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哈希游戏- 哈希游戏平台- 官方网站08 索引构建:搜索引擎如何为万亿级别网站生成?

作者:小编2026-01-02 15:24:12

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哈希游戏- 哈希游戏平台- 哈希游戏官方网站08 索引构建:搜索引擎如何为万亿级别网站生成索引?

  针对超大规模数据,如搜索引擎需处理万亿级网页,倒排索引远超内存容量。为此,工业界采用分治与多路归并思想:先将文档集拆分为小块,在内存中为每块构建倒排索引并写入磁盘临时文件;随后通过多路归并合并临时文件,生成全局有序的最终倒排文件。该过程类似MapReduce框架,支持分布式加速。检索时,优先将词典加载至内存,用哈希表或B+树快速定位关键词,再从磁盘读取对应posting list。对过长的posting list,则采用分层索引(如跳表)或缓存机制(如LRU),仅加载必要数据块,减少IO开销,提升效率。

  这种 将大任务分解为多个小任务,最终根据 key 来归并 的思路,其实和分布式计算 Map Reduce 的思路是十分相似的。因此,这种将大规模文档拆分成多个小规模文档集合,再生成倒排文件的方案,可以非常方便地迁移到 Map Reduce 的框架上,在多台机器上同时运行,大幅度提升倒排文件的生成效率。那如果你想了解更多的内容,你可以看看 Google 在 2004 年发表的经典的 map reduce 论文,论文里面就说了使用 map reduce 来构建倒排索引是当时最成功的一个应用。

  其实,这个问题在本质上和词典无法加载到内存中是一样的。而且,posting list 中的数据也是有序的。因此,我们完全可以对长度过大的 posting list 也进行类似 B+ 树的索引,只读取有用的数据块到内存中,从而降低磁盘访问次数。包括在 Lucene 中,也是使用类似的思想,用分层跳表来实现 posting list,从而能将 posting list 分层加载到内存中。而对于长度不大的 posting list,我们仍然可以直接加载到内存中。

  首先,词典的查询,是以字符串为 key 的(因为应用入口并不知道每个字符串对应的 ID 是什么,它只能以字符串为 key 来查询,看看这个 key 是否存在)。那如果是将字符串按照字典序在 数组 中排序好,并且是紧凑存储的(存stringlength),那么就可以使用遍历的方式查找。但是遍历的效率不高,因此我们需要加上一个索引数组来进行二分查找。索引数组很简单,就一个元素,存每个词项在字符串数组中的偏移量。比如 [0,5,18] 这样。二分查找时,从数组中间开始,读出偏移量,然后从 str 数组中取出这个词项,和查询的词对比,看看是否相等。如果不等,那么就继续二分查找,往左或往右,取出下一个字符串比较。