一.项目背景

各个操作系统下，都有提供文件搜索的功能，如windows中查找文件：
除系统自带的文件搜索功能外，也有大佬开发的很多搜索神器，比如Everything。
Everything是基于NTFS文件系统的USN Journal（Update SequenceNumber Journal），是利用操作系统记录的文件操作日志来进行搜索，特点是效率高，速度快，但是具有一定的局限性，只能用于NTFS文件系统。
本项目使用实时的本地文件进行搜索，保存文件信息以便于提高搜索效率。

二.项目使用技术栈与平台

所用技术：

JDBC（Java操作SQLite）
数据库设计（数据库建库建表，增删查）
JavaFX（写一个图形化界面GUI）
pinyin4j（使用拼音与拼音首字母形式搜索文件）
单例设计模式（饿汉模式创建数据库连接池的实例）

平台与环境：

Windows
IDEA
Maven

三.项目功能

通过UI界面选择一个要搜索的目录，显示该目录下的所有子文件的信息
通过绑定UI界面的一个点击事件进行文件搜索操作，文件信息保存在数据库。如果已保存有的文件信息，执行本地目录与数据库文件信息比对操作，在更新到数据库。
可以根据文件名，文件名的拼音以及拼音的首字母进行搜索，数据库操作是通过模糊匹配来进行操作，因此输入的文件名、拼音以及拼音首字母可以在文件全名的任何位置，换句话说，就是只要一个文件全名包含搜索框输入的内容，点击事件提交后，即可被显示出来

四.项目具体实现

4.1：项目总体逻辑框架

4.2：pom.xml文件导入依赖

<dependencies><dependency><groupId>org.xerial</groupId><artifactId>sqlite-jdbc</artifactId><version>3.28.0</version></dependency><dependency><groupId>com.belerweb</groupId><artifactId>pinyin4j</artifactId><version>2.5.1</version></dependency></dependencies><build><plugins><plugin><groupId>org.apache.maven.plugins</groupId><artifactId>maven-compiler-plugin</artifactId><version>3.8.1</version><configuration><source>8</source><target>8</target><encoding>UTF-8</encoding></configuration></plugin></plugins></build>

知识扫盲：

1.JAVAFX是什么：

Java客户端UI库：JavaFX是一个强大的图形和多媒体处理工具包集合，它允许开发者来设计、创建、测试、调试和部署富客户端程序，并且和Java一样跨平台。
提供了丰富的客户端组件：面板、按钮、文本框、表格等，还提供了各类事件、动画效果支持。
提供了Web组件支持：HTML5的支持、CSS样式支持，JavaScript脚本支持。
还提供了Scene Builder 程序，来支持拖拽式界面开发。
Java原有Swing、AWT客户端UI工具包，JavaFX 系统界面样式跟美观、系统架构对开发更友好、便捷

2.什么是SQLite数据库：

SQLite是一款轻量级的嵌入式内存数据库（嵌入在进程中，运行在内存中的数据库），使用 ANSI-C 编写的，并提供了简单和易于使用的 API。
一个完整的 SQLite 数据库是存储在一个单一的跨平台的磁盘文件。
非常小，是轻量级的，完全配置时小于 400KiB，省略可选功能配置时小于250KiB。
无需安装、配置及管理。
完全兼容事务的ACID四大特性，允许从多个进程或线程安全访问。
支持多种开发语言，C, C++, PHP, Perl, Java, C#,Python, Ruby等
支持 SQL92（SQL2）标准的大多数查询语言的功能。

3.Pinyin4j介绍：

是一个Java的内库，提供对中文汉字到拼音的转换
存在多音字的情况，根据一个字符可以获取多个字符串，其中字符串内容包括多音字的每个拼音以及声调，实在佩服开发出这些API的大牛们

输入：
String[] pinYins = PinyinHelper.toHanyuPinyinStringArray('乐');
System.out.println(Arrays.toString(pinYins));输出：
[le4, yue4]

可以配置输出格式，包括大小写、是否带音调（默认带）、是否使用v（如绿的拼音lv）

4.3：数据库表设计

需要保存的文件基本信息有：文件名称、路径、大小、上次修改时间
文件名包含中文时，要满足全拼和拼音首字母的搜索，所以还需要保存全拼和拼音首字母中文汉字可能存在多音字的情况
一般第一个拼音是最常用的，因此简单起见取第一个拼音即可

init.sql：

CREATE TABLE IF NOT EXISTS file_meta (id INTEGER PRIMARY KEY AUTOINCREMENT,name VARCHAR(50) NOT NULL,path VARCHAR(1000) NOT NULL,is_directory BOOLEAN NOT NULL,pinyin VARCHAR(50) NOT NULL,pinyin_first VARCHAR(50) NOT NULL,size BIGINT NOT NULL,last_modified TIMESTAMP NOT NULL
);

4.4：JDBC工具类设计

URL格式为：jdbc:sqlite://数据库本地文件路径，没有用户名密码。使用URL创建DataSource对象后，会以该路径文件作为数据库，没有则创建该文件。
设计单例模式获取DataSource连接池对象。及通过DataSource获取数据库连接的方法。
提供获取数据库连接的方法
初始化表：使用IO文件流进行sql文件读取，并执行。需要考虑多行sql代码的情况、sql注释的情况


//数据库连接类--使用单例--懒汉模式（双重校验锁）
public class DBUtil {private static volatile DataSource dataSource = null;private static Connection initConnection() {if (dataSource == null) {synchronized (DBUtil.class) {if (dataSource == null) {initDataSource();}}}//Connection对象是线程不安全的--每个线程必须拥有自己的Connection对象//一个线程只有一个Connection对象就不存在线程安全问题了//使用ThreadLocal实现，每个线程都有自己的Connection对象try {return dataSource.getConnection();} catch (SQLException e) {throw new RuntimeException(e);}}//线程局部变量ThreadLocal，用于实现线程内的数据共享，即一个线程共享一份数据，另一个线程共享另外一份数据，互不干扰private static final ThreadLocal<Connection> connectionThreadLocal = new ThreadLocal<Connection>() {@Overrideprotected Connection initialValue() {return initConnection();}};public static Connection getConnection() {return connectionThreadLocal.get();}//jdbc操作连接数据库private static void initDataSource() {SQLiteDataSource sqLiteDataSource = new SQLiteDataSource();String url = "jdbc:sqlite://"+getDatabasePath();sqLiteDataSource.setUrl(url);dataSource = sqLiteDataSource;}//获取文件路径private static String getDatabasePath() {try{String classesPath = DBUtil.class.getProtectionDomain().getCodeSource().getLocation().getFile();File classDir = new File(URLDecoder.decode(classesPath,"UTF-8"));String path = classDir.getParent() + File.separator+"searcher.db";LogUtil.log("数据库文件路径为:%s",path);return path;} catch (UnsupportedEncodingException e) {throw new RuntimeException(e);}}
}

4.5：JavaFX界面设计

界面的搭建

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?><?import javafx.geometry.*?>
<?import javafx.scene.layout.*?>
<?import javafx.scene.control.*?>
<?import javafx.scene.control.cell.*?><!--布局控件GridPane，fx:controller属性用于声明事件处理的Controller，值为Controller类的类全名-->
<!--xmlns用于声明默认命名空间，这里的声明随着你安装的Java JDK版本号的不同可以不同，但是最好不要比你安装的JDK版本高-->
<GridPane xmlns:fx="x"fx:id="rootPane"alignment="center"hgap="10" vgap="10"fx:controller="org.example.ui.Controller"><!--声明一个Button元素，fx:id用于给该Button一个标示，用于和Controller类中的Button实例进行绑定--><!--onMouseClicked用于绑定Button的点击事件，choose前面的#用于和Controller中处理函数进行绑定--><Button onMouseClicked="#choose" prefWidth="90" text="选择目录" GridPane.columnIndex="0" GridPane.rowIndex="0"/><Label fx:id="srcDirectory" text="请点击左边按钮"><GridPane.margin><Insets left="100.0"/></GridPane.margin></Label><TextField fx:id="searchField" prefWidth="900" GridPane.columnIndex="0" GridPane.rowIndex="1"/><TableView fx:id="fileTable"  prefHeight="700" prefWidth="900" GridPane.columnIndex="0" GridPane.columnSpan="2"GridPane.rowIndex="2"><columns><TableColumn fx:id="nameColumn" prefWidth="220" text="名称"><cellValueFactory><PropertyValueFactory property="name"/></cellValueFactory></TableColumn><TableColumn prefWidth="400" text="路径"><cellValueFactory><PropertyValueFactory property="path"/></cellValueFactory></TableColumn><TableColumn fx:id="sizeColumn" prefWidth="120" text="大小"><cellValueFactory><PropertyValueFactory property="lengthUI"/></cellValueFactory></TableColumn><TableColumn fx:id="lastModifiedColumn" prefWidth="160" text="修改时间"><cellValueFactory><PropertyValueFactory property="lastModifyUI"/></cellValueFactory></TableColumn></columns></TableView>
</GridPane>


import javafx.application.Application;
import javafx.fxml.FXMLLoader;
import javafx.scene.Parent;
import javafx.scene.Scene;
import javafx.stage.Stage;
import org.example.service.DBService;import java.net.URL;public class MyApplication extends Application {@Overridepublic void start(Stage primaryStage) throws Exception {URL url = MyApplication.class.getClassLoader().getResource("app.fxml");if (url == null) {throw new RuntimeException("没有找到该文件");}Parent root = FXMLLoader.load(url);Scene scene = new Scene(root);primaryStage.setTitle("zdy-本地文件搜索引擎");primaryStage.setHeight(900);primaryStage.setWidth(1000);primaryStage.setScene(scene);primaryStage.show();}public static void main(String[] args) {DBService dbService = new DBService();//初始化，保证数据进来时，数据库就已经初始化好了dbService.init();//mian函数中必须调用launch方法，该方法会启动JavaFX程序。launch(args);}
}

绑定选择文件目录事件，在每次事件发生时，调用该事件方法：启动目录扫描任务，并在完成后刷新表格

   //绑定鼠标点击事件@FXMLpublic void choose(MouseEvent mouseEvent) {DirectoryChooser chooser = new DirectoryChooser();//弹出对话框File rootFile = chooser.showDialog(rootPane.getScene().getWindow());if (rootFile == null) {return;}Thread thread = new Thread(()->//启动扫描任务fileScanner.scan(rootFile));thread.start();}

绑定搜索框内容改变事件，在每次事件发生时，调用该事件方法：搜索文件信息，并刷新表格

    @Overridepublic void initialize(URL location, ResourceBundle resources) {//惠爱爱FXMLLoader.load执行时，实例化好AppController后调用StringProperty stringProperty = searchField.textProperty();//绑定一个搜索框输入时间，搜索框文本内容一旦更新，就会触发这个事件stringProperty.addListener(new ChangeListener<String>() {@Overridepublic void changed(ObservableValue<? extends String> observable, String oldValue, String newValue) {List<FileMeta> fileList = fileService.query(newValue.trim());//查询出来的数据显示在表中//涉及到UI的部分放在主线程中，因为会存在线程不安全问题Platform.runLater(()->{//先清空表中显示的前一次查询的数据fileTable.getItems().clear();//将新查询到的数据添加进去fileTable.getItems().addAll(fileList);});}});}

4.6：设计汉语拼音工具类

使用第三方库提供的汉字到拼音的转换，一个汉字转换出来可能有多个拼音。
配置汉字的字符范围，及拼音的输出格式（小写、不带音调）
API有提供单个字符的拼音转换：

String[] temp = PinyinHelper.toHanyuPinyinStringArray(c, PINYIN_OUTPUT_FORMAT);

多个字符组成的文件名，需要按照每个字符返回的字符串数组进行排列组合，我们只简单实现，每个字符取第一个返回的字符串作为拼音。拼音分全拼，和汉字首字母拼接的两种方式

代码如下：


import net.sourceforge.pinyin4j.PinyinHelper;
import net.sourceforge.pinyin4j.format.HanyuPinyinCaseType;
import net.sourceforge.pinyin4j.format.HanyuPinyinOutputFormat;
import net.sourceforge.pinyin4j.format.HanyuPinyinToneType;
import net.sourceforge.pinyin4j.format.exception.BadHanyuPinyinOutputFormatCombination;import java.util.Arrays;//拼音类——将输入的汉字转换为拼音，从而支持拼音搜索功能
public class PinYinUtil {public static String getPinYinFirst(String name) {HanyuPinyinOutputFormat format = new HanyuPinyinOutputFormat();format.setCaseType(HanyuPinyinCaseType.LOWERCASE);format.setToneType(HanyuPinyinToneType.WITHOUT_TONE);StringBuilder sb = new StringBuilder();for (char ch : name.toLowerCase().toCharArray()) {try {String[] pinYinArray = PinyinHelper.toHanyuPinyinStringArray(ch, format);if (pinYinArray == null || pinYinArray.length == 0) {sb.append(ch);continue;}//获取拼音的首字母sb.append(pinYinArray[0].charAt(0));} catch (BadHanyuPinyinOutputFormatCombination badHanyuPinyinOutputFormatCombination) {sb.append(ch);}}return sb.toString();}//根据输入的查询内容，如果是汉字，将汉字转换为拼音public static String getPinYin(String name) {HanyuPinyinOutputFormat hanyuPinyinOutputFormat = new HanyuPinyinOutputFormat();hanyuPinyinOutputFormat.setCaseType(HanyuPinyinCaseType.LOWERCASE);hanyuPinyinOutputFormat.setToneType(HanyuPinyinToneType.WITHOUT_TONE);StringBuilder sb = new StringBuilder();for (char ch: name.toLowerCase().toCharArray()) {try {String[] pinYinArray = PinyinHelper.toHanyuPinyinStringArray(ch,hanyuPinyinOutputFormat);if (pinYinArray == null || pinYinArray.length == 0) {sb.append(ch);continue;}//可能是多音字，若是多音字，只取拼音数组的第一个元素sb.append(pinYinArray[0]);} catch (BadHanyuPinyinOutputFormatCombination badHanyuPinyinOutputFormatCombination) {//说明输入的本来就是拼音，不需要转换为拼音sb.append(ch);}}return sb.toString();}
}

4.7：文件对比类

//处理数据库存在的文件和扫描到的文件的差集
public class DifferUtil {//找到文件1中有的而文件2中不存在的所有文件public static <E> List<E> differentSet(List<E> list1 , List<E> list2) {List<E> resultList = new ArrayList<>();for (E item : list1) {if (!list2.contains(item)) {//contains内部其实是调用的equals方法resultList.add(item);}}return resultList;}
}

五.效果展示

1.选择文件目录，扫描本地文件，保存文件信息并显示

2.根据文件名搜索

3.根据拼音搜索

4.根据拼音首字母搜素

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本地文件搜索引擎项目说明

目录

一.项目背景

二.项目使用技术栈与平台

三.项目功能

四.项目具体实现

4.1：项目总体逻辑框架

4.2：pom.xml文件导入依赖

4.3：数据库表设计

4.4：JDBC工具类设计

4.5：JavaFX界面设计

4.6：设计汉语拼音工具类

五.效果展示

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