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AGI|RAG文本溯源的PDF高亮显示,让知识一目了然!
发布日期:2024-06-29 22:08:11 浏览次数: 2095 来源:神州数码云基地




RAG文本溯源的PDF高亮显示

在网页中集成PDF文档的显示功能并实现RAG文本溯源的高亮处理,是一个并不常见的需求,因此相关的指导资料和教程较少。


本篇文章通过介绍两种工具,来分享一下笔者是如何完成此需求的。


 作者 

马文澍 | 前端开发工程师

云想衣裳花想容 春风拂槛露华浓



Part1

工具介绍


在web环境下嵌入页面渲染pdf并不是一个常见的需求,这方面的文档教程也是很匮乏的。


先介绍一下要用到的工具包:pdfjs 和 react-pdf;


● pdfjs:https://github.com/mozilla/pdf.js

● react-pdf:https://github.com/mozilla/pdf.js


实际上 react-pdf 是对pdfjs的进一步封装,但是我们的需求中需要高亮段落,所以仅仅使用 react-pdf不能满足需求,故须引入核心库pdfjs


PDFJS是一个用于显示PDF的模块,主要用于前端显示PDF,但是这个库使用起来还是比较复杂的,主要是由于缺乏API文档,很多时候主要是依靠看源码。

pdf的显示主要分为两种模式:一个是svg的格式、另一个是canvas格式;


如果仅显示纯文本的pdf,svg够用了,但是对于包含有图片的复杂pdf,使用canvas模式是一个更好的选择。



Part2

使用说明-业务示例


接下来我们结合业务需求来介绍一下他的使用。


业务需求:高亮PDF中指定的段落,并滚动的高亮位置


需求分析:


● 浏览器中PDF预览


● 搜索匹配PDF中的段落


● 高亮效果


● 滚动到高亮位置


难点分析:


● web环境下预览PDF


● 匹配PDF中的高亮段落

  • 匹配算法(核心)

  • 性能优化


● 高亮样式以及滚动到高亮的位置


● 对于大文件的加载、预览优化


基于此我们开始实现pdf高亮溯源的功能。


安装开发工具包


pnpm add pdfjs-dist react-pdf -S


引入react-pdf组件渲染pdf


<Document
        file={file}
         {...reastProps}
        >

  <Page pageNumber={pageNumber}></Page>
</Document>


渲染pdf已经完成了,重要的是高亮pdf中的段落以及自动跳转到高亮位置。


高亮匹配算法


设:


PDF文档: D;


PDF中 的每一页: P1、P2、…、P(n-1)、Pn;


搜索的段落: S;


S在D中有三种情况:


  • 不匹配


  • 单页匹配


  • 跨页匹配


核心逻辑


  • 如果S在P1中匹配,则返回匹配结果


  • 如果P1不匹配,则累加P2到P1,尝试在P1、P2中匹配S


  • 迭代D中的每一页


核心代码如下:


/**
 * 按照页解析,pdfjs以TextItem[]的数据格式,将页面的数据暴露出来
 * 高亮算法的思路是:
 * 0、取出当前page的文本项,放入累加文本中;
 * 1、判断累加的文本是否匹配,符合条件的TextItem 打标识
 * 2、否则开始下一页(将下一页数据累加到文本中)
 *
 * resolveItemsChain:由每页的文本项节点组成的链表,头节点空
 * pointer一个游荡的指针
 */

export default class DocumentTracker {
    maxPage;
    trackedPage: number = 0; // 已经解析的页码个数
    resolveItemsChain: resolveItemNode; // 头节点
    pointer: resolveItemNode | null = null;
    resolveText = '';
    highlightMap: HighlightMap = new Map();
    highlightPageIndexSet: Set<number> = new Set();
    readonly regex = /[^\u4e00-\u9fa5a-zA-Z0-9]/g;

    constructor(maxPage = 3, regex?: RegExp) {
        this.maxPage = maxPage;

        this.resolveItemsChain = {
            value: [],
            next: null,
            prev: null
        }
    }
    // 这里使用双向链表来优化算法
    async track(items: TextItem[], pageIndex: number, text: string) {
        // 最多跨页: maxPage
        if (this.trackedPage >= this.maxPage && this.resolveItemsChain.next) {
            const len = this.resolveItemsChain.next.value.reduce((prev, cur) => {
                return prev.concat(cur.str)
            }, '').replace(this.regex, '').length;
            this.resolveText = this.resolveText.slice(len)
            this.resolveItemsChain.next.prev = null
            this.resolveItemsChain.next = this.resolveItemsChain.next.next
        }

        const resolveItems: TextItem[] = [];

        this.pointer = this.resolveItemsChain;
        while (this.pointer.next != null) {
            this.pointer = this.pointer.next
        }

        this.pointer.next = {value: resolveItems, next: null, prev: this.pointer} // 双向
        this.pointer = this.pointer.next
        this.trackedPage += 1;

        const searchText = text.replace(this.regex, '');
        for (let index = 0; index < items.length; index++) {
            resolveItems.push(items[index])
            this.resolveText += items[index].str.replace(this.regex, '');
            if (this.resolveText.indexOf(searchText) != -1) {
                // resolveItems has been searched Text
                let str = '';

                while (this.pointer.prev) {
                    const resolveItems = this.pointer.value;
                    for (let reverseIndex = resolveItems.length - 1; reverseIndex >= 0; reverseIndex--) {
                        str = resolveItems[reverseIndex].str.replace(this.regex, '') + str;
                        if(this.highlightMap.has(pageIndex)){
                            this.highlightMap.get(pageIndex)?.push(reverseIndex)
                        }else {
                            this.highlightMap.set(pageIndex, [reverseIndex])
                        }
                        this.highlightPageIndexSet.add(pageIndex)
                        if (str.indexOf(searchText) != -1) {
                            return true
                        }
                    }

                    this.pointer = this.pointer.prev
                }
            }
        }

        return false
    }
}


通过高亮算法我们已经拿到了段落的高亮信息:第几页第几项


结下来就是高亮并滚动


滚动到高亮位置


这里我们借用H5锚点来滚动到目标段落,涉及到“打锚点”以及“跳转到锚点”两个关键:


打锚点指的是匹配到目标段落后,标记段落


跳转到锚点就是跳转到高亮的位置,跳转时机很重要,需要在匹配完成,指定段落渲染之后才能跳转到对应的锚点,并且在计算量比较大的单线程环境中,滚动行为容易被打断(页面其他地方平凡的刷新)。需要优化处理滚动的时机。


上述有大量的对于pdf信息的计算存储,对于内存消耗以及cpu资源是十分消耗的,需要进行必要的优化:


优化


  • 网络下载优化


  • 渲染优化


  • 高亮匹配优化


  • 滚动优化


网络下载优化:浏览器缓存策略(对于太大的文件会失效)


● 渲染优化


单线成任务阻塞,web worker渲染PDF


pdfjs.GlobalWorkerOptions.workerSrc = new URL('worker.js', import.meta.url).toString();


只渲染高亮所在的页的文本层,可以提升80%的性能


const renderPDF = (hitInfo) => {
  return (page) => {
    return hitInfo.has(page)? <Page page={page}></Page> : false;
  }
};


● 高亮匹配优化


缓存命中优化:针对每次高亮的信息做缓存


const hitInfo = hit ? cached[hashKey] : calculateHitInfo(hashKey);


快速失败:当高亮信息匹配失败时,抛出异常信息,优先渲染pdf


const getHighlightInfo = () => {
  if(failure){
    throw Error('some message!')
  }
};

try {
  const hitInfo = getHighlightInfo();
  renderPDF(hitInfo);
} catch {
  renderPDF(null);
}


● 滚动优化


页面中如果有大量的计算和渲染任务,那么程序的滚动指令可能会被打断,对此可以使用web api 来判断每一帧执行完成后是否有足够的时间去完成滚动


// 等待其他密集型任务先行执行,寻找每一帧的闲置时间,并且在超时5s放入循环队列,交给事件循环处理此任务
requestIdleCallback((idle) => {
  console.log("idle", idle.timeRemaining());
  // 滚动指令
}, { timeout: 5000 });



Part3

总结


web环境中页面内嵌渲染PDF是一种常见的需求,但是高亮搜索文档中的段落(不是关键字,段落来自大模型)有难度。

- END -




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