概述

在开发数据库应用时，快速高效的文本搜索功能常常必不可少。为了提供更友好的用户体验，这些搜索还应支持全文和部分匹配。MongoDB提供了多种方法来利用文本搜索找到相关文档。

本文将深入探讨MongoDB中的文本搜索，包括其特性、使用方法以及如何充分利用它。我们还将创建一个DB客户端，设置文本索引，并演示全文和部分文本搜索的不同方式。

1. MongoDB中的文本搜索

虽然文本搜索查询是一种强大工具，但它们需要特定的设置。为此，我们需要在集合上创建一个文本索引。索引就像特殊的文件夹，包含每个文档中的一小部分信息，与实际文档分开存储。MongoDB允许用户创建不同类型（参阅文档）的索引。

幸运的是，MongoDB提供了专门设计用于在字符串内容内进行搜索的文本索引。这些索引灵活且可以涵盖多个字段，从而实现全面的搜索。此外，它们有助于数据库更快地浏览集合。

首先，通过指定连接字符串、数据库名和集合名创建一个DB客户端：

@Before
public static void setup() {
    if (mongoClient == null) {
        mongoClient = MongoClients.create("mongodb://localhost:27017");
        database = mongoClient.getDatabase("baeldung");
        collection = database.getCollection("user");
    }
}

接下来，我们在集合的某个字段上创建文本索引：

void createTextIndex(String field) {
    IndexOptions indexOptions = new IndexOptions();
    indexOptions.name("textIndex").unique(false).background(true);
    collection.createIndex(Indexes.text(field), indexOptions);
}

注意：一个集合只能有一个专门用于文本搜索的索引。

2. 全文搜索

简单的全文搜索操作相当直接。我们可以输入关键词或短语，系统会找出包含这些精确词语的文档。

除了基本的全文搜索，还有几种执行全文搜索的方式，各有优劣，适用于不同的场景。常见的方法包括布尔全文搜索、短语搜索和位置搜索。

让我们创建一个执行文本搜索查询的方法：

List<Document> searchUser(String query) {
    Document result = new Document("$text", new Document("$search", name));
    return collection.find(result).into(new ArrayList<>());
}

$text 在已用文本索引索引过的字段内容上执行文本搜索，而$search 定义要查找的目标文本。$text 会使用空格对搜索字符串进行分词，并对搜索字符串中的所有分词进行逻辑或运算。这意味着搜索“Java Spring”时，会找到包含“Java”、“Spring”或两者都有的所有文档。

我们还可以创建一些记录来探索全文搜索功能：

@Test
void whenSearchingUserWithFullText_thenCorrectCountReturned() {
    // WHEN
    insertUser("Leonel", "Java Spring");
    insertUser("John", "Java Spring MongoDB");
    insertUser("Smith", "Java");
    createTextIndex("description");

    // THEN
    assertEquals("All users with term 'Java' or 'Spring'", 3, searchUser("Java Spring").size());
}

我们也可以通过在搜索查询前添加减号排除某个词：

assertEquals("All users with term 'Java' or 'Spring' but not 'MongoDB'", 2, searchUser("Java Spring -MongoDB").size());

同样，我们可以通过双引号包含短语来进行精确搜索：

assertEquals("All users with term Java only", 1, searchUser("\"Java\"").size());

3. 部分文本搜索

MongoDB并未原生支持部分搜索。与全文搜索不同，部分、模糊或子串搜索并不直观。搜索功能会应用特定语言的停用词和词干规则。

支持的语言的词干规则基于标准算法，通常处理常见的动词和名词，但可能不识别专有名词。让我们尝试使用部分搜索查找用户：

@Test
void whenSearchingUserWithPartialText_thenCorrectCountReturned() {
    // WHEN
    insertUser("LEONEL", "Java Spring");
    createTextIndex("name");

    // THEN
    assertEquals("Search with capital case", 1, mongoDBClient.searchUser("LEONEL").size());
    assertEquals("Search with lower case", 1, mongoDBClient.searchUser("leonel").size());
    assertEquals("Partial search", 1, mongoDBClient.searchUser("LEONE").size());
}

然而，由于词干规则，系统无法找到“L”、“LEO”或“NEL”：

assertEquals("Partial search with L", 0, searchUser("L").size());
assertEquals("Partial search with LEO", 0, searchUser("LEO").size());
assertEquals("Partial search with NEL", 0, searchUser("NEL").size());

对于部分搜索的一个解决方案是使用$regex。在这种情况下，我们不需要文本索引，但这可能会降低搜索操作的速度，尤其是在大型集合中。

4. 总结

在这篇简短教程中，我们研究了MongoDB中的全文和部分文本搜索。我们了解了如何使用搜索查询精确查找内容，并排除搜索结果中的某些词。我们还发现，在部分搜索中，前缀和后缀不会匹配文档，并找到了一种解决方案。

如需查看完整的代码示例，请访问GitHub仓库。