1. 概述與需求分析

• 功能：在網頁中實時搜索用戶代碼、關鍵字；展示匹配行、文件名；支持高亮、正則、模糊匹配。
• 非功能：大文件集（幾十萬行）、高并發、響應 <100ms；支持增量索引和熱更新。

2. 系統架構與技術選型

• 前端：HTML5 + Vue/React + Web Worker
• 客戶端索引：Fuse.js 或 Lunr.js（輕量、可打包到瀏覽器）
• 后端（可選）：Node.js + Elasticlunr 或 Elasticsearch；提供 RESTful 搜索 API
• 通信：Fetch/axios + debounce（防抖）
• 存儲：JSON 索引文件或輕量 KV（Redis）

系統架構示意：

┌───────┐        ┌──────────┐     ┌────────────┐
│ 瀏覽器 │←Fetch→│ Node.js  │←→ │ Elasticsearch │
│  React │        │ API 層   │     │ /Elasticlunr│
└───────┘        └──────────┘     └────────────┘↑│└─Web Worker + Fuse.js／Lunr.js

3. 前端實現（UI + 交互）

1. 基礎 UI
   • 輸入框 <input> + 清空按鈕
   • 結果列表 <ul><li>：文件名、行號、代碼片段
2. 防抖處理

   function debounce(fn, delay = 200) {let timer;return (...args) => {clearTimeout(timer);timer = setTimeout(() => fn(...args), delay);};
   }
   // 用法：
   inputEl.addEventListener('input', debounce(onSearch, 300));
   

3. Web Worker 異步搜索
   • 主線程啟動 Worker，把查詢詞和索引數據傳入
   • Worker 內部執行 Fuse.js 或 Lunr.js 的 search()，回傳結果
   • 渲染高亮：用正則替換 <mark>

// worker.js
importScripts('https://unpkg.com/fuse.js');
let fuse;
self.onmessage = ({ data }) => {if (data.type === 'init') {fuse = new Fuse(data.list, data.options);} else if (data.type === 'query') {const results = fuse.search(data.keyword);self.postMessage({ results });}
};

// main.js
const worker = new Worker('worker.js');
worker.postMessage({ type: 'init', list: fileList, options: fuseOptions });
worker.onmessage = ({ data }) => {renderResults(data.results);
};

4. 索引與搜索算法

1. 倒排索引 vs 文本搜索庫
   • 倒排索引：手寫維護每個詞→行號列表，優勢可控，復雜度 O(k + m)
   • Fuse.js：基于 n-gram 矩陣，支持模糊、權重
2. 配置示例（Fuse.js）

   const options = {includeMatches: true,threshold: 0.3,keys: ['content'],getFn: (obj, path) => obj[path],
   };
   const fuse = new Fuse(docs, options);
   

3. 正則與精準匹配
   • 對于“以 XXX 開頭”或“全詞匹配”，可在結果基礎上用 RegExp 二次過濾，提高精度。

5. 服務端設計與 API

1. RESTful 接口

   GET /api/search?keyword=foo&page=1&pageSize=20
   

2. 分頁與限流
   • page、pageSize 控制結果量
   • 后端可對熱門關鍵詞（熱詞）做緩存
3. 增量索引
   • 當倉庫文件變更時（Webhook），觸發后臺進程更新索引。

6. 性能優化與緩存策略

• 客戶端：
  • 緩存上次查詢結果、重復關鍵詞快速返回
  • Web Worker 復用、避免頻繁初始化
• 服務端：
  • Redis 緩存熱門搜索
  • Elasticsearch 分片與 replica 調優
• 算法層面：
  • 預先分詞（前綴樹、n-gram)
  • 按文件分組并行搜索，異步合并

7. 高級功能拓展

1. 語法感知
   • 用 Tree?sitter/CodeMirror 解析 AST，按標識符級別搜索
2. 跨語言支持
   • 不同語言代碼分索引，關鍵詞加語言標簽
3. 結果聚合
   • 統計關鍵詞出現次數、文件熱度排序
4. UI 增強
   • 上下文折疊／展開、跳轉到文件行號

8. 復雜度分析

• 假設文檔集總詞數 N，查詢詞長 k：
  • 倒排索引檢索：O(k + R)，R 為匹配行數
  • Fuse.js（模糊匹配）：預處理 O(N·L)（L 平均詞長）；單次查詢 O(N)
• 并行分片搜索能將查詢時間近似縮短到 O(N/P)，P 為分片數

9. 安全與可維護性

• 輸入校驗：禁止任意正則注入，限制關鍵詞長度/字符集
• XSS 防護：高亮時對用戶輸入轉義再插 <mark>
• 代碼組織：
  • 按模塊拆分：UI、Worker、API 客戶端、緩存
  • 單元測試：模擬搜索結果、重構時保證穩定性