Lucene.net(4.8.0) 学习问题记录一:分词器Analyzer的构造和内部成员ReuseStategy
前言：目前自己在做使用Lucene.net和PanGu分词实现全文检索的工作，不过自己是把别人做好的项目进行迁移。因为项目整体要迁移到ASP.NET Core 2.0版本,而Lucene使用的版本是3.6.0 ，PanGu分词也是对应Lucene3.6.0版本的。不过好在Lucene.net 已经有了Core 2.0版本，4.8.0 bate版，而PanGu分词，目前有人正在做，貌似已经做完，只是还没有测试~，Lucene升级的改变我都会加粗表示。
Lucene.net 4.8.0
https://github.com/apache/lucenenet
PanGu分词(可以直接使用的)
https://github.com/SilentCC/Lucene.Net.Analysis.PanGu
JIEba分词(可以直接使用的)
https://github.com/SilentCC/JIEba-netcore2.0
Lucene.net 4.8.0 和之前的Lucene.net 3.6.0 改动还是相当多的，这里对自己开发过程遇到的问题，做一个记录吧，希望可以帮到和我一样需要升级Lucene.net的人。我也是第一次接触Lucene ,也希望可以帮助初学Lucene的同学。
一，Lucene 分词器：Analyzer
这里就对Lucene的Analyzer做一个简单的阐述，以后会对Analyzer做一个更加详细的笔记：Lucene 中的Analyzer 是一个分词器，具体的作用呢就是将文本（包括要写入索引的文档，和查询的条件）进行分词操作 Tokenization 得到一系列的分词 Token。我们用的别的分词工具，比如PanGu分词，都是继承Analyzer 的，并且继承相关的类和覆写相关的方法。Analyzer 是怎么参与搜索的过程呢？
1.在写入索引的时候：
我们需要IndexWriter ,二IndexWriter 的构建 ，补充一下，Lucene3.6.0 的构造方法已经被抛弃了，新的构造方法是，依赖一个IndexWriterConfig 类，这记录的是IndexWriter 的各种属性和配置，这里不做细究了。IndexWriterConfig 的构造函数就要传入一个Analyzer .
IndexWriterConfig(Version matchVersion, Analyzer analyzer)
所以我们写入索引的时候，会用到Analyzer , 写入的索引是这样一个借口，索引的储存方式是Document 类，一个Document类中有很多的Field (name, value)。我们可以这样理解Document是是一个数据库中的表，Field是数据库的中的字段。比如一篇文章，我们要把它存入索引，以便后来有人可以搜索到。
文章有很多属性：Title : xxx ; Author :xxxx;Content : xxxx;
document.Add(new Field("Title","Lucene")); document.Add(new Field("Author","dacc")); document.Add(new Field("Content","xxxxxx")); IndexWriter.AddDocument(document);
大抵是上面的过程，而分词器Analyzer需要做的就是Filed 的value进行分词，把很长的内容分成一个一个的小分词 Token。
2.在查询搜索的时候，
我们也需要Analyzer ,当然不是必须需要，和IndexWriter的必须要求不一样。Analyzer的职责就是，将查询的内容进行分词，比如我们查询的内容是 “全文检索和分词” ，那么Analyzer会把它先分解成“全文检索”和“分词”，然后在索引中，去找和有这些分词的Field ,然后把Field所在的Document，返回出去。这里搜索的细节在这里不细究了，以后也会做详细的笔记。
二，问题：
大概了解了Analyzer之后，我就列出我遇到的问题：
1.在调用Analyer的GetTokenStream 之后，抛出
Object reference not set to an instance of an object
这个异常的意思是，引用了值为null的对象。于是我去翻找源码，发现
public TokenStream GetTokenStream(string fieldName, TextReader reader) { TokenStreamComponents components = reuseStrategy.GetReusableComponents(this, fieldName); TextReader r = InitReader(fieldName, reader); if (components == null) { components = CreateComponents(fieldName, r); reuseStrategy.SetReusableComponents(this, fieldName, components); } else { components.SetReader(r); } return components.TokenStream; }
在下面这条语句上面抛出了错误：
TokenStreamComponents components = reuseStrategy.GetReusableComponents(this, fieldName);
reuseStrategy 是一个空对象。所以这句就报错了。这里，我们可以了解一下，Analyzer的内部.函数 GetTokenStream 是返回Analyzer中的TokenStream，TokenStream是一系列Token的集合。先不细究TokenStream的具体作用，因为会花很多的篇幅去说。而获取TokenStream 的关键就在reuseStrategy 。在新版本的Lucene中，Analyzer中TokenStream是可以重复使用的，即在一个线程中建立的Analyzer实例，都共用TokenStream。
internal DisposableThreadLocal<object> storedValue = new DisposableThreadLocal<object>();
Analyzer的成员 storedValue 是全局共用的，storedValue 中就储存了TokenStream 。而reuseStrategy也是Lucene3.6.0中没有的 的作用就是帮助实现，多个Analyzer实例共用storedValue 。ResuseStrategy类 中有成员函数GetReusableComponents 和SetReusableComponents 是设置TokenStream和Tokenizer的，
这是ResueStrategy类的源码，这个类是一个抽象类，Analyzer的内部类，
public abstract class ReuseStrategy { /// <summary> /// Gets the reusable <see cref="TokenStreamComponents"/> for the field with the given name. /// </summary> /// <param name="analyzer"> <see cref="Analyzer"/> from which to get the reused components. Use /// <see cref="GetStoredValue(Analyzer)"/> and <see cref="SetStoredValue(Analyzer, object)"/> /// to access the data on the <see cref="Analyzer"/>. </param> /// <param name="fieldName"> Name of the field whose reusable <see cref="TokenStreamComponents"/> /// are to be retrieved </param> /// <returns> Reusable <see cref="TokenStreamComponents"/> for the field, or <c>null</c> /// if there was no previous components for the field </returns> public abstract TokenStreamComponents GetReusableComponents(Analyzer analyzer, string fieldName); /// <summary> /// Stores the given <see cref="TokenStreamComponents"/> as the reusable components for the /// field with the give name. /// </summary> /// <param name="analyzer"> Analyzer </param> /// <param name="fieldName"> Name of the field whose <see cref="TokenStreamComponents"/> are being set </param> /// <param name="components"> <see cref="TokenStreamComponents"/> which are to be reused for the field </param> public abstract void SetReusableComponents(Analyzer analyzer, string fieldName, TokenStreamComponents components); /// <summary> /// Returns the currently stored value. /// </summary> /// <returns> Currently stored value or <c>null</c> if no value is stored </returns> /// <exception cref="ObjectDisposedException"> if the <see cref="Analyzer"/> is closed. </exception> protected internal object GetStoredValue(Analyzer analyzer) { if (analyzer.storedValue == null) { throw new ObjectDisposedException(this.GetType().GetTypeInfo().FullName, "this Analyzer is closed"); } return analyzer.storedValue.Get(); } /// <summary> /// Sets the stored value. /// </summary> /// <param name="analyzer"> Analyzer </param> /// <param name="storedValue"> Value to store </param> /// <exception cref="ObjectDisposedException"> if the <see cref="Analyzer"/> is closed. </exception> protected internal void SetStoredValue(Analyzer analyzer, object storedValue) { if (analyzer.storedValue == null) { throw new ObjectDisposedException("this Analyzer is closed"); } analyzer.storedValue.Set(storedValue); } }
Analyzer 中的另一个内部类，继承了ReuseStrategy 抽象类。这两个类实现了设置Analyzer中的TokenStreamComponents和获取TokenStreamComponents 。这样的话Analyzer中GetTokenStream流程就清楚了
public sealed class GlobalReuseStrategy : ReuseStrategy { /// <summary> /// Sole constructor. (For invocation by subclass constructors, typically implicit.) </summary> [Obsolete("Don't create instances of this class, use Analyzer.GLOBAL_REUSE_STRATEGY")] public GlobalReuseStrategy() { } public override TokenStreamComponents GetReusableComponents(Analyzer analyzer, string fieldName) { return (TokenStreamComponents)GetStoredValue(analyzer); } public override void SetReusableComponents(Analyzer analyzer, string fieldName, TokenStreamComponents components) { SetStoredValue(analyzer, components); } }
另外呢Analyzer 也可以设置TokenStream:
public TokenStream GetTokenStream(string fieldName, TextReader reader) { //先获取上一次共用的TokenStreamComponents TokenStreamComponents components = reuseStrategy.GetReusableComponents(this, fieldName); TextReader r = InitReader(fieldName, reader); //如果没有，就需要自己创建一个 if (components == null) { components = CreateComponents(fieldName, r); //并且设置新的ResuableComponents，可以让下一个使用 reuseStrategy.SetReusableComponents(this, fieldName, components); } else { //如果之前就生成过了，TokenStreamComponents,则reset components.SetReader(r); } //返回TokenStream return components.TokenStream; }
所以我们在调用Analyzer的时候，Analyzer有一个构造函数
public Analyzer(ReuseStrategy reuseStrategy) { this.reuseStrategy = reuseStrategy; }
设置Analyzer 的 ReuseStrategy , 然后我发现在PanGu分词中，使用的构造函数中并没有传入ReuseStrategy , 按我们就需要自己建一个ReuseStrategy的实例。
PanGu分词的构造函数：
public PanGuAnalyzer(bool originalResult) : this(originalResult, null, null) { } public PanGuAnalyzer(MatchOptions options, MatchParameter parameters) : this(false, options, parameters) { } public PanGuAnalyzer(bool originalResult, MatchOptions options, MatchParameter parameters) : base() { this.Initialize(originalResult, options, parameters); } public PanGuAnalyzer(bool originalResult, MatchOptions options, MatchParameter parameters, ReuseStrategy reuseStrategy) : base(reuseStrategy) { this.Initialize(originalResult, options, parameters); } protected virtual void Initialize(bool originalResult, MatchOptions options, MatchParameter parameters) { _originalResult = originalResult; _options = options; _parameters = parameters; }
我调用的是第二个构造函数，结果传进去的ReuseStrategy 是null ,所以我们需要新建实例，事实上Analyzer中已经为我们提供了：
public static readonly ReuseStrategy GLOBAL_REUSE_STRATEGY = new GlobalReuseStrategy()
所以稍微改动一下PanGu分词的构造函数就好 了：
public PanGuAnalyzer(MatchOptions options, MatchParameter parameters) : this(false, options, parameters, Lucene.Net.Analysis.Analyzer.GLOBAL_REUSE_STRATEGY) { }
