Mikel
Lucene的文件系统分为内存和硬盘两个部分，文件逻辑组织方式暂且不提，本文将关注其物理结构，包括它在内存中如何存放，以及如何写入硬盘。
目录
一、相关类
1.1 Directory
1.2 IndexInput和IndexOutput
1.3 RAMFile
二、索引概述
2.1 IndexOutput
2.2 RAMOutputStream和RAMFile
2.3 内存文件是如何写入硬盘的
一、相关类
1.1 Directory
一个 Directory在Lucene系统中可以被称为“一份索引”，可以有许多份索引共同提供搜索数据源，而一个Directory就是对其每份索引的描 述。它可以存放在内存中，也可以存放于硬盘上。存放在内存中的时候，是使用它子类RAMDirectory的实例，存放在硬盘上的时候是使用 FSDirectory的实例。
图 1.1.1 Directory类图
1.2 IndexInput和IndexOutput
IndexInput负责读取，IndexOutput负责写入。其子类负责具体的工作。这里暂且不多讲。
图1.2.1 IndexOutput和IndexInput
1.3 RAMFile
RAMFile是Lucene文件系统内存文件的基本单位。一个Directory可以包含N个RAMFile(N >= 2)。
二、索引概述
这里不讨论索引的逻辑结构，而只单纯地看索引是如何在内存中存储，如何持久化到硬盘。
图 2.1 索引过程
图2.1体现整个过程。首先调用IndexWriter类的AddDocument方法，这 个是外部调用，走入内部，是由IndexWriter调用了DocumentWriter的AddDocument方法。然后 DocumentWriter完成调用自身的UpdateDocument,ProcessDocument,ProcessField方法，再转入 FieldWriter的WriteField方法，这个方法又调用了IndexOutput里WriteInt或者其它一些按类型写入的方法，最终由 RAMOutputStream调用自身的WriteByte写入内存。（IndexOutput里的方法实际存在于RAMOutputStream的实 例。）
2.1 IndexOutput
IndexOutput 主要定义了一些按类型写入的方法，最终都会走向虚方法WriteByte。这些方法在我写的解读Lucene中都有讲到。值得一提的是 WriteChars方法，这个方法看似很复杂，但是其完成的功能却很简单，其实是做了.Net Framework中的Encoding.UTF8.GetBytes方法的工作。看下代码2.1.1和2.1.2的相似之处就可以明白。（代码 2.1.1摘自Lucene IndexOutput源码，2.1.2摘自.Net Framework UTF8Encoding类源码。其自己实现是因为翻译自Java版本。）
代码 2.1.1
代码 2.1.2
2.2 RAMOutputStream和RAMFile
RAMOutputStream是IndexOutput的一个子类，其主要点在于三个元素。
1、BUFFER_SIZE 是其缓冲片段的长度；
2、RAMFile 内存文件实例；
3、它的一些方法。
它的方法最终都是完成把数据写入缓冲片段，再把缓冲片段存入RAMFile的实例。它们之间就是这个关系。
RAMOutputStream 需要写入数据，最终会写入一个byte数组，这个数组的长度就是BUFFER_SIZE，由RAMOutputStream调用RAMFile的 AddBuffer方法负责创建这个数组，同时把这个数组作为一个节点存入RAMFile的ArrayList。也就是说RAMFile代表的一个内存文 件，实际上是一个ArrayList数组。而ArrayList数组的每个索引又都由一个byte数组组成，这个byte数组的长度是 BUFFER_SIZE。RAMOutputStream的WriteByte方法负责把数据写入byte数组。（看到这个是不是觉得Lucene的文件 系统根本就不是什么天书嘛，也是很好理解的嘛，呵呵。）
2.3 内存文件如何写入硬盘的
Lucene 文件系统在硬盘的表现实例就是FSDirectory。这个类会负责创建其文件系统所需的描述性文件和数据文件。而具体写入硬盘的工作是由它的内嵌类 FSIndexOutput来完成的。这也就是我们的图1.2.1没有描绘到这个类的原因，这个类继承自BufferedIndexOutput。 BufferedIndexOutput大体上与RAMOutputStream差不多，区别在于其Flush方法与会调用到FSIndexOutput 的FlushBuffer方法，最终把RAMFile的数据写入硬盘文件。
时间原因，这里就不详细介绍了，感兴趣的朋友可以自己去实验一下。
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2009-2-18 by yurow
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