AGI｜RAG文本溯源的PDF高亮显示，让知识一目了然！_rag溯源

目录

一、工具介绍

二、使用说明-业务示例

三、总结

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一、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。

二、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 = newURL('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

consthitInfo = 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 });

三、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。

作者：马文澍| 前端开发工程师

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