第1章引言

1.1nutch和solr

Nutch 是一个开源的、Java 实现的搜索引擎。它提供了我们运行自己的搜索引擎所需的全部工具。

Solr 拥有像 web-services API 的独立的企业级搜索服务器。用 XML 通过 HTTP 向它添加文档(称为做索引)，通过 HTTP 查询返回 XML 结果。

1.2研究nutch 的原因

可能有的朋友会有疑问,我们有google,有百度,为何还需要建立自己的搜索引擎呢?这里我列出3 点原因:

1. 透明度:nutch 是开放源代码的,因此任何人都可以查看他的排序算法是如何工作的。

商业的搜索引擎排序算法都是保密的,我们无法知道为什么搜索出来的排序结果是如何算出来的。更进一步,一些搜索引擎允许竞价排名,比如百度,这样的索引结果并不是和站点内容相关的。因此nutch 对学术搜索和政府类站点的搜索来说,是个好选择,因为一个公平的排序结果是非常重要的。

2. 对搜索引擎的理解:我们并没有google 的源代码,因此学习搜索引擎Nutch 是个不错的选择。了解一个大型分布式的搜索引擎如何工作是一件让人很受益的事情。在写Nutch 的过程中,从学院派和工业派借鉴了很多知识:比如,Nutch 的核心部分目前已经被重新用Map Reduce 实现了。Map Reduce 是一个分布式的处理模型,最先是从Google 实验室提出来的。并且Nutch 也吸引了很多研究者,他们非常乐于尝试新的搜索算法,因为对Nutch 来说,这是非常容易实现扩展的。

3. 扩展性:你是不是不喜欢其他的搜索引擎展现结果的方式呢?那就用Nutch 写你自己的搜索引擎吧。Nutch 是非常灵活的:他可以被很好的客户订制并集成到你的应用程序中,使用Nutch 的插件机制,Nutch可以作为一个搜索不同信息载体的搜索平台。当然,最简单的就是集成Nutch 到你的站点,为你的用户提供搜索服务。

1.3nutch 的目标

nutch 致力于让每个人能很容易, 同时花费很少就可以配置世界一流的Web 搜索引擎. 为了完成这一宏伟的目标, nutch 必须能够做到:

• 每个月取几十亿网页

• 为这些网页维护一个索引

• 对索引文件进行每秒上千次的搜索

• 提供高质量的搜索结果

• 以最小的成本运作

这将是一个巨大的挑战。

1.4nutch VS lucene

简单的说:

Lucene 不是完整的应用程序,而是一个用于实现全文检索的软件库。

Nutch 是一个应用程序,可以以Lucene 为基础实现搜索引擎应用。

Lucene 为Nutch 提供了文本索引和搜索的API。一个常见的问题是;我应

该使用Lucene 还是Nutch?最简单的回答是:如果你不需要抓取数据的话,应该使用Lucene。常见的应用场合是:你有数据源,需要为这些数据提供一个搜索页面。

在这种情况下,最好的方式是直接从数据库中取出数据并用Lucene API 建立索引。

第2章安装与配置

• 安装环境: Ubuntu 12.04 LTS

• 所安装软件: JDK 1.6.0_29

apache-nutch-1.5-bin.tar.gz

solr3.6

IKAnalyzer3.2.3

tomcat7.0

• 我将软件默认安装在当前用户的主文件夹下(/用户)

• 下载网址:

jdk: http://www.oracle.com/technetwork/java/javase/downloads/index.html

nutch : http://www.apache.org/dyn/closer.cgi/nutch/

solr：http://mirror.bjtu.edu.cn/apache/lucene/solr/3.6.0/

IKAnalyzer：http://code.google.com/p/ik-analyzer/

tomcat : http://tomcat.apache.org/download-70.cgi#7.0.27

2.1安装和配置JDK，Tomcat

网上很多例子了。

2.2安装和配置nutch

到用户主目录：

cd ~

建立文件夹：

mkdir nutch

将文件拷贝到~/hadoop/nutch目录，解压缩：

tar -zxvf apache-nutch-1.5-bin.tar.gz

如果没用权限，可以使用chmod和chown授权

验证一下，执行

bin/nutch

2.3安装和配置solr

到用户主目录：

cd ~

进入hadoop目录，拷贝apache-solr-3.6.0.tgz，解压缩：

tar -zxvf apache-solr-3.6.0.tgz

1）拷贝[solr_home]/dist/apache-solr-3.6.0.war的文件到tomcat/webapps目录下，并且改名solr.war

2）将[solr_home]\example\ 下的solr 目录拷贝到任意位置，我是放在：～/tomcat7/solr下

3）在tomcat目录下的conf\Catalina\localhost 目录中（如果没有则手工创建该目录）创建solr.xml文件，文件内容如下：
<Context docBase="[tomat_home]/webapps/solr.war" debug="0" crossContext="true" >
<Environment name="solr/home" type="java.lang.String" value="[tomcat_home]/solr" override="true" />
</Context>

4）修改tomcat的server.xml文件，找到<Connector port="8080" … 项（假设tomcat监听8080端口），添加编码方式，修改后如下<Connector port="8080" URIEncoding="UTF-8"

5）启动tomcat，输入http://localhost:8080/solr/，出现欢迎界面则表示配置成功

2.4配置1KAnalyzer到solr

拷贝IKAnalyzer2012.jar到webapps中的solr的lib目录下

配置项目中文分词：

编辑[tomat_home]/solr/conf/schema.xml，在<Types>下添加以下内容：

<!--add 1kanalyzer configuration-->

<fieldType name="text" class="solr.TextField" >

<analyzer class="org.wltea.analyzer.lucene.IKAnalyzer"/>

<analyzer type="index">

<tokenizer class="org.wltea.analyzer.solr.IKTokenizerFactory" isMaxWordLength="false"/>

<filter class="solr.StopFilterFactory"

ignoreCase="true" words="stopwords.txt"/>

<filter class="solr.WordDelimiterFilterFactory"

generateWordParts="1"

generateNumberParts="1"

catenateWords="1"

catenateNumbers="1"

catenateAll="0"

splitOnCaseChange="1"/>

<filter class="solr.LowerCaseFilterFactory"/>

<filter class="solr.EnglishPorterFilterFactory"

protected="protwords.txt"/>

<filter class="solr.RemoveDuplicatesTokenFilterFactory"/>

</analyzer>

<analyzer type="query">

<tokenizer class="org.wltea.analyzer.solr.IKTokenizerFactory" isMaxWordLength="false"/>

<filter class="solr.StopFilterFactory"

ignoreCase="true" words="stopwords.txt"/>

<filter class="solr.WordDelimiterFilterFactory"

generateWordParts="1"

generateNumberParts="1"

catenateWords="1"

catenateNumbers="1"

catenateAll="0"

splitOnCaseChange="1"/>

<filter class="solr.LowerCaseFilterFactory"/>

<filter class="solr.EnglishPorterFilterFactory"

protected="protwords.txt"/>

<filter class="solr.RemoveDuplicatesTokenFilterFactory"/>

</analyzer>

</fieldType>

然后在<fields>下添加：

<field name="name1" type="text" indexed="true" stored="true" required="true" />  

重新启动tomcat，进入

http://localhost:8080/solr/admin/analysis.jsp

输入“中华人民共和国”，点击analyze，得到结果如下：

第3章nutch实验

Nutch 的爬虫有两种方式

• 爬行企业内部网(Intranet crawling)。针对少数网站进行,用crawl 命令。

• 爬行整个互联网。使用低层的inject, generate, fetch 和updatedb 命令,

具有更强的可控制性。

3.1爬取163

进入[nutch_home]

编辑conf/nutch-site.xml：

<?xml version="1.0"?>
<?xml-stylesheet type="text/xsl" href="configuration.xsl"?>

<!-- Put site-specific property overrides in this file. -->

<configuration>
<property>
<name>http.agent.name</name>
<value>myagent</value>
<description>HTTP 'User-Agent' request header. MUST NOT be empty -
please set this to a single word uniquely related to your organization.
NOTE: You should also check other related properties:
http.robots.agents
http.agent.description
http.agent.url
http.agent.email
http.agent.version
and set their values appropriately.
</description>
</property>
<property>
<name>http.agent.description</name>
<value></value>
<description>Further description of our bot- this text is used in
the User-Agent header. It appears in parenthesis after the agent name.
</description>
</property>
<property>
<name>http.agent.url</name>
<value></value>
<description>A URL to advertise in the User-Agent header. This will
appear in parenthesis after the agent name. Custom dictates that this
should be a URL of a page explaining the purpose and behavior of this
crawler.
</description>
</property>
<property>
<name>http.agent.email</name>
<value></value>
<description>An email address to advertise in the HTTP 'From' request
header and User-Agent header. A good practice is to mangle this address (e.g. 'info at example dot com') to avoid spamming.
</description>
</property>
</configuration>

 创建目录urls，并建立文件seed.txt，加入

http://www.163.com

      编辑conf/regex-urlfilter.txt

   修改以下部分：

   # accept anything else

   +^http://([a-z0-9]*\.)*www.163.com/

执行爬取命令：

bin/nutch crawl urls -dir crawl -depth 3 -topN 5

• urls 是存放163 网址的文件夹目录

• -dir crawl.demo 是抓取的页面的存放目录

• -depth 指爬行的深度,这里处于测试的目的,选择深度为2 ,完

全爬行一般可设定为10 左右

• -threads 指定并发的进程这是设定为4

• -topN 指在每层的深度上所要抓取的最大的页面数,

完全抓取可设定为1 万到100 万,这取决于网站资源数量

爬取资源并且添加索引：

bin/nutch crawl urls -solr http://localhost:8080/solr/ -depth 3 -topN 5

执行结果如下：

3.2solrj访问solr

3.2.1solr基础

因为 Solr 包装并扩展了 Lucene，所以它们使用很多相同的术语。更重要的是，Solr 创建的索引与 Lucene 搜索引擎库完全兼容。通过对 Solr 进行适当的配置，某些情况下可能需要进行编码，Solr 可以阅读和使用构建到其他 Lucene 应用程序中的索引。

在 Solr 和 Lucene 中，使用一个或多个 Document 来构建索引。Document 包括一个或多个 Field。Field 包括名称、内容以及告诉 Solr 如何处理内容的元数据。例如，Field 可以包含字符串、数字、布尔值或者日期，也可以包含你想添加的任何类型，只需用在solr的配置文件中进行相应的配置即可。Field 可以使用大量的选项来描述，这些选项告诉 Solr 在索引和搜索期间如何处理内容。现在，查看一下表 1 中列出的重要属性的子集：

3.2.2solr索引操作

在 Solr 中，通过向部署在 servlet 容器中的 Solr Web 应用程序发送 HTTP 请求来启动索引和搜索。Solr 接受请求，确定要使用的适当 SolrRequestHandler，然后处理请求。通过 HTTP 以同样的方式返回响应。默认配置返回 Solr 的标准 XML 响应。你也可以配置 Solr 的备用响应格式，如json、csv格式的文本。

索引就是接受输入元数据（数据格式在schema.xml中进行配置）并将它们传递给 Solr，从而在 HTTP Post XML 消息中进行索引的过程。你可以向 Solr 索引 servlet 传递四个不同的索引请求：

add/update 允许您向 Solr 添加文档或更新文档。直到提交后才能搜索到这些添加和更新。

commit 告诉 Solr，应该使上次提交以来所做的所有更改都可以搜索到。

optimize 重构 Lucene 的文件以改进搜索性能。索引完成后执行一下优化通常比较好。如果更新比较频繁，则应该在使用率较低的时候安排优化。一个索引无需优化也可以正常地运行。优化是一个耗时较多的过程。

delete 可以通过 id 或查询来指定。按 id 删除将删除具有指定 id 的文档；按查询删除将删除查询返回的所有文档。

Lucene中操作索引也有这几个步骤，但是没有更新。Lucene更新是先删除，然后添加索引。因为更新索引在一定情况下，效率没有先删除后添加的效率好。

3.2.3solr搜索

添加文档后，就可以搜索这些文档了。Solr 接受 HTTP GET 和 HTTP POST 查询消息。收到的查询由相应的 SolrRequestHandler 进行处理。

solr查询参数描述：

3.2.4solr模式

上面有提到schema.xml这个配置，这个配置可以在你下载solr包的安装解压目录的apache-solr-3.6.0\example\solr\conf中找到，它就是solr模式关联的文件。打开这个配置文件，你会发现有详细的注释。

模式组织主要分为三个重要配置

types 部分是一些常见的可重用定义，定义了 Solr（和 Lucene）如何处理 Field。也就是添加到索引中的xml文件属性中的类型，如int、text、date等

fileds是你添加到索引文件中出现的属性名称，而声明类型就需要用到上面的types

其他配置有

uniqueKey 唯一键，这里配置的是上面出现的fileds，一般是id、url等不重复的。在更新、删除的时候可以用到。

defaultSearchField默认搜索属性，如q=solr就是默认的搜索那个字段

solrQueryParser查询转换模式，是并且还是或者（and/or）

3.2.5索引配置

Solr 性能因素，来了解与各种更改相关的性能权衡。

表 1 概括了可控制 Solr 索引处理的各种因素：

3.2.6查询处理配置

<maxBooleanClauses> 标记定义了可组合在一起形成一个查询的子句数量的上限。对于大多数应用程序而言，默认的 1024 就应该已经足够；然而，如果应用程序大量使用了通配符或范围查询，增加这个限值将能避免当值超出时，抛出TooManyClausesException。

若应用程序预期只会检索 Document 上少数几个 Field，那么可以将 <enableLazyFieldLoading> 属性设置为 true。懒散加载的一个常见场景大都发生在应用程序返回和显示一系列搜索结果的时候，用户常常会单击其中的一个来查看存储在此索引中的原始文档。初始的 显示常常只需要显示很短的一段信息。若考虑到检索大型 Document 的代价，除非必需，否则就应该避免加载整个文档。

<query> 部分负责定义与在 Solr 中发生的事件相关的几个选项。Searcher 的 Java 类来处理 Query 实例。要改进这一设计和显著提高性能，把这些新的 Searcher 联机以便为现场用户提供查询服务之前，先对它们进行 “热身”。<query> 部分中的 <listener> 选项定义 newSearcher 和 firstSearcher 事件，您可以使用这些事件来指定实例化新搜索程序或第一个搜索程序时应该执行哪些查询。如果应用程序期望请求某些特定的查询，那么在创建新搜索程序或第一 个搜索程序时就应该反注释这些部分并执行适当的查询。

solrconfig.xml 文件的剩余部分，除 <admin> 之外，涵盖了与 缓存、复制 和 扩展或定制 Solr 有关的项目。admin 部分让您可以定制管理界面。有关配置 admin 节的更多信息，请参看solrconfig.xml 文件中的注释。

3.2.7监视、记录和统计数据

用于监视、记录和统计数据的 Solr 管理选项

3.2.8智能缓存

智能缓存是让 Solr 得以成为引人瞩目的搜索服务器的一个关键性能特征。Solr 提供了四种不同的缓存类型，所有四种类型都可在 solrconfig.xml 的 <query> 部分中配置。solrconfig.xml 文件中所用的标记名列出了这些缓存类型：

每个缓存声明都接受最多四个属性：

class 是缓存实现的 Java 名。

size 是最大的条目数。

initialSize 是缓存的初始大小。

autoWarmCount 是取自旧缓存以预热新缓存的条目数。如果条目很多，就意味着缓存的 hit 会更多，只不过需要花更长的预热时间。