玻森数据中文分析器ElasticSearch插件 (Beta版)

概述

ElasticSearch 是一个基于 Lucene 的强大搜索服务器，也是企业最受欢迎的搜索引擎之一。但是 ES 本身对中文分词和搜索比较局限。因为内置的分析器在处理中文分词时，只有两种方式：一种是单字（unigrams）形式，即简单粗暴的将中文的每一个汉字作为一个词（token）分开；另一种是两字（bigrams）的，也就是任意相邻的两个汉字作为一个词分开。这两种方式都不能很好的满足现在的中文分词需求，进而影响了搜索结果。因此玻森数据开发了一款基于玻森中文分词的 ElasticSearch 的插件（BosonNLP Analyzer for ElasticSearch）方便大家准确的使用中文搜索。

安装

依赖

ElasticSearch 官网安装说明 https://www.elastic.co/guide/en/elasticsearch/guide/1.x/_installing_elasticsearch.html

选择插件版本

其对应的版本号和插件版本号如下：

BosonNLP version	ES Version
master	2.2.0->master
1.3.0-beta	2.2.0
1.2.2-beta	2.1.2
1.2.1-beta	2.1.1
1.2.0-beta	2.1.0
1.1.0-beta	2.0.0
1.0.0-beta	1.7.x

安装插件

现在提供以下两种方式安装插件。

方法一

从 github 的链接直接下载插件，不同版本的 github 的链接已在对应版本的 README 中给出。以下示例为 ES 2.0.0及以上的插件安装命令。

$ sudo bin/plugin install https://github.com/bosondata/elasticsearch-analysis-bosonnlp/releases/download/{version}/elasticsearch-analysis-bosonnlp-{version}.zip

例：下载 1.3.0 本版的插件，则在{version}填写对应的版本，在 1.3.0-beta branch 的 README 中有具体命令：

$ sudo bin/plugin install https://github.com/bosondata/elasticsearch-analysis-bosonnlp/releases/download/1.3.0-beta/elasticsearch-analysis-bosonnlp-1.3.0-beta.zip

方法二

本地编译生成插件。

构建项目包

下载玻森中文分析器项目到本地，并在项目根目录下通过 Maven 构建项目包：
```
mvn clean package
```
构建后的项目包elasticsearch-analysis-bosonnlp-{version}.zip在target/releases/生成。
安装插件

通过 ElasticSearch 的 plugin 加载插件，在 ElasticSearch 根目录执行以下命令即可：
```
$ sudo bin/plugin install file:/root/path/to/your/elasticsearch-analysis-bosonnlp-{version}.zip
```

设置

运行 ElasticSearch 之前需要在 config 文件夹中修改elasticsearch.yml来定义使用玻森中文分析器，并填写玻森 API_TOKEN 以及玻森分词 API 的地址，即在该文件结尾处添加：

index:
  analysis:
    analyzer:
      bosonnlp:
          type: bosonnlp
          API_URL: http://api.bosonnlp.com/tag/analysis
          # You MUST give the API_TOKEN value, otherwise it doesn't work
          API_TOKEN: *PUT YOUR API TOKEN HERE*
          # Please uncomment if you want to specify ANY ONE of the following
          # areguments, otherwise the DEFAULT value will be used, i.e.,
          # space_mode is 0,
          # oov_level is 3,
          # t2s is 0,
          # special_char_conv is 0.
          # More detials can be found in bosonnlp docs:
          # http://docs.bosonnlp.com/tag.html
          #
          #
          # space_mode: put your value here(range from 0-3)
          # oov_level: put your value here(range from 0-4)
          # t2s: put your value here(range from 0-1)
          # special_char_conv: put your value here(range from 0-1)

需要注意的是

必须在 API_URL 填写给定的分词地址以及在API_TOKEN：*PUT YOUR API TOKEN HERE* 中填写给定的玻森数据API_TOKEN，否则无法使用玻森中文分析器。该 API_TOKEN 是注册玻森数据账号所获得。
如果配置文件中已经有配置过其他的 analyzer，请直接在 analyzer 下如上添加 bosonnlp analyzer。
如果有多个 node 并且都需要 BosonNLP 的分词插件，则每个 node 下的 yaml 文件都需要如上安装和设置。
另外，玻森中文分词还提供了4个参数（space_mode，oov_level，t2s，special_char_conv）可满足不同的分词需求。如果取默认值，则无需任何修改；否则，可取消对应参数的注释并赋值。

例：需开启繁体转换成简体（t2s）功能，则取消t2s的注释并赋值。

 t2s: 1

更多关于玻森中文分词参数的信息，可以在此了解。

设置完之后就可以运行 ElasticSearch 了，如果对该设置有新的改动，需要重启 ElasticSearch 才可生效。

测试

分词测试

运行 Elasiticsearch

显示插件加载成功

...
[time][INFO ][plugins] [Gaza] loaded [analysis-bosonnlp]
...

建立 index

curl -XPUT 'localhost:9200/test'

测试分析器是否配置成功

curl -XGET 'localhost:9200/test/_analyze?analyzer=bosonnlp&pretty' -d '这是玻森数据分词的测试'

结果

{
  "tokens" : [ {
    "token" : "这",
    "start_offset" : 0,
    "end_offset" : 1,
    "type" : "word",
    "position" : 0
  }, {
    "token" : "是",
    "start_offset" : 1,
    "end_offset" : 2,
    "type" : "word",
    "position" : 1
  }, {
    "token" : "玻森",
    "start_offset" : 2,
    "end_offset" : 4,
    "type" : "word",
    "position" : 2
  }, {
    "token" : "数据",
    "start_offset" : 4,
    "end_offset" : 6,
    "type" : "word",
    "position" : 3
  }, {
    "token" : "分词",
    "start_offset" : 6,
    "end_offset" : 8,
    "type" : "word",
    "position" : 4
  }, {
    "token" : "的",
    "start_offset" : 8,
    "end_offset" : 9,
    "type" : "word",
    "position" : 5
  }, {
    "token" : "测试",
    "start_offset" : 9,
    "end_offset" : 11,
    "type" : "word",
    "position" : 6
  } ]
}

搜索测试

建立 mapping

curl -XPUT 'localhost:9200/test/text/_mapping' -d'
{
  "text": {
    "properties": {
      "content": {
        "type": "string", 
        "analyzer": "bosonnlp", 
        "search_analyzer": "bosonnlp"
      }
    }
  }
}

输入数据

curl -XPUT 'localhost:9200/test/text/1' -d'
{"content": "美称中国武器商很神秘 花巨资海外参展却一言不发"}
'

curl -XPUT 'localhost:9200/test/text/2' -d'
{"content": "复旦发现江浙沪儿童体内普遍有兽用抗生素"}
'

curl -XPUT 'localhost:9200/test/text/3' -d'
{"content": "37年后重启顶层设计 中国未来城市发展料现四大变化"}
'

查询搜索

curl -XPOST 'localhost:9200/test/text/_search?pretty'  -d'
{
  "query" : { "term" : { "content" : "中国" }}
}
'

结果

{
  "took" : 1,
  "timed_out" : false,
  "_shards" : {
    "total" : 5,
    "successful" : 5,
    "failed" : 0
  },
  "hits" : {
    "total" : 2,
    "max_score" : 0.076713204,
    "hits" : [ {
      "_index" : "test",
      "_type" : "text",
      "_id" : "1",
      "_score" : 0.076713204,
      "_source":
{
 "content": "美称中国武器商很神秘 花巨资海外参展却一言不发"}
    }, {
      "_index" : "test",
      "_type" : "text",
      "_id" : "3",
      "_score" : 0.076713204,
      "_source":
{
 "content": "37年后重启顶层设计 中国未来城市发展料现四大变化"}
    } ]
  }
}

查询搜索

curl -XPOST 'localhost:9200/test/text/_search?pretty'  -d'
{
  "query" : { "term" : { "content" : "国武" }}
}'

结果

{
  "took" : 1,
  "timed_out" : false,
  "_shards" : {
    "total" : 5,
    "successful" : 5,
    "failed" : 0
  },
  "hits" : {
    "total" : 0,
    "max_score" : null,
    "hits" : [ ]
  }
}

查询搜索

curl -XPOST 'localhost:9200/test/text/_search?pretty'  -d'
{
  "query" : { "term" : { "content" : "国" }}
}'

结果

{
  "took" : 1,
  "timed_out" : false,
  "_shards" : {
    "total" : 5,
    "successful" : 5,
    "failed" : 0
  },
  "hits" : {
    "total" : 0,
    "max_score" : null,
    "hits" : [ ]
  }
}

如果用 ES 默认的分析器（Standard Analyzer）去查询，得到如下结果：

查询搜索

curl -XPOST 'localhost:9200/test/text/_search?pretty'  -d'
{
  "query" : { "term" : { "content" : "国" }}
}'

结果

{
  "took" : 8,
  "timed_out" : false,
  "_shards" : {
    "total" : 5,
    "successful" : 5,
    "failed" : 0
  },
  "hits" : {
    "total" : 2,
    "max_score" : 0.057534903,
    "hits" : [ {
      "_index" : "test3",
      "_type" : "text",
      "_id" : "1",
      "_score" : 0.057534903,
      "_source":
{"content": "美称中国武器商很神秘 花巨资海外参展却一言不发"}
    }, {
      "_index" : "test3",
      "_type" : "text",
      "_id" : "3",
      "_score" : 0.057534903,
      "_source":
{"content": "37年后重启顶层设计 中国未来城市发展料现四大变化"}

    } ]
  }
}

查询搜索

curl -XPOST 'localhost:9200/test3/text/_search?pretty' -d '
{
 "query": {"term":{"content":"中国"}}
}'

结果

{
  "took" : 14,
  "timed_out" : false,
  "_shards" : {
    "total" : 5,
    "successful" : 5,
    "failed" : 0
  },
  "hits" : {
    "total" : 0,
    "max_score" : null,
    "hits" : [ ]
  }
}

配置 Token Filter

现有的 BosonNLP 分析器没有内置 token filter，如果有过滤 Token 的需求，可以利用 BosonNLP Tokenizer 和 ES 提供的 token filter 搭建定制分析器。

步骤

配置定制的 analyzer 有以下三个步骤：

添加 BosonNLP tokenizer

在 elasticsearch.yml 文件中 analysis 下添加 tokenizer，并在 tokenizer 中添加 BosonNLP tokenizer 的配置：

index:
  analysis:
    analyzer:
      ...
    tokenizer:
      bosonnlp:
          type: bosonnlp
          API_URL: http://api.bosonnlp.com/tag/analysis
          # You MUST give the API_TOKEN value, otherwise it doesn't work
          API_TOKEN: *PUT YOUR API TOKEN HERE*
          # Please uncomment if you want to specify ANY ONE of the following
          # areguments, otherwise the DEFAULT value will be used, i.e.,
          # space_mode is 0,
          # oov_level is 3,
          # t2s is 0,
          # special_char_conv is 0.
          # More detials can be found in bosonnlp docs:
          # http://docs.bosonnlp.com/tag.html
          #
          #
          # space_mode: put your value here(range from 0-3)
          # oov_level: put your value here(range from 0-4)
          # t2s: put your value here(range from 0-1)
          # special_char_conv: put your value here(range from 0-1)

同样需要注意的是

必须在 API_URL 中填写给定的分词地址以及在 API_TOKEN：*PUT YOUR API TOKEN HERE* 中填写给定的玻森数据API_TOKEN，否则无法使用玻森 tokenizer。
如果配置文件中已经有配置过其他的 tokenizer，请直接在 tokenizer 下如上添加 bosonnlp tokenizer。
如果需要改动参数的默认值，请可取消对应参数的注释并赋值。

添加 token filter

在 elasticsearch.yml 文件中 analysis 下添加 filter，并在 filter 中添加所需 filter 的配置（下面例子中，我们以 lowercase filter 为例）：

index:
  analysis:
    analyzer:
      ...
    tokenizer:
      ...
    filter:
      lowercase:
          type: lowercase

添加定制的 analyzer

在 elasticsearch.yml 文件中 analysis 下添加 analyzer，并在 analyzer 中添加定制的 analyzer 的配置（下面例子中，我们把定制的 analyzer 命名为 filter_bosonnlp）：

index:
  analysis:
    analyzer:
      ...
      filter_bosonnlp:
          type: custom
          tokenizer: bosonnlp
          filter: [lowercase]

如有其他想要添加的 filter，可以在配置完 filter 之后在上述 filter：[] 列表中添加，以逗号隔开。

附上完整的定制 analyzer 配置：

index:
  analysis:
    analyzer:
      filter_bosonnlp:
          type: custom
          tokenizer: bosonnlp
          filter: [lowercase]
    tokenizer:
      bosonnlp:
          type: bosonnlp
          API_URL: http://api.bosonnlp.com/tag/analysis
          # You MUST give the API_TOKEN value, otherwise it doesn't work
          API_TOKEN: *PUT YOUR API TOKEN HERE*
          # Please uncomment if you want to specify ANY ONE of the following 
          # areguments, otherwise the DEFAULT value will be used, i.e., 
          # space_mode is 0, 
          # oov_level is 3,
          # t2s is 0,
          # special_char_conv is 0.
          # More detials can be found in bosonnlp docs:
          # http://docs.bosonnlp.com/tag.html
          #
          #
          # space_mode: put your value here(range from 0-3)
          # oov_level: put your value here(range from 0-4)
          # t2s: put your value here(range from 0-1)
          # special_char_conv: put your value here(range from 0-1)
    filter:
      lowercase:
          type: lowercase

注意

由于 ES 搜索内核 Lucene 索引文件的设计结构所限，每个文档的每个字段必须单独分析, 无法采用 BosonNLP 的批处理调用，从而在 Network IO 上会有较大的时间开销。

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