索引文件的生成(二)之doc&&pay&&pos(Lucene 7.5.0)
Lu Xugang Lv6

  本文承接索引文件的生成(一),继续介绍剩余的内容。

生成索引文件.tim、.tip、.doc、.pos、.pay的流程图

图1:

  我们继续介绍流程点生成索引文件.doc、.pos、.pay

生成索引文件.doc、.pos、.pay的流程图

图2:

记录位置信息position、payload、偏移信息offset

图3:

  当前term在一篇文档中的所有位置信息position以及偏移信息offset的起始位置是有序的,所以可以跟文档号一样(见索引文件的生成(一)关于数组docDeltaBuffer的介绍),分别使用差值存储到数组posDeltaBuffer、offsetStartDeltaBuffer中,而图3中其他数组,payloadLengthBuffer、payloadBytes、offsetLengthBuffer则只能存储原始数据。另外要说的是,在处理的过程中,有些位置是不带有payload信息,那么对应payloadLengthBuffer中的数组元素为0。

  这几个数组对应在索引文件.pos、.pay中的位置如下所示:

图4:

  另外图4中的索引文件.pay中的字段SumPayLength描述的是当前block中PayData的的长度,在读取阶段用来确认PayData在索引文件.pay中的数据区间。

是否需要生成Block?

图5:

  当处理128个当前term的位置信息position后,即posDeltaBuffer数组中的元素个数达到128,那么就要生成三个block:PackedPosBlock、PackedPayBlock、PackedOffsetBlock,即图4中的灰色标注的字段。

为什么要生成PackedBlock

  当然是为了降低存储空间的使用量,至于能压缩率是多少,可以看PackedInts文章的介绍。

为什么选择128作为生成PackedBlock的阈值

  先给出源码中的注释:

1
must be multiple of 64 because of PackedInts long-aligned encoding/decoding

  注释中要求阈值只要是64的倍数就行,目的是能字节对齐。因为在使用PackedInts实现压缩存储后的数据用long类型的数组存储,如果待处理的数据集(例如posDeltaBuffer数组)使用固定字节按位存储(见PackedInts(一)),那么只要数据集中的数量是64的倍数,就能按照64对齐,即long类型数组中的每一个long中每一个bit位都是有效数据。至于为什么是128,本人不做妄加猜测,目前没有弄明白。

处理完一篇文档后的工作

图6:

  每处理完一篇包含当前term的文档,我们需要判断下我们目前处理的文档总数是否达到128篇,如果没有达到,那么该流程什么也不做,否则需要记录下面的信息:

  • lastBlockDocID:记录刚刚处理完的那篇文档的文档号
  • lastBlockPayFP:描述是处理完128篇文档后,在索引文件.pay中的位置信息
  • lastBlockPosFP:描述是处理完128篇文档后,,在索引文件.pos中的位置信息
  • lastBlockPosBufferUpto:在posDeltaBuffer、payloadLengthBuffer、offsetStartDeltaBuffer、offsetLengthBuffer数组中的数组下标值
  • lastBlockPayloadByteUpto:在payloadBytes数组中的数组下标值

上述的信息有什么

  上述信息作为参数用来生成跳表SkipList,在介绍SkipList时再介绍这些参数,在这里我们只要知道这些信息的生成时机点。

执行处理后的收尾工作

图7:

  当处理完所有包含当前term的文档后,我们需要执行处理后的收尾工作。在前面的流程中,我们知道,每处理128篇文档或者128个位置信息position就会分别生成Block,如果包含当前term的文档的数量或者位置信息总数不是128的倍数,那么到此流程,docDeltaBuffer、freqBuffer(见索引文件的生成(一))、posDeltaBuffer、payloadLengthBuffer、payloadBytes、offsetStartDeltaBuffer、offsetLengthBuffer数组会有未处理的信息,而当前流程就是处理这些信息。

  对于docDeltaBuffer、freqBuffer数组中的信息,将会被存储到索引文件.doc的VIntBlocks中,如下所示:

图8:

  在docDeltaBuffer、freqBuffer数组中,当前term在一篇文档的文档号以及词频信息用图8中的一个VIntBlock来存储,VIntBlock的个数跟docDeltaBuffer、freqBuffer数组的数组大小一致。

  这里存储DocDelta、Freq的有一个优化设计:组合存储(见倒排表(上)中关于组合存储的介绍)。

  对于posDeltaBuffer、payloadLengthBuffer、payloadBytes、offsetStartDeltaBuffer、offsetLengthBuffer数组中的信息,将会被存储到索引文件.pos的VIntBlocks中,如下所示:

图9:

结语

  至此,除了跳表SkipList(下一篇文章介绍),生成索引文件.doc、.pos、.pay的流程介绍完毕。

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