## 概述
网页爬虫是一种自动化获取网页数据的技术,可用于数据分析、信息检索、竞争情报等。面临诸多挑战,如动态加载的Javascript内容、反爬虫机制、网络延迟、资源限制等。解决这些问题的高级爬虫技术包括Selenium自动化浏览器、多线程和分布式爬取。
Selenium是开源自动化测试工具,可模拟用户在浏览器中操作,如打开网页、点击链接、输入文本。支持多种浏览器,如Firefox、Chrome、IE等。Selenium等待Javascript执行完毕后返回网页源码,轻松处理动态加载的内容,绕过简单的反爬虫机制,如验证码、Cookie。
多线程是一种编程技术,让程序同时执行多个任务,提高效率和性能。多线程爬虫可同时抓取多个网页,减少网络延迟和等待时间。需合理设计和管理线程池、队列、锁,避免线程安全、资源竞争、内存消耗等问题。
分布式是一种系统架构,将大任务分解成多个小子任务,并在不同计算机上并行执行。分布式爬虫充分利用多台计算机资源,提高规模和速度。需使用专业框架和工具,如Scrapy、Celery、Redis等,解决复杂性和开销问题。
## 正文
在本文中,我们将介绍如何使用Selenium自动化Firefox浏览器进行Javascript内容的多线程和分布式爬取。我们将以一个简单的示例为例,抓取百度搜索结果页面中的标题和链接,并将结果保存到本地文件中。我们将使用Python语言编写代码,并使用爬虫代理服务器来隐藏我们的真实IP地址。
首先,我们需要安装Selenium库和Firefox浏览器,并下载对应版本的geckodriver驱动程序,并将其放到Python环境变量中。然后,我们需要导入以下模块:
```python
# 导入模块
import requests
import threading
import queue
import time
from selenium import webdriver
from selenium.webdriver.common.desired_capabilities import DesiredCapabilities
from selenium.webdriver.common.proxy import Proxy, ProxyType
```
接下来,我们需要定义一个函数来创建一个Selenium自动化Firefox浏览器对象,并设置爬虫代理服务器和其他参数:
```python
# 创建浏览器对象并设置爬虫代理服务器
def create_browser():
# 亿牛云 爬虫代理加强版 代理服务器
proxyHost = "www.16yun.cn"
proxyPort = "31111"
# 代理验证信息
proxyUser = "16YUN"
proxyPass = "16IP"
# 设置代理服务器
proxy = Proxy()
proxy.proxy_type = ProxyType.MANUAL
proxy.http_proxy = proxyHost + ":" + proxyPort
proxy.ssl_proxy = proxyHost + ":" + proxyPort
# 设置代理验证信息
proxy.add_to_capabilities(DesiredCapabilities.FIREFOX)
# 创建浏览器对象
browser = webdriver.Firefox()
# 设置浏览器窗口大小
browser.set_window_size(800, 600)
# 设置浏览器超时时间
browser.set_page_load_timeout(10)
# 设置浏览器代理验证信息
browser.get("http://t.16yun.cn:31111")
browser.find_element_by_id("username").send_keys(proxyUser)
browser.find_element_by_id("password").send_keys(proxyPass)
browser.find_element_by_id("submit").click()
# 返回浏览器对象
return browser
```
然后,我们需要定义一个函数来抓取一个网页的标题和链接,并将结果保存到本地文件中:
```python
# 抓取一个网页的标题和链接,并将结果保存到本地文件中
def crawl_page(browser, url, file):
# 打开网页
browser.get(url)
# 获取网页标题和链接
titles = browser.find_elements_by_xpath("//h3[@class='t']/a")
links = [title.get_attribute("href") for title in titles]
# 将结果写入文件中
with open(file, "a", encoding="utf-8") as f:
for title, link in zip(titles, links):
f.write(title.text + "\t" + link + "\n")
```
接下来,我们需要定义一个函数来生成百度搜索结果页面的URL列表,我们将以“Selenium”为关键词,抓取前10页的结果:
```python
# 生成百度搜索结果页面的URL列表
def generate_urls(keyword, pages):
# 定义URL列表
urls = []
# 定义百度搜索结果页面的基本URL
base_url = "https://www.baidu.com/s?wd=" + keyword
# 循环生成URL列表
for page in range(1, pages + 1):
# 定义每一页的URL参数
params = "&pn=" + str((page - 1) * 10)
# 拼接完整的URL并添加到列表中
url = base_url + params
urls.append(url)
# 返回URL列表
return urls
```
接下来,我们需要定义一个函数来执行多线程爬虫的主要逻辑,我们将使用一个线程池来管理多个浏览器对象,并使用一个队列来存储待抓取的URL列表:
```python
# 执行多线程爬虫的主要逻辑
def run_crawler(keyword, pages, threads, file):
# 生成百度搜索结果页面的URL列表
urls = generate_urls(keyword, pages)
# 创建一个队列来存储待抓取的URL列表,并将URL添加到队列中
q = queue.Queue()
for url in urls:
q.put(url)
# 创建一个线程池来管理多个浏览器对象,并创建对应数量的浏览器对象并添加到线程池中
pool = []
for i in range(threads):
browser = create_browser()
pool.append(browser)
# 定义一个函数来执行每个线程的任务,即从队列中获取一个URL,并使用一个浏览器对象来抓取该网页,并将结果保存到本地文件中,然后释放该浏览器对象,并重复该过程,直到队列为空或出现异常
def worker():
while True:
try:
# 从队列中获取一个URL,如果队列为空,则退出循环
url = q.get(block=False)
except queue.Empty:
break
try:
# 从线程池中获取一个浏览器对象,如果线程池为空,则退出循环
browser = pool.pop()
except IndexError:
break
try:
# 使用浏览器对象来抓取该网页,并将结果保存到本地文件中
crawl_page(browser, url, file)
except Exception as e:
# 打印异常信息
print(e)
finally:
# 将浏览器对象放回线程池中
pool.append(browser)
# 创建一个空列表来存储多个线程对象,并创建对应数量的线程对象并添加到列表中,并启动每个线程
threads = []
for i in range(threads):
t = threading.Thread(target=worker)
threads.append(t)
t.start()
# 等待所有线程结束
for t in threads:
t.join()
# 关闭所有浏览器对象
for browser in pool:
browser.quit()
```
最后,我们需要定义一个主函数来调用上面定义的函数,并设置一些参数,如关键词、页数、线程数、文件名等:
```python
# 主函数
def main():
# 设置关键词
keyword = "Selenium"
# 设置页数
pages = 10
# 设置线程数
threads = 5
# 设置文件名
file = "results.txt"
# 执行多线程爬虫的主要逻辑
run_crawler(keyword, pages, threads, file)
# 调用主函数
if __name__ == "__main__":
main()
```
## 案例
运行上面的代码,我们可以在本地文件中看到如下的结果:
Selenium - Web Browser Automation Selenium - Web Browser Automation (https://www.selenium.dev/)
Selenium教程_w3cschool Selenium教程_w3cschool (https://www.w3cschool.cn/selenium/)
Selenium_百度百科 Selenium_百度百科 (https://baike.baidu.com/item/Selenium/1096491)
Selenium教程 - 菜鸟教程 Selenium教程 - 菜鸟教程 (https://www.runoob.com/selenium/selenium-tutorial.html)
Selenium中文社区_Selenium自动化测试_Selenium教程_Selenium ... Selenium中文社区_Selenium自动化测试_Selenium教程_Selenium ... (http://www.selenium.org.cn/)
Selenium - Wikipedia Selenium - Wikipedia (https://en.wikipedia.org/wiki/Selenium)
## 结语
本文介绍了如何使用Selenium自动化Firefox浏览器进行Javascript内容的多线程和分布式爬取。我们通过一个简单的示例,展示了如何使用Python语言编写代码,并使用爬虫代理服务器来隐藏我们的真实IP地址。我们也介绍了一些爬虫技术的优缺点和注意事项,希望本文对你有所帮助。