一个基于DFA算法的敏感词过滤系统设计与实现

敏感词过滤的背景与挑战

随着网络环境的不断加严，敏感词的查处日益严密。为了确保论坛系统内的内容安全，文字敏感词的过滤与替换成为重要任务。在目前的解决方案中，主要采用了分词器分词及DFA算法两种方法。其中，DFA算法凭借其高效性和灵活性，成为敏感词过滤的理想选择。

DFA算法的工作原理

DFA（Deterministic Finite Automaton，确定性有限自动机）是一种通过有限状态机来实现文本过滤的算法。其核心在于构建一个状态机模型，能够识别并处理敏感词。具体而言，DFA通过将每个状态设定为一个字符匹配点，并在匹配过程中跟踪当前状态，最终判断是否匹配敏感词。

状态机的构建

状态初始化：系统初始化一个初始状态，作为起始点。

状态转换：每个状态代表一个字符匹配点。通过遍历敏感词列表，构建状态之间的转移关系。

终止状态：设置敏感词的结尾状态，标记匹配完成。

匹配规则

最小匹配规则：当一个敏感词的子串被发现时，立即判定为违规。

最大匹配规则：在发现子串后，继续匹配以确定是否为完整敏感词。

系统实现细节

敏感词处理流程

词库构建：将敏感词列表转换为状态机模型。

内容扫描：采用DFA算法对输入文本进行逐字符匹配。

词替换处理：识别到敏感词后，进行替换或标记处理。

代码实现

package com.hqjl.communityserv.filter;import com.hqjl.communityserv.util.SensitiveWordInit;import java.io.File;import java.util.HashMap;import java.util.Map;public class SensitivewordFilter {    @SuppressWarnings("rawtypes")    private Map sensitiveWordMap = null;    public static int minMatchType = 1; // 最小匹配规则    public static int maxMatchType = 2; // 最大匹配规则    public SensitivewordFilter(File file) {        sensitiveWordMap = new SensitiveWordInit().initKeyWord(file);    }    public boolean isContainSensitiveWord(String txt, int matchType) {        boolean flag = false;        for (int i = 0; i < txt.length(); i++) {            int matchFlag = checkSensitiveWord(txt, i, matchType);            if (matchFlag > 0) {                flag = true;                break;            }        }        return flag;    }    public Set
   
     getSensitiveWord(String txt, int matchType) {        Set
    
      sensitiveWordList = new HashSet<>();        for (int i = 0; i < txt.length(); i++) {            int length = checkSensitiveWord(txt, i, matchType);            if (length > 0) {                sensitiveWordList.add(txt.substring(i, i + length));                i += length - 1;            }        }        return sensitiveWordList;    }    public String replaceSensitiveWord(String txt, int matchType, String replaceChar) {        String resultTxt = txt;        Set
     
       set = getSensitiveWord(txt, matchType);        Iterator
      
        iterator = set.iterator();        String word = null;        String replaceString = null;        while (iterator.hasNext()) {            word = iterator.next();            replaceString = getReplaceChars(replaceChar, word.length());            resultTxt = resultTxt.replaceAll(word, replaceString);        }        return resultTxt;    }    private String getReplaceChars(String replaceChar, int length) {        String resultReplace = replaceChar;        for (int i = 1; i < length; i++) {            resultReplace += replaceChar;        }        return resultReplace;    }    @SuppressWarnings("rawtypes")    public int checkSensitiveWord(String txt, int beginIndex, int matchType) {        boolean flag = false;        int matchFlag = 0;        char word = 0;        Map nowMap = sensitiveWordMap;        for (int i = beginIndex; i < txt.length(); i++) {            word = txt.charAt(i);            nowMap = (Map) nowMap.get(word);            if (nowMap != null) {                matchFlag++;                if ("1".equals(nowMap.get("isEnd"))) {                    flag = true;                    if (SensitivewordFilter.minMatchType == matchType) {                        break;                    }                }            } else {                break;            }        }        if (matchFlag < 2 || !flag) {            matchFlag = 0;        }        return matchFlag;    }}