Java爬爬之网页去重和代理ip

Posted 2022-01-07 大忽悠爱忽悠

Java爬爬之网页去重和代理ip

• 网页去重
• • 去重方案介绍
  • SimHash
  • • 流程介绍
  • 签名距离计算
  • 导入simhash的工程
  • 测试simhash
• 代理的使用
• • 代理服务器
  • 使用代理

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网页去重

之前我们对下载的url地址进行了去重操作，避免同样的url下载多次。其实不光url需要去重，我们对下载的内容也需要去重。

在网上我们可以找到许多内容相似的文章。但是实际我们只需要其中一个即可，同样的内容没有必要下载多次，那么如何进行去重就需要进行处理了

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去重方案介绍

指纹码对比

最常见的去重方案是生成文档的指纹门。例如对一篇文章进行MD5加密生成一个字符串，我们可以认为这是文章的指纹码，再和其他的文章指纹码对比，一致则说明文章重复。
但是这种方式是完全一致则是重复的，如果文章只是多了几个标点符号，那仍旧被认为是重复的，这种方式并不合理。

BloomFilter

这种方式就是我们之前对url进行去重的方式，使用在这里的话，也是对文章进行计算得到一个数，再进行对比，缺点和方法1是一样的，如果只有一点点不一样，也会认为不重复，这种方式不合理。

KMP算法

KMP算法是一种改进的字符串匹配算法。KMP算法的关键是利用匹配失败后的信息，尽量减少模式串与主串的匹配次数以达到快速匹配的目的。能够找到两个文章有哪些是一样的，哪些不一样。
这种方式能够解决前面两个方式的“只要一点不一样就是不重复”的问题。但是它的时空复杂度太高了，不适合大数据量的重复比对。

还有一些其他的去重方式：最长公共子串、后缀数组、字典树、DFA等等，但是这些方式的空复杂度并不适合数据量较大的工业应用场景。我们需要找到一款性能高速度快，能够进行相似度对比的去重方案

Google 的 simhash 算法产生的签名，可以满足上述要求。这个算法并不深奥，比较容易理解。这种算法也是目前Google搜索引擎所目前所使用的网页去重算法。

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SimHash

流程介绍

simhash是由 Charikar 在2002年提出来的，为了便于理解尽量不使用数学公式，分为这几步：

• 1、分词，把需要判断文本分词形成这个文章的特征单词。
• 2、hash，通过hash算法把每个词变成hash值，比如“美国”通过hash算法计算为100101,“51区”通过hash算法计算为 101011。这样我们的字符串就变成了一串串数字。
• 3、加权，通过2步骤的hash生成结果，需要按照单词的权重形成加权数字串，“美国”的hash值为“100101”，通过加权计算为“4 -4 -44 -4 4” “51区”计算为 “ 5 -5 5 -5 5 5”。
• 4、合并，把上面各个单词算出来的序列值累加，变成只有一个序列串。 “美国”的 “4 -4 -4 4 -4 4”，“51区”的 “
  5 -5 5 -5 5 5”,把每一位进行累加， “4+5 -4±5 -4+5 4±5 -4+5 4+5”“9 -9 1 -1 1 9”
• 5、降维，把算出来的 “9 -9 1 -1 1 9”变成 0 1 串，形成最终的simhash签名。

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签名距离计算

我们把库里的文本都转换为simhash签名，并转换为long类型存储，空间大大减少。现在我们虽然解决了空间，但是如何计算两个simhash的相似度呢？

我们通过海明距离（Hamming distance）就可以计算出两个simhash到底相似不相似。两个simhash对应二进制（01串）取值不同的数量称为这两个simhash的海明距离。

举例如下： 10101 和 00110 从第一位开始依次有第一位、第四、第五位不同，则海明距离为3。对于二进制字符串的a和b，海明距离为等于在a XOR b运算结果中1的个数（普遍算法）。

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导入simhash的工程

参考项目：https://github.com/CreekLou/simhash.git

导入工程simhash，并打开测试用例。

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测试simhash

@Component
public class TaskTest 

    @Scheduled(cron = "0/5 * * * * *")
    public void test() 
     System.out.println(LocalDateTime.now()+"任务执行了");

        String str1 = readAllFile("D:/test/testin.txt");
        SimHasher hash1 = new SimHasher(str1);
        //打印simhash签名
        System.out.println(hash1.getSignature());
        System.out.println("============================");

        String str2 = readAllFile("D:/test/testin2.txt");
        //打印simhash签名
        SimHasher hash2 = new SimHasher(str2);
        System.out.println(hash2.getSignature());
        System.out.println("============================");

        //打印海明距离        System.out.println(hash1.getHammingDistance(hash2.getSignature()));
    

    public static String readAllFile(String filename) 
        String everything = "";
        try 
            FileInputStream inputStream = new FileInputStream(filename);
            everything = IOUtils.toString(inputStream);
            inputStream.close();
         catch (IOException e) 
        
        return everything;
    

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代理的使用

有些网站不允许爬虫进行数据爬取，因为会加大服务器的压力。其中一种最有效的方式是通过ip+时间进行鉴别，因为正常人不可能短时间开启太多的页面，发起太多的请求。

我们使用的WebMagic可以很方便的设置爬取数据的时间。但是这样会大大降低我们爬取数据的效率，如果不小心ip被禁了，会让我们无法爬去数据，那么我们就有必要使用代理服务器来爬取数据。

代理服务器

代理（英语：Proxy），也称网络代理，是一种特殊的网络服务，允许一个网络终端（一般为客户端）通过这个服务与另一个网络终端（一般为服务器）进行非直接的连接。

提供代理服务的电脑系统或其它类型的网络终端称为代理服务器（英文：Proxy Server）。一个完整的代理请求过程为：客户端首先与代理服务器创建连接，接着根据代理服务器所使用的代理协议，请求对目标服务器创建连接、或者获得目标服务器的指定资源

我们就需要知道代理服务器在哪里（ip和端口号）才可以使用。网上有很多代理服务器的提供商，但是大多是免费的不好用，付费的还行。

提供两个免费代理ip的服务商网站：

米扑代理
https://proxy.mimvp.com/free.php
西刺免费代理IP
http://www.xicidaili.com/

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使用代理

WebMagic使用的代理APIProxyProvider。因为相对于Site的“配置”，ProxyProvider定位更多是一个“组件”，所以代理不再从Site设置，而是由HttpClientDownloader设置。

*API*	*说明*
HttpClientDownloader.setProxyProvider(ProxyProvider proxyProvider)	设置代理

ProxyProvider有一个默认实现：SimpleProxyProvider。它是一个基于简单Round-Robin的、没有失败检查的ProxyProvider。可以配置任意个候选代理，每次会按顺序挑选一个代理使用。它适合用在自己搭建的比较稳定的代理的场景。

如果需要根据实际使用情况对代理服务器进行管理（例如校验是否可用，定期清理、添加代理服务器等），只需要自己实现APIProxyProvider即可。

可以访问网址http://ip.chinaz.com/getip.aspx 测试当前请求的ip

为了避免干扰，把其他任务的@Component注释掉，在案例中加入编写以下逻辑：

@Component
public class ProxyTest implements PageProcessor 

    @Scheduled(fixedDelay = 10000)
    public void testProxy() 
        HttpClientDownloader httpClientDownloader = new HttpClientDownloader();
        httpClientDownloader.setProxyProvider(SimpleProxyProvider.from(new Proxy("39.137.77.68",80)));

        Spider.create(new ProxyTest())
                .addUrl("http://ip.chinaz.com/getip.aspx")
                .setDownloader(httpClientDownloader)
                .run();
    
        @Override
    public void process(Page page) 
        //打印获取到的结果以测试代理服务器是否生效
        System.out.println(page.gethtml());
    

    private Site site = new Site();
    @Override
    public Site getSite() 
        return site;