从0到1学习node(四)之简易的网络爬虫

蚊子前端博客
发布于 2017-01-19 00:00
这节我们学习下如何编写网络爬虫,进行一些网页简单的抓取,更深层次的内容我们会在后面进行讲解

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我们这节的目标是学习完本节课程后,能进行网页简单的分析与抓取,对抓取到的信息进行输出和文本保存。

爬虫的思路很简单:

  1. 确定要抓取的URL;

  2. 对URL进行抓取,获取网页内容;

  3. 对内容进行分析并存储;

  4. 重复第1步

在这节里做爬虫,我们使用到了两个重要的模块:

  • request : 对http进行封装,提供更多、更方便的接口供我们使用,request进行的是异步请求。更多信息可以去[request-github]上进行查看

  • cheerio : 类似于jQuery,可以使用$(), find(), text(), html()等方法提取页面中的元素和数据,不过若仔细比较起来,cheerio中的方法不如jQuery的多。

1. hello world

说是hello world,其实首先开始的是最简单的抓取。我们就以cnode网站为例(https://cnodejs.org/),这个网站的特点是:

  • 不需要登录即可访问首页和其他页面

  • 页面都是同步渲染的,没有异步请求的问题

  • DOM结构清晰

代码如下:

COPYJAVASCRIPT

var request = require('request'), cheerio = require('cheerio'); request('https://cnodejs.org/', function(err, response, body){ if( !err && response.statusCode == 200 ){ // body为源码 // 使用 cheerio.load 将字符串转换为 cheerio(jQuery) 对象, // 按照jQuery方式操作即可 var $ = cheerio.load(body); // 输出导航的html代码 console.log( $('.nav').html() ); } });

这样的一段代码就实现了一个简单的网络爬虫,爬取到源码后,再对源码进行拆解分析,比如我们要获取首页中第1页的 问题标题,作者,跳转链接,点击数量,回复数量。通过chrome,我们可以得到这样的结构:

每个div[.cell]是一个题目完整的单元,在这里面,一个单元暂时称为$item

COPYJSON

{ title : $item.find('.topic_title').text(), url : $item.find('.topic_title').attr('href'), author : $item.find('.user_avatar img').attr('title'), reply : $item.find('.count_of_replies').text(), visits : $item.find('.count_of_visits').text() }

因此,循环div[.cell],就可以获取到我们想要的信息了:

COPYJAVASCRIPT

request('https://cnodejs.org/?_t='+Date.now(), function(err, response, body){ if( !err && response.statusCode == 200 ){ var $ = cheerio.load(body); var data = []; $('#topic_list .cell').each(function(){ var $this = $(this); // 使用trim去掉数据两端的空格 data.push({ title : trim($this.find('.topic_title').text()), url : trim($this.find('.topic_title').attr('href')), author : trim($this.find('.user_avatar img').attr('title')), reply : trim($this.find('.count_of_replies').text()), visits : trim($this.find('.count_of_visits').text()) }) }); // console.log( JSON.stringify(data, ' ', 4) ); console.log(data); } }); // 删除字符串左右两端的空格 function trim(str){ return str.replace(/(^\s*)|(\s*$)/g, ""); }

2. 爬取多个页面

上面我们只爬取了一个页面,怎么在一个程序里爬取多个页面呢?还是以CNode网站为例,刚才只是爬取了第1页的数据,这里我们想请求它前6页的数据(别同时抓太多的页面,会被封IP的)。每个页面的结构是一样的,我们只需要修改url地址即可。

2.1 同时抓取多个页面

首先把request请求封装为一个方法,方便进行调用,若还是使用console.log方法的话,会把6页的数据都输出到控制台,看起来很不方便。这里我们就使用到了上节文件操作内容,引入fs模块,将获取到的内容写入到文件中,然后新建的文件放到file目录下(需手动创建file目录):

COPYJAVASCRIPT

// 把page作为参数传递进去,然后调用request进行抓取 function getData(page){ var url = 'https://cnodejs.org/?tab=all&page='+page; console.time(url); request(url, function(err, response, body){ if( !err && response.statusCode == 200 ){ console.timeEnd(url); // 通过time和timeEnd记录抓取url的时间 var $ = cheerio.load(body); var data = []; $('#topic_list .cell').each(function(){ var $this = $(this); data.push({ title : trim($this.find('.topic_title').text()), url : trim($this.find('.topic_title').attr('href')), author : trim($this.find('.user_avatar img').attr('title')), reply : trim($this.find('.count_of_replies').text()), visits : trim($this.find('.count_of_visits').text()) }) }); // console.log( JSON.stringify(data, ' ', 4) ); // console.log(data); var filename = './file/cnode_'+page+'.txt'; fs.writeFile(filename, JSON.stringify(data, ' ', 4), function(){ console.log( filename + ' 写入成功' ); }) } }); }

CNode分页请求的链接:https://cnodejs.org/?tab=all&page=2,我们只需要修改page的值即可:

COPYJAVASCRIPT

var max = 6; for(var i=1; i<=max; i++){ getData(i); }

这样就能同时请求前6页的数据了,执行文件后,会输出每个链接抓取成功时消耗的时间,抓取成功后再把相关的信息写入到文件中:

COPYBASH

$ node test.js 开始请求... https://cnodejs.org/?tab=all&page=1: 279ms ./file/cnode_1.txt 写入成功 https://cnodejs.org/?tab=all&page=3: 372ms ./file/cnode_3.txt 写入成功 https://cnodejs.org/?tab=all&page=2: 489ms ./file/cnode_2.txt 写入成功 https://cnodejs.org/?tab=all&page=4: 601ms ./file/cnode_4.txt 写入成功 https://cnodejs.org/?tab=all&page=5: 715ms ./file/cnode_5.txt 写入成功 https://cnodejs.org/?tab=all&page=6: 819ms ./file/cnode_6.txt 写入成功

我们在file目录下就能看到输出的6个文件了。

2.2 控制同时请求的数量

我们在使用for循环后,会同时发起所有的请求,如果我们同时去请求100、200、500个页面呢,会造成短时间内对服务器发起大量的请求,最后就是被封IP。这里我写了一个调度方法,每次同时最多只能发起5个请求,上一个请求完成后,再从队列中取出一个进行请求。

COPYJAVASCRIPT

/* @param data [] 需要请求的链接的集合 @param max num 最多同时请求的数量 */ function Dispatch(data, max){ var _max = max || 5, // 最多请求的数量 _dataObj = data || [], // 需要请求的url集合 _cur = 0, // 当前请求的个数 _num = _dataObj.length || 0, _isEnd = false, _callback; var ss = function(){ var s = _max - _cur; while(s--){ if( !_dataObj.length ){ _isEnd = true; break; } var surl = _dataObj.shift(); _cur++; _callback(surl); } } this.start = function(callback){ _callback = callback; ss(); }, this.call = function(){ if( !_isEnd ){ _cur--; ss(); } } }

var dis = new Dispatch(urls, max); dis.start(getData);

然后在 getData 中,写入文件的后面,进行dis的回调调用:

COPYJAVASCRIPT

var filename = './file/cnode_'+page+'.txt'; fs.writeFile(filename, JSON.stringify(data, ' ', 4), function(){ console.log( filename + ' 写入成功' ); }) dis.call();

这样就实现了异步调用时控制同时请求的数量。不过现在已经有很多类似的框架可以控制并发的数量了,直接使用即可,比如async中的parallelLimit方法也是用来控制并发数量的。

3. 抓取需要登录的页面

比如我们在抓取CNode,百度贴吧等一些网站,是不需要登录就可以直接抓取的,那么如知乎等网站,必须登录后才能抓取,否则直接跳转到登录页面。这种情况我们该怎么抓取呢?

使用cookie。 用户登录后,都会在cookie中记录下用户的一些信息,我们在抓取一些页面,带上这些cookie,服务器就会认为我们处于登录状态,程序就能抓取到我们想要的信息。

先在浏览器上登录我们的帐号,然后在console中使用document.domain获取到所有cookie的字符串,复制到下方程序的cookie处(如果你知道哪些cookie不需要,可以剔除掉)。

COPYJAVASCRIPT

request({ url:'https://www.zhihu.com/explore', headers:{ // "Referer":"www.zhihu.com" cookie : xxx } }, function(error, response, body){ if (!error && response.statusCode == 200) { // console.log( body ); var $ = cheerio.load(body); } })

同时在request中,还可以设定referer,比如有的接口或者其他数据,设定了referer的限制,必须在某个域名下才能访问。那么在request中,就可以设置referer来进行伪造。

4. 保存抓取到的图片

页面中的文本内容可以提炼后保存到文本或者数据库中,那么图片怎么保存到本地呢。

图片可以使用request中的pipe方法输出到文件流中,然后使用fs.createWriteStream输出为图片。

这里我们把图片保存到以日期创建的目录中,mkdirp可一次性创建多级目录(./img/2017/01/22)。保存的图片名称,可以使用原名称,也可以根据自己的规则进行命名。

COPYJAVASCRIPT

var request = require('request'), cheerio = require('cheerio'), fs = require('fs'), path = require('path'), // 用于分析图片的名称或者后缀名 mkdirp = require('mkdirp'); // 用于创建多级目录 var date = new Date(), year = date.getFullYear(), month = date.getMonth()+1, month = ('00'+month).slice(-2), // 添加前置0 day = date.getDate(), day = ('00'+day).slice(-2), // 添加前置0 dir = './img/'+year+'/'+month+'/'+day+'/'; // 根据日期创建目录 ./img/2017/01/22/ var stats = fs.statSync(dir); if( stats.isDirectory() ){ console.log(dir+' 已存在'); }else{ console.log('正在创建目录 '+dir); mkdirp(dir, function(err){ if(err) throw err; }) } request({ url : 'http://desk.zol.com.cn/meinv/?_t='+Date.now() }, function(err, response, body){ if(err) throw err; if( response.statusCode == 200 ){ var $ = cheerio.load(body); $('.photo-list-padding img').each(function(){ var $this = $(this), imgurl = $this.attr('src'); var ext = path.extname(imgurl); // 获取图片的后缀名,如 .jpg, .png .gif等 var filename = Date.now()+'_'+ parseInt(Math.random()*10000)+ext; // 命名方式:毫秒时间戳+随机数+后缀名 // var filename = path.basename(imgurl); // 直接获取图片的原名称 // console.log(filename); download(imgurl, dir+filename); // 开始下载图片 }) } }); // 保存图片 var download = function(imgurl, filename){ request.head(imgurl, function(err, res, body) { request(imgurl).pipe(fs.createWriteStream(filename)); console.log(filename+' success!'); }); }

在对应的日期目录里(如./img/2017/01/22/),就可以看到下载的图片了。

5. 总结

我们这里只是写了一个简单的爬虫,针对更复杂的功能,则需要更复杂的算法的来控制了。还有如何抓取ajax的数据,我们会在后面进行讲解。

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