一、Havenask介绍

Havenask 是阿里巴巴广泛使用的自研大规模分布式检索系统，是过去十多年阿里在电商领域积累下来的核心竞争力产品，广泛应用在搜推广和大数据检索等典型场景。在2022年云栖大会-云计算加速开源创新论坛上完成开源首发，同时作为阿里云开放搜索OpenSearch底层搜索引擎，OpenSearch 自2014年商业化，目前已有千余家外部客户。

在性能上Havenask 支持千亿级别数据实时检索、百万 QPS 查询，百万 TPS 高时效性写入保障，毫秒级查询延迟和数据更新，并具有良好的分布式架构、极致的性能优化，能够实现比现有技术方案更低的成本，普惠更多的开发者和企业。（Github地址：https://github.com/alibaba/havenask）

二、需求说明

下面以手机检索为例说明hape的流程，手机有多个属性，用户希望能够通过多种方式查询，比如召回某个品牌的手机、召回某个价格区间的手机，或者多个条件同时满足等。用户需要提供每个手机各个维度的信息，比如编号（nid）、名字（title）、价格（price）、品牌（brand）、屏幕尺寸（size）、颜色（color）等，并将其组织成一篇文档，在hape的概念里称为document（简称doc），如下表所示：

nid	title	price	brand	size	color
1	华为 Mate 9 麒麟960芯片徕卡双镜头	3599	华为	5.9	红
2	Huawei/华为 P10 Plus全网通手机	4388	华为	5.5	蓝
3	Xiaomi/小米红米手机4X 32G全网通4G智能手机	899	小米	5.0	黑
4	OPPO R11 全网通前后2000万指纹识别拍照手机r11r9s	2999	OPPO	5.5	红
5	Meizu/魅族魅蓝E2 全网通正面指纹快充4G智能手机	1299	Meizu	5.5	银白
6	Nokia/诺基亚 105移动大声老人机直板按键学生老年小手机超长待机	169	Nokia	1.4	蓝
7	Apple/苹果 iin0 6s 32G 原封国行现货速发	3599	Apple	4.7	银白
8	Apple/苹果 iin0 7 Plus 128G 全网通4G手机	5998	Apple	5.5	亮黑
9	Apple/苹果 iin0 7 32G 全网通4G智能手机	4298	Apple	4.7	黑
10	Samsung/三星 GALAXY S8 SM-G9500 全网通 4G手机	5688	Samsung	5.6	雾屿蓝

三、数据准备

hape内部称用户的一条格式化数据为一篇document（简称doc），索引由用户提供的大量doc构建而成，检索的结果由多篇doc组成。

用户文档需要转换成标准格式才能构建索引，将以上手机信息转换为hape格式的doc并保存为文件in0.data

CMD=add^_
nid=1^_
title=华为 Mate 9 麒麟960芯片 徕卡双镜头^_
price=3599^_
brand=华为^_
size=5.9^_
color=红^_
^^
CMD=add^_
nid=2^_
title=Huawei/华为 P10 Plus全网通手机^_
price=4388^_
brand=华为^_
size=5.5^_
color=蓝^_
^^
CMD=add^_
nid=3^_
title=Xiaomi/小米 红米手机4X 32G全网通4G智能手机^_
price=899^_
brand=小米^_
size=5.0^_
color=黑^_
^^
CMD=add^_
nid=4^_
title=OPPO R11 全网通前后2000万指纹识别拍照手机r11r9s^_
price=2999^_
brand=OPPO^_
size=5.5^_
color=红^_
^^
CMD=add^_
nid=5^_
title=Meizu/魅族 魅蓝E2 全网通正面指纹快充4G智能手机^_
price=1299^_
brand=Meizu^_
size=5.5^_
color=银白^_
^^
CMD=add^_
nid=6^_
title=Nokia/诺基亚 105移动大声老人机直板按键学生老年小手机超长待机^_
price=169^_
brand=Nokia^_
size=1.4^_
color=蓝^_
^^
CMD=add^_
nid=7^_
title=Apple/苹果 iin0 6s 32G 原封国行现货速发^_
price=3599^_
brand=Apple^_
size=4.7^_
color=银白^_
^^
CMD=add^_
nid=8^_
title=Apple/苹果 iin0 7 Plus 128G 全网通4G手机^_
price=5998^_
brand=Apple^_
size=5.5^_
color=亮黑^_
^^
CMD=add^_
nid=9^_
title=Apple/苹果 iin0 7 32G 全网通4G智能手机^_
price=4298^_
brand=Apple^_
size=4.7^_
color=黑^_
^^
CMD=add^_
nid=10^_
title=Samsung/三星 GALAXY S8 SM-G9500 全网通 4G手机^_
price=5688^_
brand=Samsung^_
size=5.6^_
color=雾屿蓝^_
^^

注意：

文档中的'^_'和'^^'均是一个字符，换行符是linux格式'\n'，如果是windows环境编辑则换行是'\r\n'，此种情况下索引build不成功。请勿在windows环境中编辑任何配置、数据。
文档的最后一行要有一个'\n'，否则最后一篇文档会丢失。

四、配置文件

下面说明一下schema文件，保存为in0.scheam：

{
    "columns": [
        {
            "name" : "nid",
            "type" : "UINT64"
        },
        {
            "analyzer": "simple_analyzer",
            "name" : "title",
            "type" : "TEXT"
        },
        {
            "name" : "price",
            "type" : "DOUBLE"
        },
        {
            "analyzer": "simple_analyzer",
            "name" : "brand",
            "type" : "TEXT"
        },
        {
            "name" : "size",
            "type" : "DOUBLE"
        },
        {
            "analyzer": "simple_analyzer",
            "name" : "color",
            "type" : "TEXT"
        }
    ],
    "indexes": [
        {
            "name": "default",
            "index_type": "PACK",
            "index_config": {
                "index_fields": [
        {
          "boost": 1,
          "field_name": "title"
        },
        {
          "boost": 1,
          "field_name": "brand"
        },
        {
          "boost": 1,
          "field_name": "color"
        }
                ]
            }
        },
        {
            "name": "nid",
            "index_config" : {
                "index_fields": [
                    {
                        "field_name": "nid"
                    }
                ]
            },
            "index_type": "PRIMARY_KEY64"
        },
        {
            "name": "title",
            "index_config" : {
                "index_fields": [
                    {
                        "field_name": "title"
                    }
                ]
            },
            "index_type": "TEXT"
        },
        {
            "name": "brand",
            "index_config" : {
                "index_fields": [
                    {
                        "field_name": "brand"
                    }
                ]
            },
            "index_type": "TEXT"
        },
        {
            "name": "color",
            "index_config" : {
                "index_fields": [
                    {
                        "field_name": "color"
                    }
                ]
            },
            "index_type": "TEXT"
        },
        {
            "name": "nid",
            "index_config" : {
                "index_fields": [
                    {
                        "field_name": "nid"
                    }
                ]
            },
            "index_type": "ATTRIBUTE"
        },
        {
            "name": "price",
            "index_config" : {
                "index_fields": [
                    {
                        "field_name": "price"
                    }
                ]
            },
            "index_type": "ATTRIBUTE"
        },
        {
            "name": "size",
            "index_config" : {
                "index_fields": [
                    {
                        "field_name": "size"
                    }
                ]
            },
            "index_type": "ATTRIBUTE"
        },
        {
            "name": "summary",
            "index_type": "SUMMARY",
            "index_config": {
                "index_fields": [
                    {
                        "field_name": "title"
                    },
                    {
                        "field_name": "brand"
                    },
                    {
                        "field_name": "color"
                    }
                ]
            }
        }
    ]
}

columns

fields配置指定各个字段的类型，brand、title、color为为文本字段，配置分词器simple_analyzer。其他字段根据自身类型配置。

indexs

indexs配置需要建立倒排索引的字段，倒排索引（index）类似一个map，key是关键字，value是doc列表（docList），因而用户输入一个关键字后，hape能够通过docList快速取到所有命中的doc。所以，如果用户希望按照某个字段召回文档，则应该对该字段建倒排索引。

示例中希望支持的几种文本召回方式及索引配置说明如下：

不指定字段召回。任何TEXT类型字段包含查询词即召回，因而配置了default索引，该索引的类型是PACK，意思是将多个字段创建为一个index索引，查询该索引时，任何一个字段命中查询词都会召回。
nid召回。输入id召回相应的doc，因而配置了nid索引，类型为PRIMARYKEY64，PRIMARYKEY64类型的索引除了能够召回外，还有去重功能，即nid相同的doc被认为是同一篇doc。
title召回。title包含查询词则召回，以title字段建立title索引。
brand召回。brand字段与查询词相同则召回，以brand字段建立brand索引。
color召回。color字段与查询词相同则召回，以color字段建立color索引。

五、索引构建

已hapde单机模式为例，有两种索引构建的方式。第一方式，全量模式

hape create table -t in0 -p 1 -s ./in0_schema.json  -f ./in0.data

第二种方式，直写表方式：

/ha3_install/sql_query.py --query "insert into in0 (nid,title,price,brand,size,color)values(6,'Nokia/诺基亚 105移动大声老人机直板按键学生老年小手机超长待机',169,'Nokia',1.4,'蓝')"

注意：构建索引之前操作请参考Havenask官网中的《hapd单机模式》文章。

六、查询

简单示例

query：

/ha3_install/sql_query.py --query "select in0.nid, in0_summary_.title, in0.price, in0_summary_.brand, in0.size, in0_summary_.color  from in0 join in0_summary_ on in0.nid = in0_summary_.nid where MATCHINDEX('title', 'Nokia/诺基亚')"
/ha3_install/sql_query.py --query "select in0.nid, in0_summary_.title, in0.price, in0_summary_.brand, in0.size, in0_summary_.color  from in0 join in0_summary_ on in0.nid = in0_summary_.nid where MATCHINDEX('title', '105移动大声老人机直板按键学生老年小手机超长待机')"
/ha3_install/sql_query.py --query "select in0.nid, in0_summary_.title, in0.price, in0_summary_.brand, in0.size, in0_summary_.color  from in0 join in0_summary_ on in0.nid = in0_summary_.nid where MATCHINDEX('brand', 'Nokia')"

结果：

nid (uint64) |          title (multi_char)                              |              price (double) |          brand (multi_char) |               size (double) |        color (multi_char) |
                           6 |Nokia/诺基亚 105移动大声老人机直板按键学生老年小手机超长待机 |                         169 |               Nokia         |                         1.4 |                         蓝 |

七、总结

随着互联网的快速发展，信息爆炸已经成为一个普遍的现象。大量的数据需要被存储、管理和检索。在大量信息中进行文本搜索是一种非常重要的功能，它使用户能够快速而准确地找到所需的信息。Havenask具有实时数据更新秒级完成，能支持海量数据索引构建、检索性能高等优点，使用Havenask进行大数据文本检索、数据库检索加速，是一个非常好的选择。

参考资料：

Havenask官网-Hape单机模式：https://havenask.net/#/doc/v1-1-0/sql/petool/localmode#hape%E5%8D%95%E6%9C%BA%E6%A8%A1%E5%BC%8F

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Havenask-Github 开源项目地址：https://github.com/alibaba/havenask

阿里云 OpenSearch 官网：https://www.aliyun.com/product/opensearch

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【Havenask实践篇】搭建文本检索服务

一、Havenask介绍

二、需求说明

三、数据准备

四、配置文件

五、索引构建

六、查询

七、总结

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