基于Redis的三种分布式爬虫策略

Posted 2020-06-29 九茶

前言：

爬虫是偏IO型的任务，分布式爬虫的实现难度比分布式计算和分布式存储简单得多。
个人以为分布式爬虫需要考虑的点主要有以下几个：

• 爬虫任务的统一调度
• 爬虫任务的统一去重
• 存储问题
• 速度问题
• 足够“健壮”的情况下实现起来越简单/方便越好
• 最好支持“断点续爬”功能

Python分布式爬虫比较常用的应该是scrapy框架加上Redis内存数据库，中间的调度任务等用scrapy-redis模块实现。
此处简单介绍一下基于Redis的三种分布式策略，其实它们之间还是很相似的，只是为适应不同的网络或爬虫环境作了一些调整而已（如有错误欢迎留言拍砖）。

【策略一】

Slaver端从Master端拿任务（Request/url/ID）进行数据抓取，在抓取数据的同时也生成新任务，并将任务抛给Master。Master端只有一个Redis数据库，负责对Slaver提交的任务进行去重、加入待爬队列。

优点： scrapy-redis默认使用的就是这种策略，我们实现起来很简单，因为任务调度等工作scrapy-redis都已经帮我们做好了，我们只需要继承RedisSpider、指定redis_key就行了。
缺点： scrapy-redis调度的任务是Request对象，里面信息量比较大（不仅包含url，还有callback函数、headers等信息），导致的结果就是会降低爬虫速度、而且会占用Redis大量的存储空间。当然我们可以重写方法实现调度url或者用户ID。

【策略二】

这是对策略的一种优化改进：在Master端跑一个程序去生成任务（Request/url/ID）。Master端负责的是生产任务，并把任务去重、加入到待爬队列。Slaver只管从Master端拿任务去爬。

优点： 将生成任务和抓取数据分开，分工明确，减少了Master和Slaver之间的数据交流；Master端生成任务还有一个好处就是：可以很方便地重写判重策略（当数据量大时优化判重的性能和速度还是很重要的）。
缺点： 像QQ或者新浪微博这种网站，发送一个请求，返回的内容里面可能包含几十个待爬的用户ID，即几十个新爬虫任务。但有些网站一个请求只能得到一两个新任务，并且返回的内容里也包含爬虫要抓取的目标信息，如果将生成任务和抓取任务分开反而会降低爬虫抓取效率。毕竟带宽也是爬虫的一个瓶颈问题，我们要秉着发送尽量少的请求为原则，同时也是为了减轻网站服务器的压力，要做一只有道德的Crawler。所以，视情况而定。

【策略三】

Master中只有一个集合，它只有查询的作用。Slaver在遇到新任务时询问Master此任务是否已爬，如果未爬则加入Slaver自己的待爬队列中，Master把此任务记为已爬。它和策略一比较像，但明显比策略一简单。策略一的简单是因为有scrapy-redis实现了scheduler中间件，它并不适用于非scrapy框架的爬虫。

优点： 实现简单，非scrapy框架的爬虫也适用。Master端压力比较小，Master与Slaver的数据交流也不大。
缺点： “健壮性”不够，需要另外定时保存待爬队列以实现“断点续爬”功能。各Slaver的待爬任务不通用。

结语：

如果把Slaver比作工人，把Master比作工头。策略一就是工人遇到新任务都上报给工头，需要干活的时候就去工头那里领任务；策略二就是工头去找新任务，工人只管从工头那里领任务干活；策略三就是工人遇到新任务时询问工头此任务是否有人做了，没有的话工人就将此任务加到自己的“行程表”。

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