Lucene的总体架构简介

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原创最新推荐文章于 2026-09-22 07:59:44 发布 5.1k 阅读 AI 写同款· GEO 优化 ›

Lucene学习总结之二：Lucene的总体架构 Lucene总的来说是：一个高效的，可扩展的，全文检索库。全部用Java实现，无须配置。仅支持纯文本文件的索引(Indexing)和搜索(Search)。不负责由其他格式的文件抽取纯文本文件，或从网络中抓取文件的过程。在Lucene in action中，Lucene 的构架和过程如下图，说明Lucene是有索引和搜索的两个过程，包阅读详情

Lucene的总体架构简介

Lucene是apache软件基金会jakarta项目组的一个子项目，是一个开放源代码的全文检索引擎工具包，即它不是一个完整的全文检索引擎，而是一个全文检索引擎的架构，提供了完整的查询引擎和索引引擎，部分文本分析引擎。Lucene的目的是为软件开发人员提供一个简单易用的工具包，以方便在目标系统中实现全文检索的功能，或者是以此为基础建立起完整的全文检索引擎。

Lucene的原作者是Doug Cutting，他是一位资深全文检索专家，曾经是V-Twin搜索引擎的主要开发者，后在Excite担任高级系统架构设计师，目前人事一些Internet底层架构的研究。一开始，Doug Cutting是将Lucene发表在自己的个人主页上。2000年3月将其转移到了SourceForge上，并于2001年10月捐献给了Apache软件聪明，使Lucene成为Jakarta的一个子工程。Lucene的取名来自于Doug Cutting的妻子的名字。

总的来说，Lucene有以下几个特点：

1.高效、可扩展、开源的全文检索引擎工具包

2.Java实现，无须配置

3.仅支持纯文本文件的索引（Indexing）和搜索（Search）

4.不负责由其他格式的文件抽取纯文本文件，或从网络中抓取文件的过程

在《Lucene in action》中，Lucene的架构和过程如下图所示：

说明Lucene是有索引和搜索的两个过程，包含索引创建、索引、搜索三个要点。让我们更细一些看Lucene的各组件。

1.被索引的文档用Document对象表示

2.IndexWriter通过函数addDocument将文档添加到索引中，实现创建索引的过程

3.Lucene的索引是反向索引

4.当用户查询请求时，Query代表用户查询语句

5.IndexSearcher通过函数search搜索Lucene Index

6.IndexSearcher计算Term Weight和Score并且将结果返回给用户

7.返回给用户的文档集合用TopDocsCollector表示

那么，如何应用这些组件呢？让我们再详细到对Lucene API的调用实现索引和搜索过程。

一、索引创建过程如下：

1.创建一个IndexWriter用来写索引文件，它有几个参数，INDEX_DIR就是索引文件存放的位置，Analyzer便是用来对文档进行分析和语言处理的分词器。

2.创建一个Document代表我们要索引的文档。

3.将不同的Field加入到文档中。我们知道，一篇文档有多种信息，如题目、作者、内容、修改时间等。不同类型的信息用不同的Field来表示，在本例中，一共有两类信息进行了索引，一个是文件路径path，一个是文件内容contents。其中FileReader的SRC_FILE就表示要索引的源文件。

4.IndexWriter调用函数addDocument将索引写入到索引文件夹中。

二、搜索过程如下：

1.IndexReader将磁盘上的索引信息读入到内存，INDEX_DIR就是索引文件存放的位置。

2.创建IndexSearch准备进行搜索。

3.创建Analyer用来对查询语句进行词法分析和语言处理。

4.创建QueryParser用来对查询语句进行语法分析。

5.QueryParser调用parser进行语法分析，形成查询语法树，放到Query中。

6.IndexSearcher调用search对查询语法树Query进行搜索，得到结果TopScoreDocCollector。

以上便上Lucene API函数的简单调用。宏观上来讲，Lucene的索引和搜索流程如下图所示：

然而当进入Lucene的源代码后，发现Lucene有很多包，关系错综复杂。通过下图，我们不难发现，Lucene的各源代码模块，都是对普通索引和搜索过程的一种实现。下图取自《开放源代码的全文检索引擎Lucene》http://www.lucene.com.cn/about.htm。

1.Lucene的analysis模块主要负责词法分析及语言处理而形成Term

2.Lucene的index模块主要负责索引的创建，里面有IndexWriter

3.Lucene的store模块主要负责索引的读写

4.Lucene的QueryParser主要负责语法分析

5.Lucene的search模块主要负责对索引的搜索

6.Lucene的similarity模块主要负责对相关性打分的实现

PS：《Lucene in action》中的图是老了些，因其是针对lucene 1.4画的。详细到对Lucene API 的调用实现索引和搜索过程的图是lucene 2.9.0的API，现在Lucene 3.0已经出来了。《开放源代码的全文检索引擎Lucene》写的也比较早了，很经典的一篇文章，可以帮助我们了解一些全文检索的基本原理。