由於工作中有個項目需要爬取第三方網站的內容,所以在Linux下使用Perl寫了個簡單的爬蟲。
相關工具
1. HttpWatch/瀏覽器開發人員工具
一般情況下這個工具是用不到的,但是如果你發現要爬取的內容在頁面的HTML源碼里找不到,如有的頁面是通過AJAX異步請求數據的,這時候就需要HttpWatch之類的工具來找到實際的HTTP請求的URL了,當然現在很多瀏覽器都有開發人員工具(如Chrome, Firefox等),這樣可以更方便查看所有請求的URL了。
2. curl/wget
這是爬蟲中最重要的工具了,作用就是模擬瀏覽器的HTTP請求,從而獲取數據。一般來說就是請求一個URL來獲取相應的Web頁面的HTML源碼,還可以下載文件。使用curl和wget都可以很方便完成這個任務。
3. Perl
把頁面爬下來后,就要從HTML中提取所需要的信息,這時候就要用到正則表達式了。我用的是Perl來編寫爬蟲腳本。之所以不使用Shell,是因為Shell的正則匹配功能還是太弱了。當然有很多腳本語言在正則匹配方面都很強大,如Python,如果你對這些腳本語言都不熟悉,相對而言,Perl會更容易上手一些。
4. 正則表達式
正則表達式的語法大部分都是通用的,但是不用的語言又會有些小的差別,下面列舉Perl中正則表達式的一些重要的語法:
元字符 .
錨位 ^ $ \b
字符集 \d \w \s
量詞 * ? + {m,n}
分組 () (abc)*
擇一匹配 | (ab|bc)
捕獲變量 ()
修飾符 /i /s /g
爬取步驟
下面以爬取某網站的手機App為例,說明一下爬取的步驟。
1. 爬取目錄
假設我需要爬取的目錄頁是http://www.anzhi.com/sort_39_1_new.html,首先找到頁索引和URL的規律,這個是很簡單的,只需要把http://www.anzhi.com/sort_39_[i]_new.html中的[i]替換為頁索引即可。接下來,需要知道一共有多少頁,才能知道爬取目錄頁什么時候時候完成。一般頁面上會顯示共多少頁,但這里要爬的頁面是沒有的,那怎么辦呢?可以通過人工的方式去看一共有多少頁,還有一個方法是,爬取到某一頁發現沒有匹配的目錄項了,就說明所有目錄頁已經爬完了。
把目錄頁爬取下來后,把二級頁面的ULR通過正則匹配提取出來,寫到數據庫中,URL可以標識一個頁面的唯一性,所以要保證寫入數據的URL不重復。需要注意的是在HTML中的URL可能是相對路徑,需要把URL補全。
大部分情況是需要增量爬取的,如每天只爬取新增的目錄項,為了防止重復無效的爬取,選擇的目錄頁最好是按更新時間排序的,這樣只需要爬取有更新的前幾頁就可以了。那怎么知道哪些目錄頁是有更新的呢?如果目錄項有更新時間的話,可以通過比較這個時間來確定。還有一種更簡單的方法是,如果某一頁所有的URL在數據庫都存在了,說明這一頁沒有新的目錄項了,可以停止爬取了。
2. 爬取詳細信息
在第一步中已經把二級頁面的URL爬取下來了,接下來就是要爬取詳細信息了,如手機App的各種信息,截圖和安裝包的URL。對於文字信息是很容易在HTML中提取的,但對於安裝包URL就不是一眼能找到的,這里的下載地址隱藏在JS中,如下圖,在頁面里提取到id后,就能拼出安裝包URL。對於爬取完成的URL,在數據庫中應該用狀態字段標示其爬取完成,避免重復爬取。
3. 文件下載
有時候我們不僅要爬取文字信息,還需要下載圖片或文件,比如這里我們還需要下載截圖和安裝包,在前一步中已經爬取了截圖和安裝包的URL,使用curl或wget可以很方便地進行文件下載。同樣也需要狀態字段來標示文件的下載狀態。
通用和擴展
1. 通用爬取接口
為了減少一些爬取的重復代碼,這里提取了一些公共代碼,寫了一個比較通用的爬取接口,需要注意的是,由於頁面的編碼和數據編碼可能不一致,所以需要把頁面的編碼轉化成數據庫編碼,否則寫入數據就可能出現亂碼。接口說明和代碼如下:
調用方式:@results=&CrawlUrl($url, $page_charset, $expect_charset, \@regexs, \$crawl_result)
參數:URL,頁面編碼,期望編碼,正則表達式數組,爬取是否成功(0成功,否則失敗)
返回值:匹配結果二維數組(一個正則表達式可以匹配一組數據)
1 #!/usr/bin/perl 2 3 sub ParseUrl 4 { 5 my $url=$_[0]; 6 $url=~s/\[/\\\[/g; 7 $url=~s/\]/\\\]/g; 8 return $url; 9 } 10 11 sub CrawlUrl 12 { 13 my $url=$_[0]; 14 my $page_charset=$_[1]; 15 my $expect_charset=$_[2]; 16 my $regex_ref=$_[3]; 17 my $crawl_result_ref=$_[4]; 18 my @regexs=@$regex_ref; 19 my @results; 20 21 my $file=`echo -n "$url" | md5sum | awk '{print \$1".htm"}'`; 22 chomp($file); 23 $url=&ParseUrl($url); 24 `curl -o "$file" "$url"`; 25 my $curl_result=`echo $?`; 26 chomp($curl_result); 27 if($curl_result!=0) 28 { 29 $$crawl_result_ref=1; 30 return @results; 31 } 32 33 my $html=""; 34 if($page_charset ne "" && $expect_charset ne "" && $page_charset ne $expect_charset) 35 { 36 $html=`iconv -f $page_charset -t $expect_charset "$file"`; 37 } 38 else 39 { 40 $html=`cat "$file"`; 41 } 42 `rm -f $file`; 43 44 for(my $i=0;$i<=$#regexs;$i++) 45 { 46 my $reg=@regexs[$i]; 47 my @matches=($html=~/$reg/sg); 48 $results[$i]=\@matches; 49 } 50 51 $$crawl_result_ref=0; 52 return @results; 53 }
2. 爬蟲通用性
我們可能需要爬去同一個類型的多個網站,比如我需要爬取數十個來源的手機App,如果每個網站都寫一個特定的爬蟲,會帶來大量的編碼工作,這時候就要考慮爬蟲的通用性,如何讓一套代碼能夠適應一類網站。這里采用的方法是把各個網站的差異化信息作為配置存儲在數據庫,如目錄頁URL、網站編碼、各字段正則表達式等,這樣爬蟲通過讀取這些配置就可以去適配不同的網站,達到一定的通用性。如果要新增一個網站的爬取,只需要增加相應的配置,而不需要修改任何代碼。
3. 多進程爬取
如果要爬取的頁面或要下載的文件數量比較大,會比較耗時,這時候可以考慮多個進程同時進行爬取。寫一個進程控制模塊,通過查詢數據庫中未爬取的URL和檢測當前啟用爬取的進程數,來確定是否啟用新的進程,達到對多進程爬取的控制。
4. 代理
有些網站可能會限制IP的訪問頻率,如果對網站的爬取頻率比較高,可能就會導致IP被封了,可以通過在多個代理服務器隨機切換的方式來規避這個問題。為了避免代碼重復,寫了一個使用代理的wget封裝的Shell工具。
1 #!/bin/bash 2 3 PROXY_HOST=(代理服務器列表) 4 5 function GetProxyStr() 6 { 7 rand=$(($RANDOM%(${#PROXY_HOST[*]}+1))) 8 if [ $rand -lt ${#PROXY_HOST[*]} ] 9 then 10 PROXY_STR="-e http_proxy=${PROXY_HOST[$rand]}" 11 fi 12 } 13 14 PROXY_STR="" 15 PATH_TYPE="$1" 16 FILE_PATH="$2" 17 URL="$3" 18 19 GetProxyStr 20 GetPath 21 22 wget --user-agent="Mozilla/5.0 (X11; U; Linux i686; en-US; rv:1.9.0.3) Gecko/2008092416 Firefox/3.0.3" $PROXY_STR $PATH_TYPE "$FILE_PATH" "$URL"
5. 監控
還有一個問題就是,如果爬蟲是每天定時運行的,在網站目錄頁URL發生變化或頁面改版了,爬取就會失敗。這就要求對這些失敗進行監控,在爬取頁面失敗或者正則匹配失敗時,通過短信、郵件等方式進行告警。