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一个易用的轻量级的网络爬虫(Easy to use lightweight web crawler)

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GECCO(易用的轻量化的网络爬虫)

初衷

现在开发应用已经离不开爬虫,网络信息浩如烟海,对互联网的信息加以利用是如今所有应用程序都必须要掌握的技术。了解过现在的一些爬虫软件,python语言编写的爬虫框架scrapy得到了较为广泛的应用。gecco的设计和架构受到了scrapy一些启发,结合java语言的特点,形成了如下软件框架。易用是gecco框架首要目标,只要有一些java开发基础,会写jquery的选择器,就能轻松配置爬虫。

结构图

架构图

基本构件介绍

GeccoEngine

是爬虫引擎,每个爬虫引擎最好独立进程,在分布式爬虫场景下,可以单独分配一台爬虫服务器。引擎包括Scheduler、Downloader、Spider、SpiderBeanFactory4个主要模块

Scheduler

需要下载的请求都放在这里管理,可以认为这里是一个队列,保存了所有待抓取的请求。系统默认采用FIFO的方式管理请求。

Downloader

下载器,负责将Scheduler里的请求下载下来,系统默认采用Unirest作为下载引擎。

Spider

一个爬虫引擎可以包含多个爬虫,每个爬虫可以认为是一个单独线程,爬虫会从Scheduler中获取需要待抓取的请求。爬虫的任务就是下载网页并渲染相应的JavaBean。

SpiderBeanFactory

SpiderBean是爬虫渲染的JavaBean的统一接口类,所有Bean均继承该接口。SpiderBeanFactroy会根据请求的url地址,匹配相应的SpiderBean,同时生成该SpiderBean的上下文SpiderBeanContext. SpiderBeanContext包括需要该SpiderBean的渲染类(目前支持HTML、JSON两种Bean的渲染方式)、下载前处理类、下载后处理类以及渲染完成后对SpiderBean的后续处理Pipeline。

Download

<dependency>
    <groupId>com.geccocrawler</groupId>
    <artifactId>gecco</artifactId>
    <version>1.0.1</version>
</dependency>

QuikStart

配置需要渲染的SpiderBean

@Gecco(matchUrl="https://github.com/{user}/{project}", pipelines="consolePipeline")
public class MyGithub implements HtmlBean {

    private static final long serialVersionUID = -7127412585200687225L;

    @RequestParameter("user")
    private String user;

    @RequestParameter("project")
    private String project;

    @HtmlField(cssPath=".repository-meta-content")
    private String title;

    @Text
    @HtmlField(cssPath=".pagehead-actions li:nth-child(2) .social-count")
    private int star;

    @Text
    @HtmlField(cssPath=".pagehead-actions li:nth-child(3) .social-count")
    private int fork;

    @HtmlField(cssPath=".entry-content")
    private String readme;

    public String getReadme() {
        return readme;
    }

    public void setReadme(String readme) {
        this.readme = readme;
    }

    public String getUser() {
        return user;
    }

    public void setUser(String user) {
        this.user = user;
    }

    public String getProject() {
        return project;
    }

    public void setProject(String project) {
        this.project = project;
    }

    public String getTitle() {
        return title;
    }

    public void setTitle(String title) {
        this.title = title;
    }

    public int getStar() {
        return star;
    }

    public void setStar(int star) {
        this.star = star;
    }

    public int getFork() {
        return fork;
    }

    public void setFork(int fork) {
        this.fork = fork;
    }
}

启动爬虫引擎

public static void main(String[] args) {
    GeccoEngine.create()
    .classpath("com.geccocrawler.gecco.demo")
    //爬虫userAgent设置
    .userAgent("Mozilla/5.0 (Windows NT 6.1; WOW64) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/45.0.2454.85 Safari/537.36")
    //开始抓取的页面地址
    .start("https://github.com/xtuhcy/gecco")
    //开启几个爬虫线程
    .thread(1)
    //单个爬虫每次抓取完一个请求后的间隔时间
    .interval(2000)
    .run();
}

公共注解说明

@Gecco

定义一个SpiderBean必须有的注解,告诉爬虫引擎什么样的url转换成该java bean,使用什么渲染器渲染,java bean渲染完成后传递给哪些管道过滤器继续处理

  • matchUrl:摒弃正则表达式的匹配方式,采用更容易理解的{value}方式,如:https://github.com/{user}/{project}。user和project变量将会在request中获取。
  • render:bean渲染类型,计划支持html、json、xml、rss
  • pipelines:bean渲染完成后,后续的管道过滤器

@Request

将请求的request注入到属性中,属性必须是HttpRequest类型。

@RequestParameter

将url中使用{}包围起来的变量注入到属性中,属性支持java基本类型的自动转换。

  • value:url中的变量名

@FieldRenderName

属性的渲染有时会较复杂,不能用已有的注解描述,gecco爬虫支持属性渲染的自定义方式,自定义渲染器实现CustomFieldRender接口,并定义属性渲染器名称。

  • value:使用的自定义属性渲染器的名称

HTML渲染器注解说明

@HtmlField

html属性定义,表示该属性是通过html查找解析,在html的渲染器下使用

  • cssPath:jquery风格的元素选择器,使用jsoup实现。jsoup在分析html方面提供了极大的便利。计划实现xpath风格的元素选择器。

@Href

表示该字段是一个链接类型的元素,jsoup会默认获取元素的href属性值。属性必须是String类型。

  • value:默认获取href属性值,可以多选,按顺序查找
  • click:表示是否点击打开,继续让爬虫抓取

@Image

表示该字段是一个图片类型的元素,jsoup会默认获取元素的src属性值。属性必须是String类型。

  • value:默认获取src属性值,可以多选,按顺序查找
  • download:表示是否需要将图片下载到本地(暂未实现)

@Attr

获取html元素的attribute。属性支持java基本类型的自动转换。

  • value:表示属性名称

@Text

获取元素的text或者owntext。属性支持java基本类型的自动转换。

  • own:是否获取owntext,默认为是

@Html

默认类型,可以不写,获取html元素的整个节点内容。属性必须是String类型。

@Ajax

html页面上很多元素是通过ajax请求获取,gecco爬虫支持ajax请求。ajax请求会在html的基本元素渲染完成后调用,可以通过[value]获取当前已经渲染完成的属性值,通过{value}方式获取request的属性值。

  • url:ajax请求地址,如:http://p.3.cn/prices/mgets?skuIds=J[code]或者http://p.3.cn/prices/mgets?skuIds=J{code}

JSON渲染器注解说明

json渲染器采用的fastjson

@JSONPath

使用fastjson的jsonpath,jsonpath类似是一种对象查询语言,能方便的查询json中个字段的值,详情请查看fastjson-jsonpath

@JSONPath("$.p[0]")
private float price;

Ajax例子

ajax例子请查看源码中的com.geccocrawler.gecco.demo.ajax。

可扩展特性

一、Spider支持下载前后的自定义,实现接口BeforeDownload自定义下载前操作,实现接口AfterDownload自定义下载后操作,通过注解@SpiderName("com.geccocrawler.gecco.demo.MyGithub")关联到某个SpiderBean


二、SpiderBean的属性渲染有时通过注解无法获取需要的数据,比如十分复杂的ajax请求,可以采用自定义属性渲染器的方式,实现接口CustomFieldRender,属性增加注解:@FieldRenderName("CustomFieldRenderName")


三、结合spring开发pipeline

  • 实现SpringPipeLineFactory,例如:

    @Service
    public class SpringPipelineFactory implements PipelineFactory, ApplicationContextAware {
    
        private ApplicationContext applicationContext;
    
        @Override
        public void setApplicationContext(ApplicationContext applicationContext)
                throws BeansException {
            this.applicationContext = applicationContext;
        }
    
        @Override
        public Pipeline<? extends SpiderBean> getPipeline(String name) {
            try {
                Object bean = applicationContext.getBean(name);
                if(bean instanceof Pipeline) {
                    return (Pipeline<? extends SpiderBean>)bean;
                }
            } catch(NoSuchBeanDefinitionException ex) {
                System.out.println("no such pipeline : " + name);
            }
            return null;
        }
    }
    
  • 并在GeccoEngine中设置

    @Resource(name="springPipelineFactory")
    private PipelineFactory springPipelineFactory;
    
    GeccoEngine.create().pipelineFactory(springPipelineFactory)...
    
  • 在SpiderBean中引起SpringBean的pipeline的方式和之前没有区别

    @Service
    SpringPipeline impelments Pipeline...
    
    @Gecco(matchUrl="...", pipelines="springPipeline")
    TestSpiderBean implemnets HtmlBean...
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