爬虫从入门到放弃——组件的使用和定制

2023-11-20

以前我们提到了WebMagic的组件。WebMagic的一大特色就是可以灵活的定制组件功能，实现你自己想要的功能。
在Spider类里，PageProcessor、Downloader、Scheduler和Pipeline四个组件都是Spider的字段。除了PageProcessor是在Spider创建的时候已经指定，Downloader、Scheduler和Pipeline都可以通过Spider的setter方法来进行配置和更改。
在这里插入图片描述
本文，我们会讲到如何定制这些组件，完成我们想要的功能。

使用和定制Pipeline

Pileline是抽取结束后，进行处理的部分，它主要用于抽取结果的保存，也可以定制Pileline可以实现一些通用的功能。

Pipeline介绍

Pipeline的接口定义如下：

public interface Pipeline {
    // ResultItems保存了抽取结果，它是一个Map结构，
    // 在page.putField(key,value)中保存的数据，可以通过ResultItems.get(key)获取
    public void process(ResultItems resultItems, Task task);

}

可以看到，Pipeline其实就是将PageProcessor抽取的结果，继续进行了处理的，其实在Pipeline中完成的功能，你基本上也可以直接在PageProcessor实现，那么为什么会有Pipeline？有几个原因：

为了模块分离。“页面抽取”和“后处理、持久化”是爬虫的两个阶段，分开在独立的线程以至于不同的机器执行。
Pipeline的功能比较固定，更容易做成通用组件。每个页面的抽取方式千变万化，但是后续处理方式则比较固定。WebMagic中就已经提供了控制台输出、保存到文件、保存为JSON格式的文件几种通用的Pipeline。

在WebMagic里，一个Spider可以有多个Pipeline ，使用Spider.addPipeline()即可增加一个Pipeline。这些Pipeline都会得到处理，例如你可以使用spider.addPipeline(new ConsolePipeline()).addPipeline(new FilePipeline())实现输出结果到控制台，并且保存到文件的目标。

将结果输出到控制台

在介绍PageProcessor时，我们使用了GithubRepoPageProcessor作为例子，其中某一段代码中，我们将结果进行了保存(也就是将其保存为键值对的形式)：

public void process(Page page) {
    page.addTargetRequests(page.getHtml().links().regex("(https://github\\.com/\\w+/\\w+)").all());
    page.addTargetRequests(page.getHtml().links().regex("(https://github\\.com/\\w+)").all());
    //保存结果author，这个结果会最终保存到ResultItems中
    page.putField("author", page.getUrl().regex("https://github\\.com/(\\w+)/.*").toString());
    page.putField("name", page.getHtml().xpath("//h1[@class='entry-title public']/strong/a/text()").toString());
    if (page.getResultItems().get("name")==null){
        //设置skip之后，这个页面的结果不会被Pipeline处理
        page.setSkip(true);
    }
    page.putField("readme", page.getHtml().xpath("//div[@id='readme']/tidyText()"));
}

现在我们想将结果保存到控制台，要怎么做呢？ConsolePipeline可以完成这个工作：

public class ConsolePipeline implements Pipeline {

    @Override
    public void process(ResultItems resultItems, Task task) {
        System.out.println("get page: " + resultItems.getRequest().getUrl());
        //遍历所有结果，输出到控制台，上面例子中的"author"、"name"、"readme"都是一个key，其结果则是对应的value
        for (Map.Entry<String, Object> entry : resultItems.getAll().entrySet()) {
            System.out.println(entry.getKey() + ":\t" + entry.getValue());
        }
    }
}

将结果保存到MySQL

这里先介绍一个demo项目：jobhunter。它是一个集成了Spring，使用WebMagic抓取招聘信息，并且使用Mybatis持久化到Mysql的例子。我们会用这个项目来介绍如果持久化到Mysql。

在Java里，我们有很多方式将数据保存到MySQL，例如jdbc、dbutils、spring-jdbc、MyBatis等工具。这些工具都可以完成同样的事情，只不过功能和使用复杂程度不一样。如果使用jdbc，那么我们只需要从ResultItems取出数据，进行保存即可。

如果我们会使用ORM框架来完成持久化到MySQL的工作，就会面临一个问题：这些框架一般都要求保存的内容是一个定义好结构的对象，而不是一个key-value形式的ResultItems。以MyBatis为例，我们使用MyBatis-Spring可以定义这样一个DAO：

public interface JobInfoDAO {

    @Insert("insert into JobInfo (`title`,`salary`,`company`,`description`,`requirement`,`source`,`url`,`urlMd5`) values (#{title},#{salary},#{company},#{description},#{requirement},#{source},#{url},#{urlMd5})")
    public int add(LieTouJobInfo jobInfo);
}

我们要做的，就是实现一个Pipeline，将ResultItems和LieTouJobInfo对象结合起来。

到这里，我们其实跳过了一个步骤的介绍，注解模式，其实很简单，就是使用注解进行装配，所以我们在这里一块学习。
注解模式下，WebMagic内置了一个PageModelPipeline：

public interface PageModelPipeline<T> {

    //这里传入的是处理好的对象
    public void process(T t, Task task);

}

这时，我们可以很优雅的定义一个JobInfoDaoPipeline，来实现这个功能：

@Component("JobInfoDaoPipeline")
public class JobInfoDaoPipeline implements PageModelPipeline<LieTouJobInfo> {

    @Resource
    private JobInfoDAO jobInfoDAO;

    @Override
    public void process(LieTouJobInfo lieTouJobInfo, Task task) {
        //调用MyBatis DAO保存结果
        jobInfoDAO.add(lieTouJobInfo);
    }
}

而Model类应该是这样写的：

@TargetUrl("https://github.com/\\w+/\\w+")
@HelpUrl("https://github.com/\\w+")
public class LieTouJobInfo {

    @ExtractBy(value = "//h1[@class='entry-title public']/strong/a/text()", notNull = true)
    private String name;

    @ExtractByUrl("https://github\\.com/(\\w+)/.*")
    private String author;

    @ExtractBy("//div[@id='readme']/tidyText()")
    private String readme;
}

通过注解的方法，手册说明的不是很清晰，如果要使用需要查阅更多的资料。由于不是重点，重心就不在注解这一块了。也可以使用如下的方法进行：

class MysqlPipeline implements Pipeline {

    public MysqlPipeline() {
    }

    public void process(ResultItems resultitems, Task task) {
        Map<String, Object> mapResults = resultitems.getAll();
        Iterator<Entry<String, Object>> iter = mapResults.entrySet().iterator();
        Map.Entry<String, Object> entry;
        // 输出到控制台
        while (iter.hasNext()) {
            entry = iter.next();
            System.out.println(entry.getKey() + "：" + entry.getValue());
        }
        // 持久化
        News news = new News();
        if (!mapResults.get("Title").equals("")) {
            news.setTitle((String) mapResults.get("Title"));
            news.setContent((String) mapResults.get("Content"));
        }
        try {
            InputStream is = Resources.getResourceAsStream("conf.xml");
            SqlSessionFactory sessionFactory = new SqlSessionFactoryBuilder().build(is);
            SqlSession session = sessionFactory.openSession();
            session.insert("add", news);
            session.commit();
            session.close();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

基本Pipeline模式
至此，结果保存就已经完成了。那么如果我们使用原始的Pipeline接口，要怎么完成呢？其实答案也很简单，如果你要保存一个对象，那么就需要在抽取的时候，将它保存为一个对象：

public void process(Page page) {
    page.addTargetRequests(page.getHtml().links().regex("(https://github\\.com/\\w+/\\w+)").all());
    page.addTargetRequests(page.getHtml().links().regex("(https://github\\.com/\\w+)").all());
    GithubRepo githubRepo = new GithubRepo();
    githubRepo.setAuthor(page.getUrl().regex("https://github\\.com/(\\w+)/.*").toString());
    githubRepo.setName(page.getHtml().xpath("//h1[@class='entry-title public']/strong/a/text()").toString());
    githubRepo.setReadme(page.getHtml().xpath("//div[@id='readme']/tidyText()").toString());
    if (githubRepo.getName() == null) {
        //skip this page
        page.setSkip(true);
    } else {
        page.putField("repo", githubRepo);
    }
}

在Pipeline中，只要使用GithubRepo githubRepo = (GithubRepo)resultItems.get("repo");就可以获取这个对象了。

WebMagic已经提供的几个Pipeline

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使用和定制Scheduler

Scheduler是WebMagic中进行URL管理的组件。一般来说，Scheduler包括两个作用：

对待抓取的URL队列进行管理。
对已抓取的URL进行去重。

WebMagic内置了几个常用的Scheduler。如果你只是在本地执行规模比较小的爬虫，那么基本无需定制Scheduler，但是了解一下已经提供的几个Scheduler还是有意义的。
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在0.5.1版本里，对Scheduler的内部实现进行了重构，去重部分被单独抽象成了一个接口：DuplicateRemover，从而可以为同一个Scheduler选择不同的去重方式，以适应不同的需要，目前提供了两种去重方式。

使用和定制Downloader

WebMagic的默认Downloader基于HttpClient。一般来说，你无须自己实现Downloader，不过HttpClientDownloader也预留了几个扩展点，以满足不同场景的需求。

另外，你可能希望通过其他方式来实现页面下载，例如使用SeleniumDownloader来渲染动态页面。

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