PyLucene 3.4.0-1 import
[pylucene.git] / lucene-java-3.4.0 / lucene / contrib / icu / src / java / overview.html
1 <!--
2  Licensed to the Apache Software Foundation (ASF) under one or more
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6  (the "License"); you may not use this file except in compliance with
7  the License.  You may obtain a copy of the License at
8
9      http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
10
11  Unless required by applicable law or agreed to in writing, software
12  distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,
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16 -->
17 <html>
18   <head>
19     <META http-equiv="Content-Type" content="text/html; charset=UTF-8">
20     <title>
21       Apache Lucene ICU integration module
22     </title>
23   </head>
24 <body>
25 <p>
26 This module exposes functionality from 
27 <a href="http://site.icu-project.org/">ICU</a> to Apache Lucene. ICU4J is a Java
28 library that enhances Java's internationalization support by improving 
29 performance, keeping current with the Unicode Standard, and providing richer
30 APIs. This module exposes the following functionality:
31 </p>
32 <ul>
33   <li><a href="#segmentation">Text Segmentation</a>: Tokenizes text based on 
34   properties and rules defined in Unicode.</li>
35   <li><a href="#collation">Collation</a>: Compare strings according to the 
36   conventions and standards of a particular language, region or country.</li>
37   <li><a href="#normalization">Normalization</a>: Converts text to a unique,
38   equivalent form.</li>
39   <li><a href="#casefolding">Case Folding</a>: Removes case distinctions with
40   Unicode's Default Caseless Matching algorithm.</li>
41   <li><a href="#searchfolding">Search Term Folding</a>: Removes distinctions
42   (such as accent marks) between similar characters for a loose or fuzzy search.</li>
43   <li><a href="#transform">Text Transformation</a>: Transforms Unicode text in
44   a context-sensitive fashion: e.g. mapping Traditional to Simplified Chinese</li>
45 </ul>
46 <hr/>
47 <h1><a name="segmentation">Text Segmentation</a></h1>
48 <p>
49 Text Segmentation (Tokenization) divides document and query text into index terms
50 (typically words). Unicode provides special properties and rules so that this can
51 be done in a manner that works well with most languages.
52 </p>
53 <p>
54 Text Segmentation implements the word segmentation specified in
55 <a href="http://unicode.org/reports/tr29/">Unicode Text Segmentation</a>.
56 Additionally the algorithm can be tailored based on writing system, for example
57 text in the Thai script is automatically delegated to a dictionary-based segmentation 
58 algorithm.
59 </p>
60 <h2>Use Cases</h2>
61 <ul>
62   <li>
63     As a more thorough replacement for StandardTokenizer that works well for
64     most languages. 
65   </li>
66 </ul>
67 <h2>Example Usages</h2>
68 <h3>Tokenizing multilanguage text</h3>
69 <pre class="prettyprint">
70   /**
71    * This tokenizer will work well in general for most languages.
72    */
73   Tokenizer tokenizer = new ICUTokenizer(reader);
74 </pre>
75 <hr/>
76 <h1><a name="collation">Collation</a></h1>
77 <p>
78   <code>ICUCollationKeyFilter</code>
79   converts each token into its binary <code>CollationKey</code> using the 
80   provided <code>Collator</code>, and then encode the <code>CollationKey</code>
81   as a String using
82   {@link org.apache.lucene.util.IndexableBinaryStringTools}, to allow it to be 
83   stored as an index term.
84 </p>
85 <p>
86   <code>ICUCollationKeyFilter</code> depends on ICU4J 4.4 to produce the 
87   <code>CollationKey</code>s.  <code>icu4j-4.4.jar</code>
88   is included in Lucene's Subversion repository at <code>contrib/icu/lib/</code>.
89 </p>
90
91 <h2>Use Cases</h2>
92
93 <ul>
94   <li>
95     Efficient sorting of terms in languages that use non-Unicode character 
96     orderings.  (Lucene Sort using a Locale can be very slow.) 
97   </li>
98   <li>
99     Efficient range queries over fields that contain terms in languages that 
100     use non-Unicode character orderings.  (Range queries using a Locale can be
101     very slow.)
102   </li>
103   <li>
104     Effective Locale-specific normalization (case differences, diacritics, etc.).
105     ({@link org.apache.lucene.analysis.LowerCaseFilter} and 
106     {@link org.apache.lucene.analysis.ASCIIFoldingFilter} provide these services
107     in a generic way that doesn't take into account locale-specific needs.)
108   </li>
109 </ul>
110
111 <h2>Example Usages</h2>
112
113 <h3>Farsi Range Queries</h3>
114 <pre class="prettyprint">
115   Collator collator = Collator.getInstance(new Locale("ar"));
116   ICUCollationKeyAnalyzer analyzer = new ICUCollationKeyAnalyzer(collator);
117   RAMDirectory ramDir = new RAMDirectory();
118   IndexWriter writer = new IndexWriter
119     (ramDir, analyzer, true, IndexWriter.MaxFieldLength.LIMITED);
120   Document doc = new Document();
121   doc.add(new Field("content", "\u0633\u0627\u0628", 
122                     Field.Store.YES, Field.Index.ANALYZED));
123   writer.addDocument(doc);
124   writer.close();
125   IndexSearcher is = new IndexSearcher(ramDir, true);
126
127   // The AnalyzingQueryParser in Lucene's contrib allows terms in range queries
128   // to be passed through an analyzer - Lucene's standard QueryParser does not
129   // allow this.
130   AnalyzingQueryParser aqp = new AnalyzingQueryParser("content", analyzer);
131   aqp.setLowercaseExpandedTerms(false);
132   
133   // Unicode order would include U+0633 in [ U+062F - U+0698 ], but Farsi
134   // orders the U+0698 character before the U+0633 character, so the single
135   // indexed Term above should NOT be returned by a ConstantScoreRangeQuery
136   // with a Farsi Collator (or an Arabic one for the case when Farsi is not
137   // supported).
138   ScoreDoc[] result
139     = is.search(aqp.parse("[ \u062F TO \u0698 ]"), null, 1000).scoreDocs;
140   assertEquals("The index Term should not be included.", 0, result.length);
141 </pre>
142
143 <h3>Danish Sorting</h3>
144 <pre class="prettyprint">
145   Analyzer analyzer 
146     = new ICUCollationKeyAnalyzer(Collator.getInstance(new Locale("da", "dk")));
147   RAMDirectory indexStore = new RAMDirectory();
148   IndexWriter writer = new IndexWriter 
149     (indexStore, analyzer, true, IndexWriter.MaxFieldLength.LIMITED);
150   String[] tracer = new String[] { "A", "B", "C", "D", "E" };
151   String[] data = new String[] { "HAT", "HUT", "H\u00C5T", "H\u00D8T", "HOT" };
152   String[] sortedTracerOrder = new String[] { "A", "E", "B", "D", "C" };
153   for (int i = 0 ; i < data.length ; ++i) {
154     Document doc = new Document();
155     doc.add(new Field("tracer", tracer[i], Field.Store.YES, Field.Index.NO));
156     doc.add(new Field("contents", data[i], Field.Store.NO, Field.Index.ANALYZED));
157     writer.addDocument(doc);
158   }
159   writer.close();
160   Searcher searcher = new IndexSearcher(indexStore, true);
161   Sort sort = new Sort();
162   sort.setSort(new SortField("contents", SortField.STRING));
163   Query query = new MatchAllDocsQuery();
164   ScoreDoc[] result = searcher.search(query, null, 1000, sort).scoreDocs;
165   for (int i = 0 ; i < result.length ; ++i) {
166     Document doc = searcher.doc(result[i].doc);
167     assertEquals(sortedTracerOrder[i], doc.getValues("tracer")[0]);
168   }
169 </pre>
170
171 <h3>Turkish Case Normalization</h3>
172 <pre class="prettyprint">
173   Collator collator = Collator.getInstance(new Locale("tr", "TR"));
174   collator.setStrength(Collator.PRIMARY);
175   Analyzer analyzer = new ICUCollationKeyAnalyzer(collator);
176   RAMDirectory ramDir = new RAMDirectory();
177   IndexWriter writer = new IndexWriter
178     (ramDir, analyzer, true, IndexWriter.MaxFieldLength.LIMITED);
179   Document doc = new Document();
180   doc.add(new Field("contents", "DIGY", Field.Store.NO, Field.Index.ANALYZED));
181   writer.addDocument(doc);
182   writer.close();
183   IndexSearcher is = new IndexSearcher(ramDir, true);
184   QueryParser parser = new QueryParser("contents", analyzer);
185   Query query = parser.parse("d\u0131gy");   // U+0131: dotless i
186   ScoreDoc[] result = is.search(query, null, 1000).scoreDocs;
187   assertEquals("The index Term should be included.", 1, result.length);
188 </pre>
189
190 <h2>Caveats and Comparisons</h2>
191 <p>
192   <strong>WARNING:</strong> Make sure you use exactly the same 
193   <code>Collator</code> at index and query time -- <code>CollationKey</code>s
194   are only comparable when produced by
195   the same <code>Collator</code>.  Since {@link java.text.RuleBasedCollator}s
196   are not independently versioned, it is unsafe to search against stored
197   <code>CollationKey</code>s unless the following are exactly the same (best 
198   practice is to store this information with the index and check that they
199   remain the same at query time):
200 </p>
201 <ol>
202   <li>JVM vendor</li>
203   <li>JVM version, including patch version</li>
204   <li>
205     The language (and country and variant, if specified) of the Locale
206     used when constructing the collator via
207     {@link java.text.Collator#getInstance(java.util.Locale)}.
208   </li>
209   <li>
210     The collation strength used - see {@link java.text.Collator#setStrength(int)}
211   </li>
212 </ol> 
213 <p>
214   <code>ICUCollationKeyFilter</code> uses ICU4J's <code>Collator</code>, which 
215   makes its version available, thus allowing collation to be versioned
216   independently from the JVM.  <code>ICUCollationKeyFilter</code> is also 
217   significantly faster and generates significantly shorter keys than 
218   <code>CollationKeyFilter</code>.  See
219   <a href="http://site.icu-project.org/charts/collation-icu4j-sun"
220     >http://site.icu-project.org/charts/collation-icu4j-sun</a> for key
221   generation timing and key length comparisons between ICU4J and
222   <code>java.text.Collator</code> over several languages.
223 </p>
224 <p>
225   <code>CollationKey</code>s generated by <code>java.text.Collator</code>s are 
226   not compatible with those those generated by ICU Collators.  Specifically, if
227   you use <code>CollationKeyFilter</code> to generate index terms, do not use
228   <code>ICUCollationKeyFilter</code> on the query side, or vice versa.
229 </p>
230 <hr/>
231 <h1><a name="normalization">Normalization</a></h1>
232 <p>
233   <code>ICUNormalizer2Filter</code> normalizes term text to a 
234   <a href="http://unicode.org/reports/tr15/">Unicode Normalization Form</a>, so 
235   that <a href="http://en.wikipedia.org/wiki/Unicode_equivalence">equivalent</a>
236   forms are standardized to a unique form.
237 </p>
238 <h2>Use Cases</h2>
239 <ul>
240   <li> Removing differences in width for Asian-language text. 
241   </li>
242   <li> Standardizing complex text with non-spacing marks so that characters are 
243   ordered consistently.
244   </li>
245 </ul>
246 <h2>Example Usages</h2>
247 <h3>Normalizing text to NFC</h3>
248 <pre class="prettyprint">
249   /**
250    * Normalizer2 objects are unmodifiable and immutable.
251    */
252   Normalizer2 normalizer = Normalizer2.getInstance(null, "nfc", Normalizer2.Mode.COMPOSE);
253   /**
254    * This filter will normalize to NFC.
255    */
256   TokenStream tokenstream = new ICUNormalizer2Filter(tokenizer, normalizer);
257 </pre>
258 <hr/>
259 <h1><a name="casefolding">Case Folding</a></h1>
260 <p>
261 Default caseless matching, or case-folding is more than just conversion to
262 lowercase. For example, it handles cases such as the Greek sigma, so that
263 "Μάϊος" and "ΜΆΪΟΣ" will match correctly.
264 </p>
265 <p>
266 Case-folding is still only an approximation of the language-specific rules
267 governing case. If the specific language is known, consider using
268 ICUCollationKeyFilter and indexing collation keys instead. This implementation
269 performs the "full" case-folding specified in the Unicode standard, and this
270 may change the length of the term. For example, the German ß is case-folded
271 to the string 'ss'.
272 </p>
273 <p>
274 Case folding is related to normalization, and as such is coupled with it in
275 this integration. To perform case-folding, you use normalization with the form
276 "nfkc_cf" (which is the default).
277 </p>
278 <h2>Use Cases</h2>
279 <ul>
280   <li>
281     As a more thorough replacement for LowerCaseFilter that has good behavior
282     for most languages.
283   </li>
284 </ul>
285 <h2>Example Usages</h2>
286 <h3>Lowercasing text</h3>
287 <pre class="prettyprint">
288   /**
289    * This filter will case-fold and normalize to NFKC.
290    */
291   TokenStream tokenstream = new ICUNormalizer2Filter(tokenizer);
292 </pre>
293 <hr/>
294 <h1><a name="searchfolding">Search Term Folding</a></h1>
295 <p>
296 Search term folding removes distinctions (such as accent marks) between 
297 similar characters. It is useful for a fuzzy or loose search.
298 </p>
299 <p>
300 Search term folding implements many of the foldings specified in
301 <a href="http://www.unicode.org/reports/tr30/tr30-4.html">Character Foldings</a>
302 as a special normalization form.  This folding applies NFKC, Case Folding, and
303 many character foldings recursively.
304 </p>
305 <h2>Use Cases</h2>
306 <ul>
307   <li>
308     As a more thorough replacement for ASCIIFoldingFilter and LowerCaseFilter 
309     that applies the same ideas to many more languages. 
310   </li>
311 </ul>
312 <h2>Example Usages</h2>
313 <h3>Removing accents</h3>
314 <pre class="prettyprint">
315   /**
316    * This filter will case-fold, remove accents and other distinctions, and
317    * normalize to NFKC.
318    */
319   TokenStream tokenstream = new ICUFoldingFilter(tokenizer);
320 </pre>
321 <hr/>
322 <h1><a name="transform">Text Transformation</a></h1>
323 <p>
324 ICU provides text-transformation functionality via its Transliteration API. This allows
325 you to transform text in a variety of ways, taking context into account.
326 </p>
327 <p>
328 For more information, see the 
329 <a href="http://userguide.icu-project.org/transforms/general">User's Guide</a>
330 and 
331 <a href="http://userguide.icu-project.org/transforms/general/rules">Rule Tutorial</a>.
332 </p>
333 <h2>Use Cases</h2>
334 <ul>
335   <li>
336     Convert Traditional to Simplified 
337   </li>
338   <li>
339     Transliterate between different writing systems: e.g. Romanization
340   </li>
341 </ul>
342 <h2>Example Usages</h2>
343 <h3>Convert Traditional to Simplified</h3>
344 <pre class="prettyprint">
345   /**
346    * This filter will map Traditional Chinese to Simplified Chinese
347    */
348   TokenStream tokenstream = new ICUTransformFilter(tokenizer, Transliterator.getInstance("Traditional-Simplified"));
349 </pre>
350 <h3>Transliterate Serbian Cyrillic to Serbian Latin</h3>
351 <pre class="prettyprint">
352   /**
353    * This filter will map Serbian Cyrillic to Serbian Latin according to BGN rules
354    */
355   TokenStream tokenstream = new ICUTransformFilter(tokenizer, Transliterator.getInstance("Serbian-Latin/BGN"));
356 </pre>
357 <hr/>
358 <h1><a name="backcompat">Backwards Compatibility</a></h1>
359 <p>
360 This module exists to provide up-to-date Unicode functionality that supports
361 the most recent version of Unicode (currently 6.0). However, some users who wish 
362 for stronger backwards compatibility can restrict
363 {@link org.apache.lucene.analysis.icu.ICUNormalizer2Filter} to operate on only
364 a specific Unicode Version by using a {@link com.ibm.icu.text.FilteredNormalizer2}. 
365 </p>
366 <h2>Example Usages</h2>
367 <h3>Restricting normalization to Unicode 5.0</h3>
368 <pre class="prettyprint">
369   /**
370    * This filter will do NFC normalization, but will ignore any characters that
371    * did not exist as of Unicode 5.0. Because of the normalization stability policy
372    * of Unicode, this is an easy way to force normalization to a specific version.
373    */
374     Normalizer2 normalizer = Normalizer2.getInstance(null, "nfc", Normalizer2.Mode.COMPOSE);
375     UnicodeSet set = new UnicodeSet("[:age=5.0:]");
376     // see FilteredNormalizer2 docs, the set should be frozen or performance will suffer
377     set.freeze(); 
378     FilteredNormalizer2 unicode50 = new FilteredNormalizer2(normalizer, set);
379     TokenStream tokenstream = new ICUNormalizer2Filter(tokenizer, unicode50);
380 </pre>
381 </body>
382 </html>