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【Java】爬虫，看完还爬不下来打我电话

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【Java】爬虫，看完还爬不下来打我电话前言防砸声明：此文仅仅能保证入门，不保证商业生产。最终实现效果：爬虫简介：引用钱洋博士课程的部分内容（有删改）：网络爬虫技术，有效的获取网络数据资源的重要方式。简单的理解，比如您对百度贴吧的一个帖子内容特别感兴趣，而帖子的回复却有1000多页，这时采用逐条复制的方法便不可行。而采用网络爬虫便可以很轻松地采集到该帖子下的所有内容。网络爬虫的作用，我总结为以下几点：舆情分析：企业或…

前言

防砸声明：此文仅仅能保证入门，不保证商业生产。

最终实现效果：
最终实现效果

爬虫简介：

引用钱洋博士课程的部分内容（有删改）：

网络爬虫技术，有效的获取网络数据资源的重要方式。简单的理解，比如您对百度贴吧的一个帖子内容特别感兴趣，而帖子的回复却有1000多页，这时采用逐条复制的方法便不可行。而采用网络爬虫便可以很轻松地采集到该帖子下的所有内容。

网络爬虫的作用，我总结为以下几点：

  • 舆情分析：企业或政府利用爬取的数据，采用数据挖掘的相关方法，发掘用户讨论的内容、实行事件监测、舆情引导等。
  • 企业的用户分析：企业利用网络爬虫，采集用户对其企业或商品的看法、观点以及态度，进而分析用户的需求、自身产品的优劣势、顾客抱怨等。
  • 科研工作者的必备技术：现有很多研究都以网络大数据为基础，而采集网络大数据的必备技术便是网络爬虫。利用网络爬虫技术采集的数据可用于研究产品个性化推荐、文本挖掘、用户行为模式挖掘等。

按照陈树义前辈在《聊聊整体性学习方法》一文中提到的思想，本文思路如下：

  1. 获取：目前都有哪些爬虫技术？
  2. 理解：这些爬虫技术的特色是什么？
  3. 扩展：快速上手一下cdp4j爬虫技术。
  4. 纠错：解析网页过程中踩过的坑与填坑之路。
  5. 应用：实战爬取网易新闻评论内容。

正文

一、目前都有哪些爬虫技术，及其特色都是什么？

​ 先说一句我不是专业搞爬虫的，从2019-07-06到2019-07-11累计学习6天。这篇文章是对我这6天学习的总结。以我浅显的了解，在此我列出我曾经尝试过后来又放弃了的框架，最后压轴(zhoù)再写我正在使用的框架。目前有以下流行的爬虫框架技术：

  1. Apache Nutch（高大上）

    Nutch这个框架运行需要Hadoop，Hadoop需要开集群，对于想要快速入门爬虫的我是望而却步了…

    一些资源地址列在这里，说不定以后会学习呢。

    Apache顶级项目列表

    Nutch官网

    Nutch官方教程

  1. Crawler4j（感觉很强）

    从它的包名上可以看出这个框架来自加州大学欧文分校。我下载下来Demo运行了一下，感觉很强！但他的官方文档介绍很简洁，Demo只是运行了一下没看懂怎么用。之所以感觉很强，是看见了好的厉害的API，当然也有一些加州大学的名气影响。

    Crawler4j官方GitHub

  1. WebMagic（国产）

    根据网上介绍，这个框架产自曾就职于大众点评的黄亿华大佬，但是，无论GitHub还是码云上这个仓库已经两年没有更新了，其中有一个致命的“Bug”，不能爬https的链接。作者在GitHub的issue中明确说明会在下一个版本(0.7.4)中修复此“Bug”，但是，两年过去了，依然没有发布下一个版本，截止2019年7月11号，GitHub上依然是0.7.3版本，可能作者遇到了某种不可抗拒力量，导致无法维护下去。下图来自GitHub issues

issue

WebMagic官网

GitHub地址

码云

  1. Spiderman2（国产）

    这个听名字就挺霸气的，和蜘蛛侠电影齐名。我也是下载下来Demo运行了一下，但是运行啥啥报错…

    而且官方库也没有提供文档。

    但是，之所以列出来这个库，是因为作者在码云的issue中现场教学感动了我。

现场教学

Spiderman2码云地址

  1. WebController（国产·合肥工业大学）

    当我根据这个库的包名搜索出合肥工业大学时，心中只有两个字：牛X！

    维护这个库的兄弟还煞费苦心的把README.md全英文书写。不过同样是因为文档过于简陋。Demo运行了几个，不知道运行出来个啥。

    之所以贴出来这个，确实是因为他在GitHub上2000+star震惊到我了，同样身为大学生的我，求学三年，毫无产出，甚是惭愧。定当以前辈励志，再加努力。

    WebController官方GitHub

  1. HtmlUnit（经典）

    这个框架堪称经典，也是我们暑期实训老师讲解的框架。有近乎完整的文档介绍。

    但是，HtmlUnit使用起来相当麻烦，或许用多了就不觉得麻烦了。还有一点忍受不了，就是太慢了，慢到令人发指的地步！再尝试了几个Demo之后，我就放弃了。

    HtmlUnit官网

  1. Jsoup（经典·适合静态网友）

    这个框架堪称经典，也是我们暑期实训老师讲解的框架。有近乎完整的文档介绍。

    但是Jsoup只能get到静态网页内容。但是，当今世界，静态网页已经寥寥可数了，大都是与后台交互的动态网页，很多数据都是经过后台获取，渲染之后才能呈现在网页上。据我6天浅显的学习，发现单纯的Jsoup无法爬取动态网页内容。
    大家可以试一下，打开一篇网易新闻，然后右键查看源代码，你会发现，你所看到的页面和源代码内容并不是一一对应的。

    不过，这个框架有个有个优点，具有很强大的解析网页的功能。

    Jsoup中文教程

  1. selenium（Google多名大佬参与开发）

    感觉很厉害，实际真的很厉害，看官网以及其他人的介绍，说是真正模拟浏览器。GitHub1.4w+star，你没看错，上万了。但是我硬是没配好环境。入门Demo就是没法运行成功，所以就放弃了。

    ​ selenium 官方GitHub

  1. cdp4j（今天的主角）

    使用前提：

    安装Chrome浏览器，即可。

    简单介绍：

    HtmlUnit的优点在于，可以方便的爬取静态网友；缺点在于，只能爬取静态网页。

    selenium的优点在于，可以爬取渲染后的网页；缺点在于，需要配环境变量等等。

    将二者整合，取长补短，就有了cdp4j。

    之所以选用它，是因为真的方便好用，而且官方文档详细，Demo程序基本都能跑起来，类名起的见名知意。想当年学软件工程的时候，一直在纳闷，为什么要写文档啊，我程序能实现功能不就得了？现如今，看着如此详实的文档，留下了激动而又悔恨的泪水…

    cdp4j有很多功能：

    a. 获得渲染后的网页源码

    b. 模拟浏览器点击事件

    c. 下载网页上可以下载的文件

    d. 对网页进行截屏或转PDF打印

    e. 拿到网页响应内容

    f. 等等

    更多详细信息可以自行去如下三个地址中探索发现：

    [cdp4j官网地址]

    [Github仓库]

    [Demo列表]

小结

我在正文列出了9个爬虫框架。有强如Apache、Google大佬开发维护，也有诸如我国合肥工业大学学生的作品。其实各有各自的特色，弱水三千，我想全喝，但没有那个能力。所以目前只饮一瓢，就是cdp4j了。

二、快速上手一下cdp4j爬虫技术

首先，再强调一点：使用前提是安装了Chrome浏览器

当然，不能凭空使用，还需要Maven依赖

<dependency>
    <groupId>io.webfolder</groupId>
    <artifactId>cdp4j</artifactId>
    <version>3.0.12</version>
</dependency>
<!-- 2.2.1 版本的cdp4j不用导入winp；3.0+ 版本的cdp4j需要导入此包 -->
<!-- https://mvnrepository.com/artifact/org.jvnet.winp/winp -->
<dependency>
    <groupId>org.jvnet.winp</groupId>
    <artifactId>winp</artifactId>
    <version>1.28</version>
</dependency>

先看一下官网给出的HelloWorld

HelloWorld

看出来我贴的是一张图片了吗？所以先别着急敲，因为这个程序还需要稍作修改，如下：

import io.webfolder.cdp.Launcher;
import io.webfolder.cdp.session.Session;
import io.webfolder.cdp.session.SessionFactory;

import static java.util.Arrays.asList;

public class HelloWorld { 
   

    public static void main(String[] args) { 
   

        Launcher launcher = new Launcher();
        
        try (SessionFactory factory = launcher.launch(asList("--disable-gpu",
                "--headless"))) { 
   
            String context = factory.createBrowserContext();
            
            try (Session session = factory.create(context)) { 
   
                // 设置要爬的网站链接，必须要有http://或https://
                session.navigate("https://www.baidu.com");
                // 默认timeout是10*1000 ms，也可以像下面这样手动设置
                session.waitDocumentReady(15 * 1000);
                // 通过session得到渲染后的html内容
                String html = session.getContent();
                System.out.println(html);
            }// session创建结束
            
            // 处理浏览器上下文，源码：contexts.remove(browserContextId)
            // 意思应该是将后台浏览器进程关闭
            // 我曾经尝试将此举注释，只保留下面的launcher.getProcessManager().kill();
            // 依然可以关闭后台进程，但是官方给的代码有这句，那就带着吧，或许有其他作用。
            factory.disposeBrowserContext(context);
        }// factory创建结束
        
        // 真正的关闭后台进程
        launcher.getProcessManager().kill();
    }// main方法结束

}

上面的代码你可以手动敲一遍，当然一般都是复制粘贴的。

与截图不同的是：

  1. 这里的factory和session是在两个不同的try-with-resource语句中创建的，
  2. 创建factory时多了一句 asList(“–disable-gpu”,”–headless”) 这个作用就是不启用GPU加速，不弹出浏览器
  3. 在最后对BrowserContex以及launcher进行了关闭操作以达到回收内存的目的。

大家如果不理解这段代码的作用，可以自行运行一下两种代码，然后打开任务管理器，查看IDEA进行下的子进程。

任务管理器

运行结束后再看一下任务管理器，如果执行了关闭操作，那么IDEA下的子进程会被关闭，否则，有两种情况：

  1. 创建factory时候，没有加上 asList(“–disable-gpu”,”–headless”) 这样会弹出一个Chrome浏览器，需要手动进行关闭

  2. 创建factory时候，加上了 asList(“–disable-gpu”,”–headless”) 这样IDEA进程的子进程，也就是上图的Google Chrome会驻留在后台，占据内存资源。

小结

​ 说白了，cdp4j就是一个模拟浏览器，区别于HtmlUnit，这里是真的用到了浏览器，如果代码写的不对，还会弹出浏览器，吓你一跳 : )

​ 目前只是简简单单的获取到了渲染后的html，真正的爬虫可不仅仅就这。

三、解析网页过程中踩过的坑与填坑之路

  1. 啥是xPath？

    详细介绍可以参考W3cSchool XPath 简介 或者 Runoob XPath 简介

    我在这里简单总结一下：xPath是用来遍历DOM树的。

    你要是敢问我啥是DOM树，我可就举起来拖鞋抽你了 : ) 哈哈，开玩笑，同样也是看一下W3CSchool HTML DOM 简介 或者 Runoob HTML DOM 简介

  2. 如何快速获取一个节点的xPath？

    我们暑期实训老师是按下F12，然后找到对应节点，再从上到下一个一个的数出来的xPath。

    第一次见这样操作的时候，由于新鲜感过于强烈，所以也就没有感到有多麻烦。不过，数的次数多了，总觉得这样不行。应该有更快更好的方法获取xPath。

    还记得SpiderMan2吗？自风老师在码云的issue里面亲身教学：Chrome获取XPath的方法

    整了半天，原来人家Chrome浏览器早就替我们实现好了，就知道我们要用到xPath干坏事。

  3. xPath具体怎么用？

    自风老师教的copy xPath直接用的话，只能是一个节点。

    实际上，有时候我们需要一次性拿到很多节点，比如说xPath路径都是div/p,这时候我们可以写成“//div/p”，又有时候，我们需要拿到指定class的div下的p，那么语法就是“//div[@class=‘classname’]/p”

    更详细的用法可以参考 Runoob XPath 语法

  4. 怎样快速解析一个html，拿到想要的内容？

    虽说cdp4j自带xPath解析功能，但要说解析html，还要属Jsoup最专业：Jsoup中文教程

    Jsoup支持xPath和CSS选择器，学前端的同学看到CSS选择器应该会很激动吧，我头一次看到内心是：竟然还有这种操作！

小结

​ xPath、Jsoup这些新名词，很多人（比如我）大学上了3年，还是头一次听说，所以需要一些时间去接近，熟悉最终才能掌握。

四、实战爬取网易新闻评论内容

【项目源码】 进去找 News163CommentCrawlerDemo 或者 News163CommentCrawlerDemo.zip

实现思路就是模拟真实浏览器拿到评论并展示的过程，注意是浏览器拿到评论的过程而不是人类拿到评论的过程，区别就在于，人类是通过html页面渲染，而浏览器是通过 解析json 动态加载的：

  1. 打开国内新闻链接：https://news.163.com/domestic/
  2. 从上面链接获取获取渲染后的html内容，拿到新闻列表的链接
  3. 根据新闻列表中的每一篇文章的链接获取渲染后的html内容，拿到新闻详细内容
  4. 根据新闻详细内容拿到评论地址
  5. 打开评论地址并拿到响应内容（官方Demo地址），正则匹配后拿到评论JSON API地址链接
  6. 请求评论JSON API链接，获取渲染后的html
  7. 解析渲染后的评论JSON HTML并拿到评论相关的内容

具体步骤：

  1. 打开IDEA new 一个新坑

new Maven

填写基本信息

  1. 完整pom.xml内容
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
    <modelVersion>4.0.0</modelVersion>

    <groupId>cn.edu.heuet</groupId>
    <artifactId>News163CommentCrawlerDemo</artifactId>
    <version>1.0-SNAPSHOT</version>
    <!-- 指定 JDK1.8进行编译 -->
    <build>
        <plugins>
            <plugin>
                <groupId>org.apache.maven.plugins</groupId>
                <artifactId>maven-compiler-plugin</artifactId>
                <configuration>
                    <source>1.8</source>
                    <target>1.8</target>
                </configuration>
            </plugin>
        </plugins>
    </build>

    <properties>
        <maven.compiler.target>1.8</maven.compiler.target>
        <maven.compiler.source>1.8</maven.compiler.source>
    </properties>

    <dependencies>
        <!-- https://mvnrepository.com/artifact/org.jsoup/jsoup -->
        <dependency>
            <groupId>org.jsoup</groupId>
            <artifactId>jsoup</artifactId>
            <version>1.12.1</version>
        </dependency>
        <!--<dependency>-->
        <!--<groupId>io.webfolder</groupId>-->
        <!--<artifactId>cdp4j</artifactId>-->
        <!--<version>2.2.1</version>-->
        <!--</dependency>-->
        <!-- https://mvnrepository.com/artifact/com.google.code.gson/gson -->
        <dependency>
            <groupId>com.google.code.gson</groupId>
            <artifactId>gson</artifactId>
            <version>2.8.5</version>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>io.webfolder</groupId>
            <artifactId>cdp4j</artifactId>
            <version>3.0.12</version>
        </dependency>
        <!-- 2.2.1 版本的cdp4j不用导入此包；3.0+ 版本的cdp4j需要导入此包 -->
        <!-- https://mvnrepository.com/artifact/org.jvnet.winp/winp -->
        <dependency>
            <groupId>org.jvnet.winp</groupId>
            <artifactId>winp</artifactId>
            <version>1.28</version>
        </dependency>

        <!-- https://mvnrepository.com/artifact/org.json/json -->
        <dependency>
            <groupId>org.json</groupId>
            <artifactId>json</artifactId>
            <version>20170516</version>
        </dependency>
    </dependencies>
</project>

  1. 项目目录结构
    目录结构

  2. Main.java内容概览

Main概览

  1. 最终实现效果

最终实现效果

【项目源码】 进去找 News163CommentCrawlerDemo 或者 News163CommentCrawlerDemo.zip （约 90kb）

注意：Maven需要指定Java1.8 否则try-with-resource中不能使用外部数据。

总结

虽说实现了爬取网易新闻评论的功能，但还有一些技术要点没有解决：

  1. 只能爬取第一页的内容，尚未实现分页爬取
  2. 爬取的内容有重复，尚未实现内存去重
  3. 爬取的内容没有持久化保存，尚未实现内容存入MongoDB（下篇会介绍如何入库）

时间匆匆，一晃6天就过去了。

今天的文章【Java】爬虫，看完还爬不下来打我电话分享到此就结束了，感谢您的阅读。

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