近期“知網”的熱度一直不減,本來可以拿一些熱點圖片,、網友評論作為開場,。算了,這不是我一個技術博主該做的,。 此處僅拿2022年5月24日早晨 6:00 微博搜索“知網”得到的前20條動態(tài)信息的詞云說話,。 在網友不建議專家建議的大環(huán)境下,作為老百姓對“知網”的建議如下:
此處省略1萬字...... 當然,這些都不是我們平頭老百姓該操心的事,,作為技術人員,,我更關注“知網”的本質——搜索。進一步說根據(jù)用戶復雜的搜索條件,,召回滿意的結果,。 問題來了,Elasticsearch 三大核心應用場景之一全文檢索,。用 Elasticsearch 能不能造一個“知網”呢,? 這引發(fā)了我的極大的興趣。 1,、需求分析首先,,為避免“井底之蛙”,需求降級,,降低到自己可控的程度,。
其次,,“知網”支持的搜索非常復雜,我們只研究“一框”搜索,。 把標題檢索搞明白了,,其他只是時間問題。 再次,,“知網”是全網論文的集合體,,我們聚焦本地磁盤文件的集合體。 文件類型包含但不限于:.txt, .pdf, .ppt, .doc,.docx 等文檔,。 綜上,,為避免落成“螳臂當車”的笑柄,我們把需求轉化為簡版的“知網”——本地知識庫檢索系統(tǒng),。 核心功能點如下:
2,、技術選型原則:不重復造輪子,自己可控,,使用已有的,、成熟的、開源的技術棧體系,。 2017 年我?guī)ьI小伙伴做過類似的知識庫檢索系統(tǒng),,只不過當時的技術體系較舊,Elasticsearch 也是2.X 版本,。 相關技術實現(xiàn)如下兩圖所示: 關于文檔格式轉換及解析器,,又會涉及如下 N 多技術棧。 早期的技術實現(xiàn)大半時間都花費在了文檔格式轉換和解析處理上,。有沒有更好的實現(xiàn)方式,一直是我關心的問題,。從最早的自己找各類解析工具用到了 openoffice 組件,,到內容檢測和分析框架 Tika,再到 Elasticsearch 自身支持的 Ingest Attachment 文檔處理器插件,,最終到 Elastic 工程師開源的文檔爬蟲工具——FSCrawler,。 2.1 OpenOffice相比于閉源的金山WPS、微軟Office,,OpenOffice 現(xiàn)在已經成為全球領先的跨平臺,、全功能、多語言,、公開對象接口,、可擴展文件格式的開源辦公軟件 。引入相關 jar 包,,即可實現(xiàn)文檔的解析工作,。 http://www./ 2.2 TikaApache Tika 用Java編寫,,用于文件類型檢測和從各種格式的文件內容提取的庫。 使用Tika可以開發(fā)出通用型檢測器和內容提取到的不同類型的文件,,如電子表格,,文本文件,圖像,,PDF文件甚至多媒體輸入格式,,在一定程度上提取結構化文本以及元數(shù)據(jù)。 https://tika./ 2.3 Ingest Attachment 文件處理器插件基于 Tika 實現(xiàn)的 Elasticsearch 文件處理插件,,支持:PPT,、XLS、PDF,、WORD 等格式,。 需要單獨安裝實現(xiàn),安裝實現(xiàn)如下:
https://www./guide/en/elasticsearch/plugins/current/ingest-attachment.html 2.4 FSCrawler 文檔爬蟲工具2019-02-25 我在社群給小伙伴推薦過,,當時我寫了如下的兩段話,。 應用場景:文件系統(tǒng)檢索、中文知識庫構建,、簡化pdf,、office等文檔解析繁瑣步驟,一鍵導入構建索引實現(xiàn)檢索等操作,。 使用效果(推薦理由):
https://github.com/dadoonet/fscrawler https://t./02EMR7MRn 誠然,,僅從更貼合 Elasticsearch 實現(xiàn)的角度來講,F(xiàn)SCrawler 是文檔分析的“終結者”,。它幾乎包含了我上面所述兩幅圖的全部技術實現(xiàn),。 所以,我們選型 FSCrawler 作為文檔數(shù)據(jù)源處理+寫入 Elasticsearch 同步工具,。 2.5 Python Flask 輕量級 Web 框架Flask 是目前最流行的 Python Web 框架之一,。自 2010 年開源以來,F(xiàn)lask 受到了越來越多的 Python 開發(fā)者的喜歡,,其受歡迎程度不輸于 Django,。 Flask 足夠輕量,只用 5 行就能寫出一個最簡單的 Web 程序,,但并不簡陋,,它能適應各類項目的開發(fā)。 截止:2022-05-24,,GitHub Flask 框架 star 數(shù):59.1k,。 下圖代表 Google 搜索走勢,黃色:springboot,,藍色:django,,藍色:flask。flask 和 django 走勢基本一致,,受歡迎程度較高,。 基于此,Web 部分我們選型 Python Flask 框架,。 3,、 整體架構基于前面的需求分析和技術選型,整體架構&數(shù)據(jù)流圖如下圖所示,。 相當于之前的分類型文檔解析自己獨立實現(xiàn),F(xiàn)SCrawler 可謂“大包大攬”,、“以一敵十”,,之前最復雜、最困難的工作全部交由 FSCrawler 完成,,包含但不限于:
有了上面的圖,,整體就會非常釋然,就剩下四個字“干就完了”,。 4,、 系統(tǒng)實現(xiàn)直接來個 Gif 動圖,看一下實現(xiàn)效果,。 相比于之前 java 開發(fā)的 web 系統(tǒng),,這次是我全棧實現(xiàn),涉及到技術包含但不限于:Html,、CSS,、Javascript、Python,、Flask,、Elasticsearch、Kibana,、FSCrawler,。
由于足夠輕量級,,累計核心代碼不到 1000 行。 取名為:織網知識庫檢索系統(tǒng),。此“織網”非彼“知網”,。“織”強調的“精耕細作,、日積月累,、功不唐捐、水滴石穿”,。 列表頁詳情頁 各位基礎穩(wěn)定數(shù)據(jù)統(tǒng)計如下: 本系統(tǒng)涉及的文檔數(shù)比較少,,但要對 Elastic 充滿信心。Elasticsearch 支持動態(tài)擴展,,支持成千上萬,、數(shù)億、數(shù)十億只是配置問題和數(shù)據(jù)量問題,技術層面沒有問題,。 5,、小結回歸文章初心,“知網”是個非常龐大的功能體,,僅就檢索細節(jié)討論的話,,涉及很大一塊的內容就是內容分析(分詞處理、命名實體識別等 NLP 自然語言處理領域的知識),、以及文檔之間的關聯(lián)性(引用,、被引用)等,是不小的工程,。 本文是以“知網”的文檔檢索出發(fā),,構建了本地知識庫系統(tǒng),驗證了 Elasticsearch 技術棧結合 Python Flask 構建知識庫檢索系統(tǒng)的可行性,。 掃碼一起視頻聊一聊 |
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