</extension>

</plugin>

 

 

参考 https://today.java.net/pub/a/today/2006/01/10/introduction-to-nutch-1.html

https://today.java.net/pub/a/today/2006/02/16/introduction-to-nutch-2.html

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