爬虫（工具：webmagic）

Posted 2020-12-07 winner963

概述：

网络爬虫（又称为网页蜘蛛，网络机器人，在FOAF社区中间，更经常的称为网页追逐者），是一种按照一定的规则，自动地抓取万维网信息的程序或者脚本。另外一些不常使用的名字还有蚂蚁、自动索引、模拟程序或者蠕虫。

一般来说，一个爬虫包括几个部分：

• 页面下载

页面下载是一个爬虫的基础。下载页面之后才能进行其他后续操作。

• 链接提取

一般爬虫都会有一些初始的种子URL，但是这些URL对于爬虫是远远不够的。爬虫在爬页面的时候，需要不断发现新的链接。

• URL管理

最基础的URL管理，就是对已经爬过的URL和没有爬的URL做区分，防止重复爬取。

• 内容分析和持久化

一般来说，我们最终需要的都不是原始的html页面。我们需要对爬到的页面进行分析，转化成结构化的数据，并存储下来。

 

不同的爬虫（通用类型的爬虫[何1] 、垂直类型的爬虫[何2] ），对这几部分的要求是不一样的。

 

实现

webmagic是一个开源的Java垂直爬虫框架，目标是简化爬虫的开发流程，让开发者专注于逻辑功能的开发。webmagic的核心非常简单，但是覆盖爬虫的整个流程，也是很好的学习爬虫开发的材料。

webmagic的是一个无须配置、便于二次开发的爬虫框架，它提供简单灵活的API，只需少量代码即可实现一个爬虫。

webmagic采用完全模块化的设计，功能覆盖整个爬虫的生命周期(链接提取、页面下载、内容抽取、持久化)，支持多线程抓取，分布式抓取，并支持自动重试、自定义UA/cookie等功能。

webmagic的主要特色：

• 完全模块化的设计，强大的可扩展性。
• 核心简单但是涵盖爬虫的全部流程，灵活而强大，也是学习爬虫入门的好材料。
• 提供丰富的抽取页面API。
• 无配置，但是可通过POJO+注解形式实现一个爬虫。
• 支持多线程。
• 支持分布式。
• 支持爬取js动态渲染的页面。
• 无框架依赖，可以灵活的嵌入到项目中去。

 

WebMagic总体架构

WebMagic的结构分为Downloader、PageProcessor、Scheduler、Pipeline四大组件，并由Spider将它们彼此组织起来。这四大组件对应爬虫生命周期中的下载、处理、管理和持久化等功能。WebMagic的设计参考了Scapy，但是实现方式更Java化一些。

 

#Spider(整个爬虫的调度框架)：Spider将这几个组件组织起来，让它们可以互相交互，流程化地执行，可以认为Spider是一个大的容器，它也是WebMagic逻辑的核心。

 

#Downloader(页面下载)：Downloader负责从互联网上下载页面，以便后续处理。WebMagic默认使用了Apache HttpClient作为下载工具。

#PageProcessor(链接提取和页面分析)：PageProcessor负责解析页面，抽取有用信息，以及发现新的链接。WebMagic使用Jsoup作为HTML解析工具，并基于其开发了解析XPath的工具Xsoup。

在这四个组件中，PageProcessor对于每个站点每个页面都不一样，是需要使用者定制的部分。

#Scheduler(URL管理)：Scheduler负责管理待抓取的URL，以及一些去重的工作。WebMagic默认提供了JDK的内存队列来管理URL，并用集合来进行去重。也支持使用Redis进行分布式管理。

除非项目有一些特殊的分布式需求，否则无需自己定制Scheduler

#Pipeline(离线分析和持久化)：Pipeline负责抽取结果的处理，包括计算、持久化到文件、数据库等。WebMagic默认提供了“输出到控制台”和“保存到文件”两种结果处理方案。

Pipeline定义了结果保存的方式，如果你要保存到指定数据库，则需要编写对应的Pipeline。对于一类需求一般只需编写一个Pipeline。

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 [何1]对于通用型的爬虫，例如搜索引擎蜘蛛，需要指对互联网大部分网页无差别进行抓取。这时候难点就在于页面下载和链接管理上--如果要高效的抓取更多页面，就必须进行更快的下载；同时随着链接数量的增多，需要考虑如果对大规模的链接进行去重和调度，就成了一个很大的问题。一般这些问题都会在大公司有专门的团队去解决，比如这里有一篇来自淘宝的快速构建实时抓取集群。对Java来说，如果你要研究通用爬虫，那么可以看一下heritrix或者nutch。

 [何2]垂直类型的爬虫要解决的问题则不一样，比如想要爬取一些网站的新闻、博客信息，一般抓取数量要求不是很大，难点则在于如何高效的定制一个爬虫，可以精确的抽取出网页的内容，并保存成结构化的数据。这方面需求很多，webmagic就是为了解决这个目的而开发的。