Merge pull request #409 from Alkarex/patch-1
[mono.git] / mcs / tools / monkeydoc / Lucene.Net / Lucene.Net / Analysis / Package.html
1 <!doctype html public "-//w3c//dtd html 4.0 transitional//en">\r
2 <!--\r
3  Licensed to the Apache Software Foundation (ASF) under one or more\r
4  contributor license agreements.  See the NOTICE file distributed with\r
5  this work for additional information regarding copyright ownership.\r
6  The ASF licenses this file to You under the Apache License, Version 2.0\r
7  (the "License"); you may not use this file except in compliance with\r
8  the License.  You may obtain a copy of the License at\r
9 \r
10      http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0\r
11 \r
12  Unless required by applicable law or agreed to in writing, software\r
13  distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,\r
14  WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.\r
15  See the License for the specific language governing permissions and\r
16  limitations under the License.\r
17 -->\r
18 <html>\r
19 <head>\r
20    <meta http-equiv="Content-Type" content="text/html; charset=iso-8859-1">\r
21 </head>\r
22 <body>\r
23 <p>API and code to convert text into indexable/searchable tokens.  Covers {@link Lucene.Net.Analysis.Analyzer} and related classes.</p>\r
24 <h2>Parsing? Tokenization? Analysis!</h2>\r
25 <p>\r
26 Lucene, indexing and search library, accepts only plain text input.\r
27 <p>\r
28 <h2>Parsing</h2>\r
29 <p>\r
30 Applications that build their search capabilities upon Lucene may support documents in various formats &ndash; HTML, XML, PDF, Word &ndash; just to name a few.\r
31 Lucene does not care about the <i>Parsing</i> of these and other document formats, and it is the responsibility of the \r
32 application using Lucene to use an appropriate <i>Parser</i> to convert the original format into plain text before passing that plain text to Lucene.\r
33 <p>\r
34 <h2>Tokenization</h2>\r
35 <p>\r
36 Plain text passed to Lucene for indexing goes through a process generally called tokenization. Tokenization is the process\r
37 of breaking input text into small indexing elements &ndash; tokens.\r
38 The way input text is broken into tokens heavily influences how people will then be able to search for that text. \r
39 For instance, sentences beginnings and endings can be identified to provide for more accurate phrase \r
40 and proximity searches (though sentence identification is not provided by Lucene).\r
41 <p>\r
42 In some cases simply breaking the input text into tokens is not enough &ndash; a deeper <i>Analysis</i> may be needed.\r
43 There are many post tokenization steps that can be done, including (but not limited to):\r
44 <ul>\r
45   <li><a href = "http://en.wikipedia.org//wiki/Stemming">Stemming</a> &ndash; \r
46       Replacing of words by their stems. \r
47       For instance with English stemming "bikes" is replaced by "bike"; \r
48       now query "bike" can find both documents containing "bike" and those containing "bikes".\r
49   </li>\r
50   <li><a href = "http://en.wikipedia.org//wiki/Stop_words">Stop Words Filtering</a> &ndash; \r
51       Common words like "the", "and" and "a" rarely add any value to a search.\r
52       Removing them shrinks the index size and increases performance.\r
53       It may also reduce some "noise" and actually improve search quality.\r
54   </li>\r
55   <li><a href = "http://en.wikipedia.org//wiki/Text_normalization">Text Normalization</a> &ndash; \r
56       Stripping accents and other character markings can make for better searching.\r
57   </li>\r
58   <li><a href = "http://en.wikipedia.org//wiki/Synonym">Synonym Expansion</a> &ndash; \r
59       Adding in synonyms at the same token position as the current word can mean better \r
60       matching when users search with words in the synonym set.\r
61   </li>\r
62 </ul> \r
63 <p>\r
64 <h2>Core Analysis</h2>\r
65 <p>\r
66   The analysis package provides the mechanism to convert Strings and Readers into tokens that can be indexed by Lucene.  There\r
67   are three main classes in the package from which all analysis processes are derived.  These are:\r
68   <ul>\r
69     <li>{@link Lucene.Net.Analysis.Analyzer} &ndash; An Analyzer is responsible for building a {@link Lucene.Net.Analysis.TokenStream} which can be consumed\r
70     by the indexing and searching processes.  See below for more information on implementing your own Analyzer.</li>\r
71     <li>{@link Lucene.Net.Analysis.Tokenizer} &ndash; A Tokenizer is a {@link Lucene.Net.Analysis.TokenStream} and is responsible for breaking\r
72     up incoming text into tokens. In most cases, an Analyzer will use a Tokenizer as the first step in\r
73     the analysis process.</li>\r
74     <li>{@link Lucene.Net.Analysis.TokenFilter} &ndash; A TokenFilter is also a {@link Lucene.Net.Analysis.TokenStream} and is responsible\r
75     for modifying tokens that have been created by the Tokenizer.  Common modifications performed by a\r
76     TokenFilter are: deletion, stemming, synonym injection, and down casing.  Not all Analyzers require TokenFilters</li>\r
77   </ul>\r
78   <b>Lucene 2.9 introduces a new TokenStream API. Please see the section "New TokenStream API" below for more details.</b>\r
79 </p>\r
80 <h2>Hints, Tips and Traps</h2>\r
81 <p>\r
82    The synergy between {@link Lucene.Net.Analysis.Analyzer} and {@link Lucene.Net.Analysis.Tokenizer}\r
83    is sometimes confusing. To ease on this confusion, some clarifications:\r
84    <ul>\r
85       <li>The {@link Lucene.Net.Analysis.Analyzer} is responsible for the entire task of \r
86           <u>creating</u> tokens out of the input text, while the {@link Lucene.Net.Analysis.Tokenizer}\r
87           is only responsible for <u>breaking</u> the input text into tokens. Very likely, tokens created \r
88           by the {@link Lucene.Net.Analysis.Tokenizer} would be modified or even omitted \r
89           by the {@link Lucene.Net.Analysis.Analyzer} (via one or more\r
90           {@link Lucene.Net.Analysis.TokenFilter}s) before being returned.\r
91        </li>\r
92        <li>{@link Lucene.Net.Analysis.Tokenizer} is a {@link Lucene.Net.Analysis.TokenStream}, \r
93            but {@link Lucene.Net.Analysis.Analyzer} is not.\r
94        </li>\r
95        <li>{@link Lucene.Net.Analysis.Analyzer} is "field aware", but \r
96            {@link Lucene.Net.Analysis.Tokenizer} is not.\r
97        </li>\r
98    </ul>\r
99 </p>\r
100 <p>\r
101   Lucene Java provides a number of analysis capabilities, the most commonly used one being the {@link\r
102   Lucene.Net.Analysis.Standard.StandardAnalyzer}.  Many applications will have a long and industrious life with nothing more\r
103   than the StandardAnalyzer.  However, there are a few other classes/packages that are worth mentioning:\r
104   <ol>\r
105     <li>{@link Lucene.Net.Analysis.PerFieldAnalyzerWrapper} &ndash; Most Analyzers perform the same operation on all\r
106       {@link Lucene.Net.Documents.Field}s.  The PerFieldAnalyzerWrapper can be used to associate a different Analyzer with different\r
107       {@link Lucene.Net.Documents.Field}s.</li>\r
108     <li>The contrib/analyzers library located at the root of the Lucene distribution has a number of different Analyzer implementations to solve a variety\r
109     of different problems related to searching.  Many of the Analyzers are designed to analyze non-English languages.</li>\r
110     <li>The contrib/snowball library \r
111         located at the root of the Lucene distribution has Analyzer and TokenFilter \r
112         implementations for a variety of Snowball stemmers.  \r
113         See <a href = "http://snowball.tartarus.org">http://snowball.tartarus.org</a> \r
114         for more information on Snowball stemmers.</li>\r
115     <li>There are a variety of Tokenizer and TokenFilter implementations in this package.  Take a look around, chances are someone has implemented what you need.</li>\r
116   </ol>\r
117 </p>\r
118 <p>\r
119   Analysis is one of the main causes of performance degradation during indexing.  Simply put, the more you analyze the slower the indexing (in most cases).\r
120   Perhaps your application would be just fine using the simple {@link Lucene.Net.Analysis.WhitespaceTokenizer} combined with a\r
121   {@link Lucene.Net.Analysis.StopFilter}. The contrib/benchmark library can be useful for testing out the speed of the analysis process.\r
122 </p>\r
123 <h2>Invoking the Analyzer</h2>\r
124 <p>\r
125   Applications usually do not invoke analysis &ndash; Lucene does it for them:\r
126   <ul>\r
127     <li>At indexing, as a consequence of \r
128         {@link Lucene.Net.Index.IndexWriter#addDocument(Lucene.Net.Documents.Document) addDocument(doc)},\r
129         the Analyzer in effect for indexing is invoked for each indexed field of the added document.\r
130     </li>\r
131     <li>At search, as a consequence of\r
132         {@link Lucene.Net.QueryParsers.QueryParser#parse(java.lang.String) QueryParser.parse(queryText)},\r
133         the QueryParser may invoke the Analyzer in effect.\r
134         Note that for some queries analysis does not take place, e.g. wildcard queries.\r
135     </li>\r
136   </ul>\r
137   However an application might invoke Analysis of any text for testing or for any other purpose, something like:\r
138   <PRE>\r
139       Analyzer analyzer = new StandardAnalyzer(); // or any other analyzer\r
140       TokenStream ts = analyzer.tokenStream("myfield",new StringReader("some text goes here"));\r
141       while (ts.incrementToken()) {\r
142         System.out.println("token: "+ts));\r
143         t = ts.next();\r
144       }\r
145   </PRE>\r
146 </p>\r
147 <h2>Indexing Analysis vs. Search Analysis</h2>\r
148 <p>\r
149   Selecting the "correct" analyzer is crucial\r
150   for search quality, and can also affect indexing and search performance.\r
151   The "correct" analyzer differs between applications.\r
152   Lucene java's wiki page \r
153   <a href = "http://wiki.apache.org//lucene-java/AnalysisParalysis">AnalysisParalysis</a> \r
154   provides some data on "analyzing your analyzer".\r
155   Here are some rules of thumb:\r
156   <ol>\r
157     <li>Test test test... (did we say test?)</li>\r
158     <li>Beware of over analysis &ndash; might hurt indexing performance.</li>\r
159     <li>Start with same analyzer for indexing and search, otherwise searches would not find what they are supposed to...</li>\r
160     <li>In some cases a different analyzer is required for indexing and search, for instance:\r
161         <ul>\r
162            <li>Certain searches require more stop words to be filtered. (I.e. more than those that were filtered at indexing.)</li>\r
163            <li>Query expansion by synonyms, acronyms, auto spell correction, etc.</li>\r
164         </ul>\r
165         This might sometimes require a modified analyzer &ndash; see the next section on how to do that.\r
166     </li>\r
167   </ol>\r
168 </p>\r
169 <h2>Implementing your own Analyzer</h2>\r
170 <p>Creating your own Analyzer is straightforward. It usually involves either wrapping an existing Tokenizer and  set of TokenFilters to create a new Analyzer\r
171 or creating both the Analyzer and a Tokenizer or TokenFilter.  Before pursuing this approach, you may find it worthwhile\r
172 to explore the contrib/analyzers library and/or ask on the java-user@lucene.apache.org mailing list first to see if what you need already exists.\r
173 If you are still committed to creating your own Analyzer or TokenStream derivation (Tokenizer or TokenFilter) have a look at\r
174 the source code of any one of the many samples located in this package.\r
175 </p>\r
176 <p>\r
177   The following sections discuss some aspects of implementing your own analyzer.\r
178 </p>\r
179 <h3>Field Section Boundaries</h3>\r
180 <p>\r
181   When {@link Lucene.Net.Documents.Document#add(Lucene.Net.Documents.Fieldable) document.add(field)}\r
182   is called multiple times for the same field name, we could say that each such call creates a new \r
183   section for that field in that document. \r
184   In fact, a separate call to \r
185   {@link Lucene.Net.Analysis.Analyzer#tokenStream(java.lang.String, java.io.Reader) tokenStream(field,reader)}\r
186   would take place for each of these so called "sections".\r
187   However, the default Analyzer behavior is to treat all these sections as one large section. \r
188   This allows phrase search and proximity search to seamlessly cross \r
189   boundaries between these "sections".\r
190   In other words, if a certain field "f" is added like this:\r
191   <PRE>\r
192       document.add(new Field("f","first ends",...);\r
193       document.add(new Field("f","starts two",...);\r
194       indexWriter.addDocument(document);\r
195   </PRE>\r
196   Then, a phrase search for "ends starts" would find that document.\r
197   Where desired, this behavior can be modified by introducing a "position gap" between consecutive field "sections", \r
198   simply by overriding \r
199   {@link Lucene.Net.Analysis.Analyzer#getPositionIncrementGap(java.lang.String) Analyzer.getPositionIncrementGap(fieldName)}:\r
200   <PRE>\r
201       Analyzer myAnalyzer = new StandardAnalyzer() {\r
202          public int getPositionIncrementGap(String fieldName) {\r
203            return 10;\r
204          }\r
205       };\r
206   </PRE>\r
207 </p>\r
208 <h3>Token Position Increments</h3>\r
209 <p>\r
210    By default, all tokens created by Analyzers and Tokenizers have a \r
211    {@link Lucene.Net.Analysis.Tokenattributes.PositionIncrementAttribute#getPositionIncrement() position increment} of one.\r
212    This means that the position stored for that token in the index would be one more than\r
213    that of the previous token.\r
214    Recall that phrase and proximity searches rely on position info.\r
215 </p>\r
216 <p>\r
217    If the selected analyzer filters the stop words "is" and "the", then for a document \r
218    containing the string "blue is the sky", only the tokens "blue", "sky" are indexed, \r
219    with position("sky") = 1 + position("blue"). Now, a phrase query "blue is the sky"\r
220    would find that document, because the same analyzer filters the same stop words from\r
221    that query. But also the phrase query "blue sky" would find that document.\r
222 </p>\r
223 <p>   \r
224    If this behavior does not fit the application needs,\r
225    a modified analyzer can be used, that would increment further the positions of\r
226    tokens following a removed stop word, using\r
227    {@link Lucene.Net.Analysis.Tokenattributes.PositionIncrementAttribute#setPositionIncrement(int)}.\r
228    This can be done with something like:\r
229    <PRE>\r
230       public TokenStream tokenStream(final String fieldName, Reader reader) {\r
231         final TokenStream ts = someAnalyzer.tokenStream(fieldName, reader);\r
232         TokenStream res = new TokenStream() {\r
233           TermAttribute termAtt = (TermAttribute) addAttribute(TermAttribute.class);\r
234           PositionIncrementAttribute posIncrAtt = (PositionIncrementAttribute) addAttribute(PositionIncrementAttribute.class);\r
235         \r
236           public boolean incrementToken() throws IOException {\r
237             int extraIncrement = 0;\r
238             while (true) {\r
239               boolean hasNext = ts.incrementToken();\r
240               if (hasNext) {\r
241                 if (stopWords.contains(termAtt.term())) {\r
242                   extraIncrement++; // filter this word\r
243                   continue;\r
244                 } \r
245                 if (extraIncrement>0) {\r
246                   posIncrAtt.setPositionIncrement(posIncrAtt.getPositionIncrement()+extraIncrement);\r
247                 }\r
248               }\r
249               return hasNext;\r
250             }\r
251           }\r
252         };\r
253         return res;\r
254       }\r
255    </PRE>\r
256    Now, with this modified analyzer, the phrase query "blue sky" would find that document.\r
257    But note that this is yet not a perfect solution, because any phrase query "blue w1 w2 sky"\r
258    where both w1 and w2 are stop words would match that document.\r
259 </p>\r
260 <p>\r
261    Few more use cases for modifying position increments are:\r
262    <ol>\r
263      <li>Inhibiting phrase and proximity matches in sentence boundaries &ndash; for this, a tokenizer that \r
264          identifies a new sentence can add 1 to the position increment of the first token of the new sentence.</li>\r
265      <li>Injecting synonyms &ndash; here, synonyms of a token should be added after that token, \r
266          and their position increment should be set to 0.\r
267          As result, all synonyms of a token would be considered to appear in exactly the \r
268          same position as that token, and so would they be seen by phrase and proximity searches.</li>\r
269    </ol>\r
270 </p>\r
271 <h2>New TokenStream API</h2>\r
272 <p>\r
273         With Lucene 2.9 we introduce a new TokenStream API. The old API used to produce Tokens. A Token\r
274         has getter and setter methods for different properties like positionIncrement and termText.\r
275         While this approach was sufficient for the default indexing format, it is not versatile enough for\r
276         Flexible Indexing, a term which summarizes the effort of making the Lucene indexer pluggable and extensible for custom\r
277         index formats.\r
278 </p>\r
279 <p>\r
280 A fully customizable indexer means that users will be able to store custom data structures on disk. Therefore an API\r
281 is necessary that can transport custom types of data from the documents to the indexer.\r
282 </p>\r
283 <h3>Attribute and AttributeSource</h3> \r
284 Lucene 2.9 therefore introduces a new pair of classes called {@link Lucene.Net.Util.Attribute} and\r
285 {@link Lucene.Net.Util.AttributeSource}. An Attribute serves as a\r
286 particular piece of information about a text token. For example, {@link Lucene.Net.Analysis.Tokenattributes.TermAttribute}\r
287  contains the term text of a token, and {@link Lucene.Net.Analysis.Tokenattributes.OffsetAttribute} contains the start and end character offsets of a token.\r
288 An AttributeSource is a collection of Attributes with a restriction: there may be only one instance of each attribute type. TokenStream now extends AttributeSource, which\r
289 means that one can add Attributes to a TokenStream. Since TokenFilter extends TokenStream, all filters are also\r
290 AttributeSources.\r
291 <p>\r
292         Lucene now provides six Attributes out of the box, which replace the variables the Token class has:\r
293         <ul>\r
294           <li>{@link Lucene.Net.Analysis.Tokenattributes.TermAttribute}<p>The term text of a token.</p></li>\r
295           <li>{@link Lucene.Net.Analysis.Tokenattributes.OffsetAttribute}<p>The start and end offset of token in characters.</p></li>\r
296           <li>{@link Lucene.Net.Analysis.Tokenattributes.PositionIncrementAttribute}<p>See above for detailed information about position increment.</p></li>\r
297           <li>{@link Lucene.Net.Analysis.Tokenattributes.PayloadAttribute}<p>The payload that a Token can optionally have.</p></li>\r
298           <li>{@link Lucene.Net.Analysis.Tokenattributes.TypeAttribute}<p>The type of the token. Default is 'word'.</p></li>\r
299           <li>{@link Lucene.Net.Analysis.Tokenattributes.FlagsAttribute}<p>Optional flags a token can have.</p></li>\r
300         </ul>\r
301 </p>\r
302 <h3>Using the new TokenStream API</h3>\r
303 There are a few important things to know in order to use the new API efficiently which are summarized here. You may want\r
304 to walk through the example below first and come back to this section afterwards.\r
305 <ol><li>\r
306 Please keep in mind that an AttributeSource can only have one instance of a particular Attribute. Furthermore, if \r
307 a chain of a TokenStream and multiple TokenFilters is used, then all TokenFilters in that chain share the Attributes\r
308 with the TokenStream.\r
309 </li>\r
310 <br>\r
311 <li>\r
312 Attribute instances are reused for all tokens of a document. Thus, a TokenStream/-Filter needs to update\r
313 the appropriate Attribute(s) in incrementToken(). The consumer, commonly the Lucene indexer, consumes the data in the\r
314 Attributes and then calls incrementToken() again until it retuns false, which indicates that the end of the stream\r
315 was reached. This means that in each call of incrementToken() a TokenStream/-Filter can safely overwrite the data in\r
316 the Attribute instances.\r
317 </li>\r
318 <br>\r
319 <li>\r
320 For performance reasons a TokenStream/-Filter should add/get Attributes during instantiation; i.e., create an attribute in the\r
321 constructor and store references to it in an instance variable.  Using an instance variable instead of calling addAttribute()/getAttribute() \r
322 in incrementToken() will avoid expensive casting and attribute lookups for every token in the document.\r
323 </li>\r
324 <br>\r
325 <li>\r
326 All methods in AttributeSource are idempotent, which means calling them multiple times always yields the same\r
327 result. This is especially important to know for addAttribute(). The method takes the <b>type</b> (<code>Class</code>)\r
328 of an Attribute as an argument and returns an <b>instance</b>. If an Attribute of the same type was previously added, then\r
329 the already existing instance is returned, otherwise a new instance is created and returned. Therefore TokenStreams/-Filters\r
330 can safely call addAttribute() with the same Attribute type multiple times. Even consumers of TokenStreams should\r
331 normally call addAttribute() instead of getAttribute(), because it would not fail if the TokenStream does not have this\r
332 Attribute (getAttribute() would throw an IllegalArgumentException, if the Attribute is missing). More advanced code\r
333 could simply check with hasAttribute(), if a TokenStream has it, and may conditionally leave out processing for\r
334 extra performance.\r
335 </li></ol>\r
336 <h3>Example</h3>\r
337 In this example we will create a WhiteSpaceTokenizer and use a LengthFilter to suppress all words that only\r
338 have two or less characters. The LengthFilter is part of the Lucene core and its implementation will be explained\r
339 here to illustrate the usage of the new TokenStream API.<br>\r
340 Then we will develop a custom Attribute, a PartOfSpeechAttribute, and add another filter to the chain which\r
341 utilizes the new custom attribute, and call it PartOfSpeechTaggingFilter.\r
342 <h4>Whitespace tokenization</h4>\r
343 <pre>\r
344 public class MyAnalyzer extends Analyzer {\r
345 \r
346   public TokenStream tokenStream(String fieldName, Reader reader) {\r
347     TokenStream stream = new WhitespaceTokenizer(reader);\r
348     return stream;\r
349   }\r
350   \r
351   public static void main(String[] args) throws IOException {\r
352     // text to tokenize\r
353     final String text = "This is a demo of the new TokenStream API";\r
354     \r
355     MyAnalyzer analyzer = new MyAnalyzer();\r
356     TokenStream stream = analyzer.tokenStream("field", new StringReader(text));\r
357     \r
358     // get the TermAttribute from the TokenStream\r
359     TermAttribute termAtt = (TermAttribute) stream.addAttribute(TermAttribute.class);\r
360 \r
361     stream.reset();\r
362     \r
363     // print all tokens until stream is exhausted\r
364     while (stream.incrementToken()) {\r
365       System.out.println(termAtt.term());\r
366     }\r
367     \r
368     stream.end()\r
369     stream.close();\r
370   }\r
371 }\r
372 </pre>\r
373 In this easy example a simple white space tokenization is performed. In main() a loop consumes the stream and\r
374 prints the term text of the tokens by accessing the TermAttribute that the WhitespaceTokenizer provides. \r
375 Here is the output:\r
376 <pre>\r
377 This\r
378 is\r
379 a\r
380 demo\r
381 of\r
382 the\r
383 new\r
384 TokenStream\r
385 API\r
386 </pre>\r
387 <h4>Adding a LengthFilter</h4>\r
388 We want to suppress all tokens that have 2 or less characters. We can do that easily by adding a LengthFilter \r
389 to the chain. Only the tokenStream() method in our analyzer needs to be changed:\r
390 <pre>\r
391   public TokenStream tokenStream(String fieldName, Reader reader) {\r
392     TokenStream stream = new WhitespaceTokenizer(reader);\r
393     stream = new LengthFilter(stream, 3, Integer.MAX_VALUE);\r
394     return stream;\r
395   }\r
396 </pre>\r
397 Note how now only words with 3 or more characters are contained in the output:\r
398 <pre>\r
399 This\r
400 demo\r
401 the\r
402 new\r
403 TokenStream\r
404 API\r
405 </pre>\r
406 Now let's take a look how the LengthFilter is implemented (it is part of Lucene's core):\r
407 <pre>\r
408 public final class LengthFilter extends TokenFilter {\r
409 \r
410   final int min;\r
411   final int max;\r
412   \r
413   private TermAttribute termAtt;\r
414 \r
415   /**\r
416    * Build a filter that removes words that are too long or too\r
417    * short from the text.\r
418    */\r
419   public LengthFilter(TokenStream in, int min, int max)\r
420   {\r
421     super(in);\r
422     this.min = min;\r
423     this.max = max;\r
424     termAtt = (TermAttribute) addAttribute(TermAttribute.class);\r
425   }\r
426   \r
427   /**\r
428    * Returns the next input Token whose term() is the right len\r
429    */\r
430   public final boolean incrementToken() throws IOException\r
431   {\r
432     assert termAtt != null;\r
433     // return the first non-stop word found\r
434     while (input.incrementToken()) {\r
435       int len = termAtt.termLength();\r
436       if (len >= min && len <= max) {\r
437           return true;\r
438       }\r
439       // note: else we ignore it but should we index each part of it?\r
440     }\r
441     // reached EOS -- return null\r
442     return false;\r
443   }\r
444 }\r
445 </pre>\r
446 The TermAttribute is added in the constructor and stored in the instance variable <code>termAtt</code>.\r
447 Remember that there can only be a single instance of TermAttribute in the chain, so in our example the \r
448 <code>addAttribute()</code> call in LengthFilter returns the TermAttribute that the WhitespaceTokenizer already added. The tokens\r
449 are retrieved from the input stream in the <code>incrementToken()</code> method. By looking at the term text\r
450 in the TermAttribute the length of the term can be determined and too short or too long tokens are skipped. \r
451 Note how <code>incrementToken()</code> can efficiently access the instance variable; no attribute lookup or downcasting\r
452 is neccessary. The same is true for the consumer, which can simply use local references to the Attributes.\r
453 \r
454 <h4>Adding a custom Attribute</h4>\r
455 Now we're going to implement our own custom Attribute for part-of-speech tagging and call it consequently \r
456 <code>PartOfSpeechAttribute</code>. First we need to define the interface of the new Attribute:\r
457 <pre>\r
458   public interface PartOfSpeechAttribute extends Attribute {\r
459     public static enum PartOfSpeech {\r
460       Noun, Verb, Adjective, Adverb, Pronoun, Preposition, Conjunction, Article, Unknown\r
461     }\r
462   \r
463     public void setPartOfSpeech(PartOfSpeech pos);\r
464   \r
465     public PartOfSpeech getPartOfSpeech();\r
466   }\r
467 </pre>\r
468 \r
469 Now we also need to write the implementing class. The name of that class is important here: By default, Lucene\r
470 checks if there is a class with the name of the Attribute with the postfix 'Impl'. In this example, we would\r
471 consequently call the implementing class <code>PartOfSpeechAttributeImpl</code>. <br/>\r
472 This should be the usual behavior. However, there is also an expert-API that allows changing these naming conventions:\r
473 {@link Lucene.Net.Util.AttributeSource.AttributeFactory}. The factory accepts an Attribute interface as argument\r
474 and returns an actual instance. You can implement your own factory if you need to change the default behavior. <br/><br/>\r
475 \r
476 Now here is the actual class that implements our new Attribute. Notice that the class has to extend\r
477 {@link Lucene.Net.Util.AttributeImpl}:\r
478 \r
479 <pre>\r
480 public final class PartOfSpeechAttributeImpl extends AttributeImpl \r
481                             implements PartOfSpeechAttribute{\r
482   \r
483   private PartOfSpeech pos = PartOfSpeech.Unknown;\r
484   \r
485   public void setPartOfSpeech(PartOfSpeech pos) {\r
486     this.pos = pos;\r
487   }\r
488   \r
489   public PartOfSpeech getPartOfSpeech() {\r
490     return pos;\r
491   }\r
492 \r
493   public void clear() {\r
494     pos = PartOfSpeech.Unknown;\r
495   }\r
496 \r
497   public void copyTo(AttributeImpl target) {\r
498     ((PartOfSpeechAttributeImpl) target).pos = pos;\r
499   }\r
500 \r
501   public boolean equals(Object other) {\r
502     if (other == this) {\r
503       return true;\r
504     }\r
505     \r
506     if (other instanceof PartOfSpeechAttributeImpl) {\r
507       return pos == ((PartOfSpeechAttributeImpl) other).pos;\r
508     }\r
509  \r
510     return false;\r
511   }\r
512 \r
513   public int hashCode() {\r
514     return pos.ordinal();\r
515   }\r
516 }\r
517 </pre>\r
518 This is a simple Attribute implementation has only a single variable that stores the part-of-speech of a token. It extends the\r
519 new <code>AttributeImpl</code> class and therefore implements its abstract methods <code>clear(), copyTo(), equals(), hashCode()</code>.\r
520 Now we need a TokenFilter that can set this new PartOfSpeechAttribute for each token. In this example we show a very naive filter\r
521 that tags every word with a leading upper-case letter as a 'Noun' and all other words as 'Unknown'.\r
522 <pre>\r
523   public static class PartOfSpeechTaggingFilter extends TokenFilter {\r
524     PartOfSpeechAttribute posAtt;\r
525     TermAttribute termAtt;\r
526     \r
527     protected PartOfSpeechTaggingFilter(TokenStream input) {\r
528       super(input);\r
529       posAtt = (PartOfSpeechAttribute) addAttribute(PartOfSpeechAttribute.class);\r
530       termAtt = (TermAttribute) addAttribute(TermAttribute.class);\r
531     }\r
532     \r
533     public boolean incrementToken() throws IOException {\r
534       if (!input.incrementToken()) {return false;}\r
535       posAtt.setPartOfSpeech(determinePOS(termAtt.termBuffer(), 0, termAtt.termLength()));\r
536       return true;\r
537     }\r
538     \r
539     // determine the part of speech for the given term\r
540     protected PartOfSpeech determinePOS(char[] term, int offset, int length) {\r
541       // naive implementation that tags every uppercased word as noun\r
542       if (length > 0 && Character.isUpperCase(term[0])) {\r
543         return PartOfSpeech.Noun;\r
544       }\r
545       return PartOfSpeech.Unknown;\r
546     }\r
547   }\r
548 </pre>\r
549 Just like the LengthFilter, this new filter accesses the attributes it needs in the constructor and\r
550 stores references in instance variables. Notice how you only need to pass in the interface of the new\r
551 Attribute and instantiating the correct class is automatically been taken care of.\r
552 Now we need to add the filter to the chain:\r
553 <pre>\r
554   public TokenStream tokenStream(String fieldName, Reader reader) {\r
555     TokenStream stream = new WhitespaceTokenizer(reader);\r
556     stream = new LengthFilter(stream, 3, Integer.MAX_VALUE);\r
557     stream = new PartOfSpeechTaggingFilter(stream);\r
558     return stream;\r
559   }\r
560 </pre>\r
561 Now let's look at the output:\r
562 <pre>\r
563 This\r
564 demo\r
565 the\r
566 new\r
567 TokenStream\r
568 API\r
569 </pre>\r
570 Apparently it hasn't changed, which shows that adding a custom attribute to a TokenStream/Filter chain does not\r
571 affect any existing consumers, simply because they don't know the new Attribute. Now let's change the consumer\r
572 to make use of the new PartOfSpeechAttribute and print it out:\r
573 <pre>\r
574   public static void main(String[] args) throws IOException {\r
575     // text to tokenize\r
576     final String text = "This is a demo of the new TokenStream API";\r
577     \r
578     MyAnalyzer analyzer = new MyAnalyzer();\r
579     TokenStream stream = analyzer.tokenStream("field", new StringReader(text));\r
580     \r
581     // get the TermAttribute from the TokenStream\r
582     TermAttribute termAtt = (TermAttribute) stream.addAttribute(TermAttribute.class);\r
583     \r
584     // get the PartOfSpeechAttribute from the TokenStream\r
585     PartOfSpeechAttribute posAtt = (PartOfSpeechAttribute) stream.addAttribute(PartOfSpeechAttribute.class);\r
586     \r
587     stream.reset();\r
588 \r
589     // print all tokens until stream is exhausted\r
590     while (stream.incrementToken()) {\r
591       System.out.println(termAtt.term() + ": " + posAtt.getPartOfSpeech());\r
592     }\r
593     \r
594     stream.end();\r
595     stream.close();\r
596   }\r
597 </pre>\r
598 The change that was made is to get the PartOfSpeechAttribute from the TokenStream and print out its contents in\r
599 the while loop that consumes the stream. Here is the new output:\r
600 <pre>\r
601 This: Noun\r
602 demo: Unknown\r
603 the: Unknown\r
604 new: Unknown\r
605 TokenStream: Noun\r
606 API: Noun\r
607 </pre>\r
608 Each word is now followed by its assigned PartOfSpeech tag. Of course this is a naive \r
609 part-of-speech tagging. The word 'This' should not even be tagged as noun; it is only spelled capitalized because it\r
610 is the first word of a sentence. Actually this is a good opportunity for an excerise. To practice the usage of the new\r
611 API the reader could now write an Attribute and TokenFilter that can specify for each word if it was the first token\r
612 of a sentence or not. Then the PartOfSpeechTaggingFilter can make use of this knowledge and only tag capitalized words\r
613 as nouns if not the first word of a sentence (we know, this is still not a correct behavior, but hey, it's a good exercise). \r
614 As a small hint, this is how the new Attribute class could begin:\r
615 <pre>\r
616   public class FirstTokenOfSentenceAttributeImpl extends Attribute\r
617                    implements FirstTokenOfSentenceAttribute {\r
618     \r
619     private boolean firstToken;\r
620     \r
621     public void setFirstToken(boolean firstToken) {\r
622       this.firstToken = firstToken;\r
623     }\r
624     \r
625     public boolean getFirstToken() {\r
626       return firstToken;\r
627     }\r
628 \r
629     public void clear() {\r
630       firstToken = false;\r
631     }\r
632 \r
633   ...\r
634 </pre>\r
635 </body>\r
636 </html>\r