基于C++的网络爬虫的设计与实现的研究综述
作者：xxx 指导老师：xxx
摘要：本文归纳了网络爬虫的设计与实现方面的研究内容，概括了网络爬虫的定义与爬取策略、网络爬虫的体系结构、设计网络爬虫的关键问题以及爬虫身份的识别等方面的观点，并总结了如何通过一个或多个给定的种子网站，将网站上相应的网页抓取下来，并将其存入数据库或文本文件中的研究成果。本文也指出了如何通过解决传统的通用搜索引擎在某些领域的局限性，帮助人们更加有效地提取与利用互联网信息，进而提高人们在检索信息效率方面的研究需求。最后，本文提出了一个满足用户需求的网络爬虫的开发方案。
关键词：网络爬虫；通用搜索引擎；互联网
The Design and Implementation of Web Spider Based
on C++
Author:xxxTutor: xxx
Abstract：This paper summarizes the research about the design and implementation of the web spider, summarizesthe view aboutthe definition of web spider, the crawling strategy of the web spider, the architecture of the web spider, the key issues to design the web spider and identification of the web spider ,and summarizes the research about how to catch the web-pages which links to the corresponding web site through one or more given seed site, and then stores it into a database or text file . The paper also points out how to solve the limitations of the Traditional General Search Engine in some areas , help people more effectively extract the information and make use of the Internet, then improve people’sresearch needs in the area of information retrieval. In the end, the paper proposesa web spider development planwhich can meet the user’s needs.
Keywords:WebSpiders ;Tradition Universal Search Engine ; Internet
随着网络技术的发展，信息的提取与利用在人们的日常生活中越来越重要。搜索引擎由于能够从浩瀚的网络资源中给用户提供对用户有用的信息而获得长足的发展，自诞生以来，搜索引擎获得了越来越多用户的青睐，成为人们日常生活中检索信息必不可少的搜索工具。
研究背景
随着经济社会的发展，人们对信息搜索提出了更高的要求。传统搜索引擎，例如传统的通用搜索引擎AltaVista，Yahoo!和Google大都是基于关键字的检索，对根据语义信息提出的查询却无能为力，搜索结果常常包含大量用户并不关心的网页；随着万维网的数据形式的不断丰富与网络技术的不断发展，图片、数据库、音频及视频多媒体等不同数据形式大量出现，传统搜索引擎对这些信息含量密集且具有一定数据结构的数据不能很好的获取和发现。另外，传统搜索引擎有限的搜索引擎服务器资源与无限的网络数据资源之间的矛盾也日益突出。
为了解决这些问题，人们设计实现一个能够根据用户提供的种子网站，定向抓取相关网页资源的网络爬虫。网络爬虫是一个自动下载网页的程序，它根据既定的抓取目标，有选择的访问万维网上的网页与相关的链接，获取所需要的信息。它并不追求大的覆盖率，而将目标定为抓取与某一特定主题内容相关的网页，为面向主题的用户查询准备数据资源。
1.网络爬虫的定义及爬行策略
一个网络蜘蛛就是一种机器人，或者软件代理。大体上，它从一组要访问的URL链接开始，可以称这些URL为种子。爬虫访问这些链接，它辨认出这些页面的所有超链接，然后添加到这个URL列表，可以称作检索前沿。这些URL按照一定的策略反复访问，直到满足一定的条件结束。其工作流程如下：
图1 网络爬虫的工作流程
网页爬虫的行为通常是四种策略组合的结果。这四种策略分别是选择策略、重新访问策略、平衡礼貌策略、并行策略。其中，选择策略，用来决定所要下载的页面；重新访问策略，用来决定什么时候检查页面的更新变化；平衡礼貌策略，指出怎样避免站点超载；并行策略，指出怎么协同达到分布式抓取的效果。
2.网络爬虫体系结构
网络爬虫的结构主要分为以下几个部分: (1)下载模块,(2)网页分析模块, (3) URL去重模块,(4) URL分配模块, 如图2所示：
图2系统架构图
2.1下载模块
下载模块负责抓取网页, 是整个系统的基本与关键部分,直接影响爬行效果。该模块一般包含3 个子模块: (1) 下载线程; (2) Host控制子模块; (3) DNS 解析子模块。
2.2网页分析模块
网页分析主要是内容分析和链接抽取。网页中有很多不同的编码格式, 这些格式来自不同的文本( 简体中文、繁体中文、英文等) 。这些不同的文本信息会影响到后续的正文抽取和分词等模块。网页分析中需要考虑到这类问题。
HTML,XML网页除了标题和正文以外, 会有许多版权信息、广告链接以及公共的频道链接, 这些链接和文本一般没有太大的价值, 在提取网页内容的时候,需要过滤这些无用的链接。对于DOC, PPT, XLS, PDF 等带格式的文件, 网络爬虫都要提取出文件里的纯文本内容。对于多媒体、图片等文件, 一般是通过链接的锚文本( 即链接文本) 和相关的文件注释来判断这些文件的内容。
2.3 URL去重模块
在下载的过程中, 不可避免地会遇到重复的链接, 如何消除这些重复的链接, 是个很复杂的议题。URL的去重可以说是爬虫系统中最重要的一部分, 直接影响爬行效率和效果。
目前主流网络爬虫的URL 去重机制主要有两种方式: (1) 完全内存方式；(2) 基于磁盘的缓存方式。完全内存方式就是指计算URL 的Hash 值, 一般用4 至6个字节表示, 这样10 亿个网页的URL 就需要5 到8个G的内存。另一种方式是
开一个大数组进行按位验证, 这样只需前者八分之一的内存, 但有可能误判, 且误判率随着爬行规模的增大而提高。基于磁盘的缓存方式则是将大部分数据放在磁盘上, 内存里存放一个缓存, 然后根据策略更新缓存。由于磁盘的速度比内存慢一个数量级, 一旦所查URL不命中缓存, 就必须在磁盘中进行查找, 从而大大影响效率。
2.4 URL分配模块
抓取的效率主要依赖于硬件资源、网络的带宽以及程序执行效率等。普通单处理机系统受限于CPU 的处理能力、磁盘存储的容量, 不可能具备处理海量信息的能力, 这就要求Crawler 支持分布式协同工作。
URL 分配模块主要考虑两个问题: (1) 在节点间划分URL的策略, 即如何分配下载任务；(2) 优化性能, 比如负载均衡、协同工作的开销等。
3.设计网络爬虫的关键问题
3.1 可伸缩性
面对网络上数以万亿计的网页, 使用有限的资源运转一个高性能、可伸缩的Crawler 是一个首要任务。完成这项任务通常有3 点要求。首先, 采用的算法和数据结构要能够支持Crawler 处理海量的网页。其次, 在有限资源下, 爬行的平均速度必须维持一个较高的水平。第三, 在添加硬件的情况下, 性能能够得到线性增长。在效率方面, 由于网络爬虫可以看成是一个生产者消费者模型, 如何使各个模块协调工作, 以达到最佳性能, 也是一个严重的挑战。
3.2 提高下载质量
网络爬虫的目标是抓取互联网上所有有价值的网页。哪些网页有价值, 如何抓取这些网页, 这些问题需要对网页的质量有一个较为全面的评价。而评价标准主要依赖对互联网和用户需求的理解。其中, 主要包括以下几个方面的问题:
①网页之间的链接关系。
②URL 本身的质量。
③网页重复情况。
④网页内容的评价。
3.3 网页更新
目前网页更新的方式有两种: 一种是周期性进行更新。Crawler 第一次爬行到设定好的规模后, 停止爬行, 然后每隔一段( 固定的) 时间对本地的索引数据库网页进行一次全面的信息更新维护, 即替换掉陈旧的信息, 加入新生成的网页。更新周期一般以星期或月为计量单位。我们称这种为周期性Crawler。另一种是增量式信息更新方法。因为互联网中包含的大量网页的更新周期是不一致的, 有的变化无常, 有的十分稳定。因此应该以网页的变化周期作为进行有效性验证的依据。在每一次网页的更新过程中, 只对那些最有可能发生变化的网页进行更新, 以不同的频率更新不同的网页。Crawler会一直不停地爬行, 更新陈旧的网页, 并用新的更重要的网页替换掉次重要的网页。我们称采用这种方式的爬
虫为增量式Crawler。从理论上来讲, 增量式Crawler比周期性Crawler 效率更高。但如何确定每个网页的更新频率, 是一个难点。
4.爬虫身份识别
网络爬虫通过使用http请求的用户代理字段来向网络服务器表明他们的身份。网络管理员则通过检查网络服务器的日志，使用用户代理字段来辨认哪一个爬虫曾经访问过以及它访问的频率。用户代理字段可能会包含一个可以让管理员获取爬虫更多信息的URL。邮件抓取器和其他怀有恶意的网络爬虫通常不会留任何的用户代理字段内容，或者他们也会将他们的身份伪装成浏览器或者其他的知名爬虫。
5.开发工具介绍
5.1 Windows .NET Framework 2.0开发平台
NET Framework 是支持生成和运行下一代应用程序和 XML Web services 的内部Windows 组件。NET Framework主要包含一个非常大的代码库，可以在客户语言(如C++)中通过面向对象编程技术(OOP)来使用这些代码。这个部分.NET Framework库定义了一些基本类型。库分为不同的模块，这样就可以根据希望得到的结果来选择使用其中的各个部分。
5.2 开发工具C++
C++是由C子语言、面向对象的C++、泛型编程语言和STL（C++标准模板库，Standard Template Library）组成的程序设计语言。C++支持C语言的几乎全部功能，在语法上与C语言仅有极微妙的差别。C++强大（但容易失控的）模板功能使它能在编译期完成许多工作，从而大大提高运行期效率。随着STL的不断发展，它已经逐渐成为C++程序设计中不可或缺的部分，其效率可能比一般的native代码低些，但是其安全性与规范性使它大受欢迎。
5.3后台数据库ACCESS数据库
Microsoft Office Access（前名 Microsoft Access）是由微软发布的关联式数据库管理系统。它结合了 Microsoft Jet Database Engine 和图形用户界面两项特点，是 Microsoft Office的成员之一。它简单易用，可以胜任小批量的查询工作。
三、总结
本文分别从目前搜索引擎的发展现状、网络爬虫的定义、爬行策略、爬虫的体系结构、设计网络爬虫的关键问题以及爬虫的身份识别等方面介绍了如何设计一个网络爬虫，另外本文也从开发所需的操作系统、开发工具以及所涉及到的数据库技术等方面简单介绍了如何实现一个网络爬虫，并最终确立了使用Windows .NET Framework 2.0开发平台、C++与ACCESS的开发方案。本文的最终目标是设计实现一个能够根据用户提供的种子网站，定向抓取相关网页资源并将其内容存入数据库或文本文件中的网络爬虫。
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山东科技大学 本科毕业设计（论文）开题报告 题目网络爬虫 定向爬取?脚本之家?文本信息 学院名称信息科学与工程学院 专业班级计算机科学与技术2012级2班 学生姓名包志英 学号 201201050201 指导教师赵中英 填表时间：二0一六年三月二十八日
下，并不能很稳定的工作，内存消耗随着程序的运行而不断增大，直到达到jvm 分配的上限而崩溃。很多时候，你只能做个权衡，每个webclient使用若干次后就把它回收，然后重新启动一个，这非常影响性能。Rhino对于javascript的支持并不好，实际使用中，会发现各种Exception，很多时候会导致无法渲染出想要的结果，这个htmlunit的又一大缺陷。随着版本的更新，能够渐次解决一些问题，但是好的程序员，还是应该自己读源码来尝试解决问题。 Phantomjs相比于htmlunit，对于js的支持更接近真实的浏览器，但是并发性能差，通过java的exec调用系统命令来启动，更加降低了性能。 此外主流的浏览器都提供了相应的抓取支持，selenium可谓是一个集大成者，包含了上述的所有组件，以WebDriver的形式，适配各种爬虫组件，你可以用它操控浏览器自动抓取，当然，并发和性能的问题依然存在。 爬虫开发的主要问题是性能和反封锁。很多时候，采用高并发高频率抓取数据是可行的，前提是目标站点没有采用任何反爬措施（访问频率限制、防火墙、验证码……）；更多时候，有价值的信息，一定伴随着严格的反爬措施，一旦ip 被封，什么组件都没戏了。你不得不维护一个代理IP池来解决这个问题，当然，这也带来了代理ip稳定性和速度的问题，这些问题都是无法回避的问题，我们需要针对具体的情况，采用对应的措施，以最大限度的完成爬虫爬取任务。 目前，爬虫的需求呈爆炸式增长的趋势，这是当前各种互联网创新和大数据时代的新常态。火车和八爪鱼等团队看到了这一点，并率先开发了相对完备的爬虫产品，很多用户都在使用，但是更多的用户希望直接把爬虫抓取任务外包出去，因为他们不懂技术，工具的使用需要逾越技术的鸿沟，大部分用户并没有这个逾越鸿沟的打算。我相信像猪八戒这样的技术外包平台会活的越来越好，我也相信各个技术门类会不断聚集，形成相对独立的社区，P2P的社区平台将提供爬虫开发者和爬虫需求者更加通畅的交流渠道。 目前，淘宝等平台上出现很多爬虫服务商，如 https://www.doczj.com/doc/7b3297701.html,/item.htm?spm=a230r.1.14.4.10ZOWj&id=42659198536 &ns=1&abbucket=6#detail，这种定制开发的服务，增加了服务商的成本，服务往往是一次性的，满足了一个用户的需求，然而具有相似需求的用户，却很难有机会找到这个服务商，这就是为什么我们需要爬虫信息交流的平台。
山东建筑大学 课程设计成果报告 题目：基于Python的网络爬虫设计课程：计算机网络A 院（部）：管理工程学院 专业：信息管理与信息系统 班级： 学生姓名： 学号： 指导教师： 完成日期：
目录 1 设计目的 0 2 设计任务内容 0 3 网络爬虫程序总体设计 0 4 网络爬虫程序详细设计 0 4.1 设计环境和目标分析 0 4.1.1 设计环境 0 4.1.2 目标分析 (1) 4.2 爬虫运行流程分析 (1) 4.3 控制模块详细设计 (2) 4.3 爬虫模块详细设计 (2) 4.3.1 URL管理器设计 (2) 4.3.2 网页下载器设计 (2) 4.3.3 网页解析器设计 (2) 4.4数据输出器详细设计 (3) 5 调试与测试 (3) 5.1 调试过程中遇到的问题 (3) 5.2测试数据及结果显示 (4) 6 课程设计心得与体会 (4) 7 参考文献 (5) 8 附录1 网络爬虫程序设计代码 (5) 9 附录2 网络爬虫爬取的数据文档 (8)
1 设计目的 本课程设计是信息管理与信息系统专业重要的实践性环节之一，是在学生学习完《计算机网络》课程后进行的一次全面的综合练习。本课程设计的目的和任务： 1．巩固和加深学生对计算机网络基本知识的理解和掌握； 2．培养学生进行对网络规划、管理及配置的能力或加深对网络协议体系结构的理解或提高网络编程能力； 3．提高学生进行技术总结和撰写说明书的能力。 2 设计任务内容 网络爬虫是从web中发现,下载以及存储内容，是搜索引擎的核心部分。传统爬虫从一个或若干初始网页的URL开始，获得初始网页上的URL，在抓取网页的过程中，不断从当前页面上抽取新的URL放入队列，直到满足系统的一定停止条件。 参照开放源码分析网络爬虫实现方法，给出设计方案，画出设计流程图。 选择自己熟悉的开发环境，实现网络爬虫抓取页面、从而形成结构化数据的基本功能，界面适当美化。给出软件测试结果。 3 网络爬虫程序总体设计 在本爬虫程序中共有三个模块： 1、爬虫调度端：启动爬虫，停止爬虫，监视爬虫的运行情况 2、爬虫模块：包含三个小模块，URL管理器、网页下载器、网页解析器。 （1）URL管理器：对需要爬取的URL和已经爬取过的URL进行管理，可以从URL 管理器中取出一个待爬取的URL，传递给网页下载器。 （2）网页下载器：网页下载器将URL指定的网页下载下来，存储成一个字符串，传递给网页解析器。 （3）网页解析器：网页解析器解析传递的字符串，解析器不仅可以解析出需要爬取的数据，而且还可以解析出每一个网页指向其他网页的URL，这些URL被解析出来会补充进URL管理器 3、数据输出模块：存储爬取的数据 4 网络爬虫程序详细设计 4.1 设计环境和目标分析 4.1.1 设计环境
网络爬虫 网络爬虫是一个自动提取网页的程序，它为搜索引擎从万维网上下载网页，是搜索引擎的重要组成。传统爬虫从一个或若干初始网页的URL开始，获得初始网页上的URL，在抓取网页的过程中，不断从当前页面上抽取新的URL放入队列，直到满足系统的一定停止条件。 简单来说，网络爬虫的基本工作流程可以分为如下几步： 1.首先选取一部分精心挑选的种子URL； 2.将这些URL放入待抓取URL队列； 3.从待抓取URL队列中取出待抓取URL，解析DNS，并且得到主机的ip，并将URL对应的网页下载下来，存储进已下载网页库中。此外，将这些URL放进已抓取URL队列。 4.分析已抓取URL队列中的URL，并且将URL放入待抓取URL队列，从而进入下一个循环。 对URL的认识 爬虫最主要的处理对象就是URL，它根据URL地址取得所需要的文件内容，然后对它进行进一步的处理。因此，准确地理解URL对理解网络爬虫至关重要。 URL：统一资源定位符，是Internet 上描述信息资源的字符串。URL可以用一种统一的格式来描述各种信息资源，包括文件、服务器的地址和目录等。URL 的格式由三部分组成：第一部分是协议(或称为服务方式)。 第二部分是存有该资源的主机IP地址(有时也包括端口号)。 第三部分是主机资源的具体地址，如目录和文件名等。 第一部分和第二部分用“://”符号隔开，第二部分和第三部分用“/”符号隔开。第一部分和第二部分是不可缺少的，第三部分有时可以省略。 1.HTTP 协议的URL 示例
使用超级文本传输协议HTTP，提供超级文本信息服务的资源。 例：https://www.doczj.com/doc/7b3297701.html,/channel/welcome.htm。其计算机域名为https://www.doczj.com/doc/7b3297701.html,。超级文本文件(文件类型为.html)是在目录/channel 下的welcome.htm。这是中国人民日报的一台计算机。 例：https://www.doczj.com/doc/7b3297701.html,/talk/talk1.htm。其计算机域名为https://www.doczj.com/doc/7b3297701.html,。超级文本文件(文件类型为.html)是在目录/talk 下的talk1.htm。 2．文件的URL 用URL表示文件时，服务器方式用file表示，后面要有主机IP 地址、文件的存取路径(即目录)和文件名等信息。有时可以省略目录和文件名，但“/”符号不能省略。 例：file://https://www.doczj.com/doc/7b3297701.html,/pub/files/foobar.txt。代表存放在主机https://www.doczj.com/doc/7b3297701.html, 上的pub/files/目录下的一个文件，文件名是foobar.txt。 例：file://https://www.doczj.com/doc/7b3297701.html,/pub。代表主机https://www.doczj.com/doc/7b3297701.html, 上的目录/pub。 例：file://https://www.doczj.com/doc/7b3297701.html,/。代表主机https://www.doczj.com/doc/7b3297701.html, 的根目录。 通过URL抓取网页 1.抓取单个网页 所谓网页抓取，就是把URL 地址中指定的网络资源从网络流中读取出来，保存到本地。类似于使用程序模拟IE 浏览器的功能，把URL 作为HTTP 请求的内容发送到服务器端，然后读取服务器端的响应资源。 Java网页抓取 Java 语言把网络资源看成是一种文件，它对网络资源的访问和对本地文件的访问一样方便。它把请求和响应封装为流。因此我们可以根据相应内容，获得响应流，之后从流中按字节读取数据。例如，https://www.doczj.com/doc/7b3297701.html,.URL 类可以对相应的Web服务器发出请求并且获得响应文档。https://www.doczj.com/doc/7b3297701.html,.URL 类有一个默认的构造函数，使用URL 地址作为参数，构造URL 对象：URL pageURL = new URL(path);接着，可以通过获得的URL对象来取得网络流，进而像操作本地文件一样来操作网络资源：InputStream stream = pageURL.openStream()。 HttpClient Get方法 在实际的项目中，网络环境比较复杂。因此，只用https://www.doczj.com/doc/7b3297701.html, 包中的API来模拟IE客户端的工作，会产生很大的代码量。需要处理HTTP返回的状态码，设置HTTP代理，处理HTTPS 协议等工作。为了便于应用程序的开发，实际开发时常常使用Apache 的HTTP客户端开源项目——HttpClient。它完全能够处理HTTP 连接中的各种问题，使用起来非常方便。只需在项目中引入HttpClient.jar 包，就可以模拟IE 来获取网页内容。例如： //创建一个客户端，类似于打开一个浏览器 HttpClient httpclient=new HttpClient(); //创建一个get 方法，类似于在浏览器地址栏中输入一个地址
网络爬虫详解 一、爬虫技术研究综述 引言 随着网络的迅速发展，万维网成为大量信息的载体，如何有效地提取并利用这些信息成为一个巨大的挑战。搜索引擎(Search Engine)，例如传统的通用搜索引擎AltaVista，Yahoo!和Google等，作为一个辅助人们检索信息的工具成为用户访问万维网的入口和指南。但是，这些通用性搜索引擎也存在着一定的局限性，如： (1) 不同领域、不同背景的用户往往具有不同的检索目的和需求，通用搜索引擎所返回的结果包含大量用户不关心的网页。 (2) 通用搜索引擎的目标是尽可能大的网络覆盖率，有限的搜索引擎服务器资源与无限的网络数据资源之间的矛盾将进一步加深。 (3) 万维网数据形式的丰富和网络技术的不断发展，图片、数据库、音频/视频多媒体等不同数据大量出现，通用搜索引擎往往对这些信息含量密集且具有一定结构的数据无能为力，不能很好地发现和获取。 (4) 通用搜索引擎大多提供基于关键字的检索，难以支持根据语义信息提出的查询。 为了解决上述问题，定向抓取相关网页资源的聚焦爬虫应运而生。聚焦爬虫是一个自动下载网页的程序，它根据既定的抓取目标，有选择的访问万维网上的网页与相关的链接，获取所需要的信息。与通用爬虫(general purpose web crawler)不同，聚焦爬虫并不追求大的覆盖，而将目标定为抓取与某一特定主题内容相关的网页，为面向主题的用户查询准备数据资源。 1 聚焦爬虫工作原理及关键技术概述 网络爬虫是一个自动提取网页的程序，它为搜索引擎从万维网上下载网页，是搜索引擎的重要组成。传统爬虫从一个或若干初始网页的URL开始，获得初始网页上的URL，在抓取网页的过程中，不断从当前页面上抽取新的URL放入队列,直到满足系统的一定停止条件，如图1(a)流程图所示。聚焦爬虫的工作流程较为复杂，需要根据一定的网页分析算法过滤与主题无关的链接，保留有用的链接并将其放入等待抓取的URL队列。然后，它将根据一定的搜索策略从队列中选择下一步要抓取的网页URL，并重复上述过程，直到达到系统的某一条件时停止，如图1(b)所示。另外，所有被爬虫抓取的网页将会被系统存贮，进行一定的分析、过滤，并建立索引，以便之后的查询和检索；对于聚焦爬虫来说，这一过程所得到的分析结果还可能对以后的抓取过程给出反馈和指导。 相对于通用网络爬虫，聚焦爬虫还需要解决三个主要问题： (1) 对抓取目标的描述或定义； (2) 对网页或数据的分析与过滤； (3) 对URL的搜索策略。 抓取目标的描述和定义是决定网页分析算法与URL搜索策略如何制订的基础。而网页分析算法和候选URL排序算法是决定搜索引擎所提供的服务形式和爬虫网页抓取行为的关键所在。这两个部分的算法又是紧密相关的。
网络爬虫 1.工作原理 网络爬虫是一个自动提取网页的程序，它为搜索引擎从万维网上下载网页，是搜索引擎的重要组成。传统爬虫从一个或若干初始网页的URL开始，获得初始网页上的URL，在抓取网页的过程中，不断从当前页面上抽取新的URL放入队列,直到满足系统的一定停止条件。聚焦爬虫的工作流程较为复杂，需要根据一定的网页分析算法过滤与主题无关的链接，保留有用的链接并将其放入等待抓取的URL队列。然后，它将根据一定的搜索策略从队列中选择下一步要抓取的网页URL，并重复上述过程，直到达到系统的某一条件时停止。另外，所有被爬虫抓取的网页将会被系统存贮，进行一定的分析、过滤，并建立索引，以便之后的查询和检索；对于聚焦爬虫来说，这一过程所得到的分析结果还可能对以后的抓取过程给出反馈和指导。基本步骤： 1）人工给定一个URL作为入口，从这里开始爬取。 2）用运行队列和完成队列来保存不同状态的链接。 3）线程从运行队列读取队首URL，如果存在，则继续执行，反之则停止爬取。 4）每处理完一个URL，将其放入完成队列，防止重复访问。 5）每次抓取网页之后分析其中的URL（URL是字符串形式，功能类似指针），将经过过滤的合法链接写入运行队列，等待提取。 6）重复步骤 3）、4）、5） 2.关键技术 1.对抓取目标的描述或定义 2.对网页或数据的分析与过滤 3.对URL的搜索策略
3.网页搜索策略 1.广度优先 广度优先搜索策略是指在抓取过程中，在完成当前层次的搜索后，才进行下一层次的搜索。该算法的设计和实现相对简单。在目前为覆盖尽可能多的网页，一般使用广度优先搜索方法。也有很多研究将广度优先搜索策略应用于聚焦爬虫中。其基本思想是认为与初始URL 在一定链接距离内的网页具有主题相关性的概率很大。另外一种方法是将广度优先搜索与网页过滤技术结合使用，先用广度优先策略抓取网页，再将其中无关的网页过滤掉。这些方法的缺点在于，随着抓取网页的增多，大量的无关网页将被下载并过滤，算法的效率将变低。 2.深度优先 即从起始网页开始，选择一个URL，进入，分析这个网页中的URL，选择一个再进入。如此一个链接一个链接地深入追踪下去，处理完一条路线之后再处理下一条路线。该算法在设置抓取深度时很容易导致爬虫的陷入(trapped)问题，同时每深入一层，网页价值和PageRank都会相应地有所下降。这暗示了重要网页通常距离种子较近，而过度深入抓取到的网页却价值很低，所以目前常见的是广度优先和最佳优先方法，很少使用深度优先策略。 3.最佳优先 最佳优先搜索策略按照一定的网页分析算法，预测候选URL与目标网页的相似度，或与主题的相关性，并选取评价最好的一个或几个URL进行抓取。它只访问经过网页分析算法预测为“有用”的网页。存在的一个问题是，在爬虫抓取路径上的很多相关网页可能被忽略，因为最佳优先策略是一种局部最优搜索算法。因此需要将最佳优先结合具体的应用进行改进，以跳出局部最优点。将在第4节中结合网页分析算法作具体的讨论。研究表明，这样的闭环调整可以将无关网页数量降低30%~90%。 4.网页分析算法 1.网络拓扑 基于网页之间的链接，通过已知的网页或数据，来对与其有直接或间接链接关系的对象（可以是网页或网站等）作出评价的算法。又分为网页粒度、网站粒度和网页块粒度这三种。 a)网页粒度的分析算法
网络爬虫的设计与实现
摘要 网络爬虫将下载的网页和收集到的网页信息存储在本地数据库中以供搜索引擎使用，它是一个专门从万维网上下载网页并分析网页的程序。随着网络的快速发展，人们对搜索引擎的要求也越来越高，而网络爬虫的效率直接影响着搜索引擎的质量。 本课题研究的是通用网络爬虫，它是从一个或若干个初始网页的链接开始进而得到一个链接队列。伴随着网页的抓取又不断从抓取到的网页中抽取新链接放入到链接队列中，直到爬虫系统满足了停止条件。该课题主要涉及到了缓冲池技术，多线程技术，套接字技术，HTTP和SSL协议，正则表达式，Linux网络编程技术，PHP+Apache的使用等相关技术。 本说明书叙述的网络爬虫是以Linux C实现的，加以PHP语言编写的界面使用户更加方面的操作，利用Shell脚本和Apache服务器使得爬虫系统和界面很好的结合在一起。 关键词：网络爬虫缓冲池正则表达式 SSL协议多线程
目次 1 引言 (1) 1.1 课题选题背景 (1) 1.2 课题研究的意义 (2) 2 需求分析 (3) 2.1 功能需求分析 (3) 2.2 系统性能分析 (4) 3 系统设计 (5) 3.1 系统工作流程图 (5) 3.2 数据结构设计 (6) 3.3 系统各功能流程图 (7) 4 系统实现 (10) 4.1 相关技术分析 (10) 4.2 系统功能模块的实现 (11) 5 测试与结果 (17) 结论 (23) 致谢............................................................................................ 错误!未定义书签。参考文献. (24)
网络爬虫开题报告 篇一：毕设开题报告及开题报告分析 开题报告如何写 注意点 1.一、对指导教师下达的课题任务的学习与理解 这部分主要是阐述做本课题的重要意义 2.二、阅读文献资料进行调研的综述 这部分就是对课题相关的研究的综述落脚于本课题解决了那些关键问题 3.三、根据任务书的任务及文件调研结果，初步拟定执行实施的方案（含具体进度计划） 这部分重点写具体实现的技术路线方案的具体实施方法和步骤了，具体进度计划只是附在后面的东西不是重点南京邮电大学通达学院毕业设计(论文)开题报告文献[5] 基于信息数据分析的微博研究综述[J]；研究微博信息数据的分析，在这类研究中，大多数以微博消息传播的三大构件---微博消息、用户、用户关系为研究对象。以微博消息传播和微博成员组织为主要研究内容，目的在于发祥微博中用户、消息传博、热点话题、用户关系网络等的规律。基于微博信息数据分析的研究近年来在国内外都取得了很多成果，掌握了微博中的大量特征。该文献从微博消息传播三大构件的角度，对当前基于信息数据分析的微博研究
进行系统梳理,提出微博信息传播三大构件的概念,归纳了此类研究的主要研究内容及方法。 对于大多用户提出的与主题或领域相关的查询需求,传统的通用搜索引擎往往不能提供令人满意的结果网页。为了克服通用搜索引擎的以上不足,提出了面向主题的聚焦爬虫的研究。文献[6]综述了聚焦爬虫技术的研究。其中介绍并分析了聚焦爬虫中的关键技术：抓取目标定义与描述，网页分析算法和网页分析策略，并根据网络拓扑、网页数据内容、用户行为等方面将各种网页分析算法做了分类和比较。聚焦爬虫能够克服通用爬虫的不足之处。 文献[7]首先介绍了网络爬虫工作原理,传统网络爬虫的实现过程,并对网络爬虫中使用的关键技术进行了研究,包括网页搜索策略、URL去重算法、网页分析技术、更新策略等。然后针对微博的特点和Ajax技术的实现方法,指出传统网络爬虫的不足,以及信息抓取的技术难点,深入分析了现有的基于Ajax的网络爬虫的最新技术——通过模拟浏览器行为,触发JavaScript事件(如click, onmouseover等),解析JavaScript脚本,动态更新网页DOM树,抽取网页中的有效信息。最后,详细论述了面向SNS网络爬虫系统的设计方案,整(转载自：https://www.doczj.com/doc/7b3297701.html, 小草范文网:网络爬虫开题报告)体构架,以及各功能模块的具体实现。面向微博的网络爬虫系统的实现是以新浪微博作为抓取的
网络爬虫的设计与实现 王 娟，吴金鹏 （贵州民族学院计算机与信息工程学院，贵州贵阳５５００２５ ）摘 要：搜索引擎技术随着互联网的日益壮大而飞速发展。作为搜索引擎不可或缺的组成部分，网络爬虫的作用显 得尤为重要，它的性能直接决定了在庞大的互联网上进行网页信息采集的质量。设计并实现了通用爬虫和限定爬虫。 关键词：网络爬虫；通用爬虫；限定爬虫 中图分类号：ＴＰ３９３ 文献标识码：Ａ 文章编号：１６７２－７８００（２０１２）００４－０１３６－ ０２作者简介：王娟（１９８３－），女，湖南邵东人，硕士，贵州民族学院讲师，研究方向为数据挖掘、网络安全；吴金鹏（１９８９－） ，男，山西晋中人，贵州民族学院本科生，研究方向为计算机科学与技术。 ０ 引言 网络爬虫也称网络蜘蛛，它为搜索引擎从万维网上下载网页，并沿着网页的相关链接在Ｗｅｂ中采集资源， 是一个功能很强的网页自动抓取程序， 也是搜索引擎的重要组成部分，爬虫设计的好坏直接决定着整个搜索引擎的性能及扩展能力。 网络爬虫按照系统结构和实现技术，大致可以分为：通用网络爬虫、主题网络爬虫、增量式网络爬虫、深层网络爬虫。实际应用中通常是将几种爬虫技术相结合。 １ 通用爬虫的设计与实现 １．１ 工作原理 通用网络爬虫根据预先设定的一个或若干初始种子ＵＲＬ开始，以此获得初始网页上的ＵＲＬ列表， 在爬行过程中不断从ＵＲＬ队列中获一个个的ＵＲＬ，进而访问并下载该页面。页面下载后页面解析器去掉页面上的ＨＴＭＬ标记后得到页面内容，将摘要、ＵＲＬ等信息保存到Ｗｅｂ数据库中，同时抽取当前页面上新的ＵＲＬ，保存到ＵＲＬ队列，直到满足系统停止条件。其原理如图１所示。１．２ 爬行策略 为提高工作效率，通用网络爬虫会采取一定的爬行策略优先爬取重要的网页。常用的有深度优先和宽度优先策略。宽度优先算法的设计和实现相对简单，可以覆盖尽可能多的网页，是使用最广泛的一种爬行策略。 一个爬虫如何利用宽度优先遍历来抓取网页呢？在爬虫中，每个链接对应一个ＨＴＭＬ页面或者其它文件，通 常将ＨＴＭＬ页面上的超链接称为“子节点” 。整个宽度优先爬虫就是从一系列的种子节点开始，把这些网页中的 “子节点”提取出来，放到队列中依次进行抓取。被访问过的节点放入到另一张表中， 过程如图２所示 。 图１ 通用爬虫工作流程 图２ 宽度优先爬虫过程 １．３ 爬虫队列设计 爬虫队列设计是网络爬虫的关键。因为爬虫队列要 存储大量的ＵＲＬ，所以依靠本地链表或者队列肯定是不够的，应当寻找一个性价比高的数据库来存放ＵＲＬ队列，Ｂｅｒｋｅｌｅｙ ＤＢ是目前一种比较流行的内存数据库。根据爬虫的特点，Ｈａｓｈ表成为了一种比较好的选择。但是在使用Ｈａｓｈ存储ＵＲＬ字符串的时候常用ＭＤ５算法来对ＵＲＬ进行压缩。在实现了爬虫队列之后就要继续实现Ｖｉｓｉｔｅｄ表了。如何在大量的ＵＲＬ中辨别哪些是新的、哪些是被访问过的呢？通常使用的技术就是布隆过滤器（Ｂｌｏｏｍ Ｆｉｌｔｅｒ）。利用布隆过滤器判断一个元素是否在集合中是目前比较高效实用的方法。１．４ 设计爬虫架构 爬虫框架结构如图３所示 。 图３ 爬虫结构
基于C++的网络爬虫的设计与实现的研究综述 作者：xxx 指导老师：xxx 摘要：本文归纳了网络爬虫的设计与实现方面的研究内容，概括了网络爬虫的定义与爬取策略、网络爬虫的体系结构、设计网络爬虫的关键问题以及爬虫身份的识别等方面的观点，并总结了如何通过一个或多个给定的种子网站，将网站上相应的网页抓取下来，并将其存入数据库或文本文件中的研究成果。本文也指出了如何通过解决传统的通用搜索引擎在某些领域的局限性，帮助人们更加有效地提取与利用互联网信息，进而提高人们在检索信息效率方面的研究需求。最后，本文提出了一个满足用户需求的网络爬虫的开发方案。 关键词：网络爬虫；通用搜索引擎；互联网 The Design and Implementation of Web Spider Based on C++ Author:xxxTutor: xxx Abstract：This paper summarizes the research about the design and implementation of the web spider, summarizesthe view aboutthe definition of web spider, the crawling strategy of the web spider, the architecture of the web spider, the key issues to design the web spider and identification of the web spider ,and summarizes the research about how to catch the web-pages which links to the corresponding web site through one or more given seed site, and then stores it into a database or text file . The paper also points out how to solve the limitations of the Traditional General Search Engine in some areas , help people more effectively extract the information and make use of the Internet, then improve people’sresearch needs in the area of information retrieval. In the end, the paper proposesa web spider development planwhich can meet the user’s needs. Keywords:WebSpiders ;Tradition Universal Search Engine ; Internet
山东建筑大学计算机网络课程设计基于Python的网络爬 虫设计
山东建筑大学 课程设计成果报告 题目：基于Python的网络爬虫设计课程：计算机网络A 院（部）：管理工程学院 专业：信息管理与信息系统 班级： 学生姓名： 学号： 指导教师： 完成日期：
目录 1 设计目的 0 2 设计任务内容 0 3 网络爬虫程序总体设计 0 4 网络爬虫程序详细设计 (1) 4.1 设计环境和目标分析 (1) 4.1.1 设计环境 (1) 4.1.2 目标分析 (1) 4.2 爬虫运行流程分析 (2) 4.3 控制模块详细设计 (3) 4.3 爬虫模块详细设计 (3) 4.3.1 URL管理器设计 (3) 4.3.2 网页下载器设计 (4) 4.3.3 网页解析器设计 (5) 4.4数据输出器详细设计 (6) 5 调试与测试 (6) 5.1 调试过程中遇到的问题 (6) 5.2测试数据及结果显示 (7) 6 课程设计心得与体会 (7) 7 参考文献 (8) 8 附录1 网络爬虫程序设计代码 (8)
9 附录2 网络爬虫爬取的数据文档 (15)
1 设计目的 本课程设计是信息管理与信息系统专业重要的实践性环节之一，是在学生学习完《计算机网络》课程后进行的一次全面的综合练习。本课程设计的目的和任务： 1．巩固和加深学生对计算机网络基本知识的理解和掌握； 2．培养学生进行对网络规划、管理及配置的能力或加深对网络协议体系结构的理解或提高网络编程能力； 3．提高学生进行技术总结和撰写说明书的能力。 2 设计任务内容 网络爬虫是从web中发现,下载以及存储内容，是搜索引擎的核心部分。传统爬虫从一个或若干初始网页的URL开始，获得初始网页上的URL，在抓取网页的过程中，不断从当前页面上抽取新的URL放入队列，直到满足系统的一定停止条件。 参照开放源码分析网络爬虫实现方法，给出设计方案，画出设计流程图。 选择自己熟悉的开发环境，实现网络爬虫抓取页面、从而形成结构化数据的基本功能，界面适当美化。给出软件测试结果。 3 网络爬虫程序总体设计
一篇文章了解爬虫技术现状岂安低调分享 干货观点案例资讯我们本文全面的分析了爬虫的原理、技术现状、以及目前仍面临的问题。如果你没接触过爬虫，本文很适合你，如果你是一名资深的虫师，那么文末的彩蛋你可能感兴趣。 需求 万维网上有着无数的网页，包含着海量的信息，无孔不入、森罗万象。但很多时候，无论出于数据分析或产品需求，我们需要从某些网站，提取出我们感兴趣、有价值的内容，但是纵然是进化到21世纪的人类，依然只有两只手，一双眼，不可能去每一个网页去点去看，然后再复制粘贴。所以我们需要一种能自动获取网页内容并可以按照指定规则提取相 应内容的程序，这就是爬虫。 原理 传统爬虫从一个或若干初始网页的URL开始，获得初始网页上的URL，在抓取网页的过程中，不断从当前页面上抽取新的URL放入队列,直到满足系统的一定停止条件。聚焦爬虫的工作流程较为复杂，需要根据一定的网页分析算法过滤与主题无关的链接，保留有用的链接并将其放入等待抓取的URL队列。然后，它将根据一定的搜索策略从队列中选择下一步要抓取的网页URL，并重复上述过程，直到达到系统的
某一条件时停止。另外，所有被爬虫抓取的网页将会被系统存贮，进行一定的分析、过滤，并建立索引，以便之后的查询和检索；所以一个完整的爬虫一般会包含如下三个模块：网络请求模块爬取流程控制模块内容分析提取模块网络请 求 我们常说爬虫其实就是一堆的http(s)请求，找到待爬取的链接，然后发送一个请求包，得到一个返回包，当然，也有HTTP长连接(keep-alive)或h5中基于stream的websocket 协议，这里暂不考虑，所以核心的几个要素就是：url请求header、body响应herder、内容01URL 爬虫开始运行时需要一个初始url，然后会根据爬取到的html 文章，解析里面的链接，然后继续爬取，这就像一棵多叉树，从根节点开始，每走一步，就会产生新的节点。为了使爬虫能够结束，一般都会指定一个爬取深度(Depth)。 02Http请求 http请求信息由请求方法(method)、请求头(headers)、请求正文(body)三部分组成。由于method一般是header中的第一行，也可以说请求头中包含请求方法，下面是chrome访问请求头的一部分：GET / HTTP/1.1Connection:Keep-AliveHost:https://www.doczj.com/doc/7b3297701.html,Use r-Agent:Mozilla/5.0 (Macintosh; Intel Mac OS X 10_11_6) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko)
基于Python的网络爬虫的设计与实现 1．本课题所涉及的问题在国内（外）的研究现状综述 无论国内国外，随着动态网页技术的发展，网络爬虫的难度也越来越高。很大一部分的动态网页是搜索不到的，例如聊天室系统，另外还有很多页面是需要注册为用户并登录才可以看到，并且在登录过程中有输入验证码这一操作，验证码现在对于网络爬虫是一大难题。目前来说，大多数爬虫是用后台脚本类语言写的，其中python无疑是用的最多最广的，并且页诞生了很多优秀的库和框架。但是一般来说，搜索引擎的爬虫对爬虫的效率要求更高，对于大多用户提出的与主题或者领域相关的查询需求，传统的通用搜索引擎往往不能提供令人满意的结果为了克服通用搜索引擎的不足，提出了面向主题的聚焦爬虫的研究。现在，聚焦爬虫已经成为爬虫的研究热点之一。 2．本人对课题任务书提出的任务要求及实现预期目标的可行性分析过去，不管是翻阅书籍，还是通过手机，电脑等从互联网上手动点击搜索信息，视野受限，信息面太过于狭窄，且数据量大而杂乱，爆炸式信息的更新速度是快速且不定时的。要想手动获取到海量的信息，并进行分析整理，都要耗费巨多的时间，精力，效率低下，但是通过网络爬虫，根据需求获取海量网络数据，进行数据清洗，去重，入库，存表，数据可视化，把分析结果反馈给用户，并把数据结合搜索引擎存储，用户在查询数据的时候实现搜索建议，搜索结果关键字高亮化，展示热门搜索等功能，精简搜索范围，提高搜索效率，提供令人满意的结果，克服了通用搜索引擎的不足。 3．本课题需要重点研究的、关键的问题及解决的思路 绝大部分网站都有反爬虫机制,数据不能获取到,这时需要采取设置请求头,设置请求的时间间隔,伪造代理信息或者采取其他的措施来解决。部分网站需要登录之后才能找到需要的数据,在登录的过程中会遇到输入验证码的问题,可以选择模拟登陆,第一次登录之后,鼠标右键,查看网络,查找登录时的参数字段信息,利用这些字段名,通过模拟浏览器操作实现自动登录,验证码可以选择手动输入也可以选择人工打码。数据库性能会因为表结构的设计受到很大的影响,每张表的字段值或多或少,需要合理的设计数据库,这个可以通过垂直分表，水平分表,选择合适的存储引擎等来实现,在存储的过程中,选择异步存储,依靠连接池来实现数据量过大导致的时间,性能,效率上的问题。 4．完成本课题所必须的工作条件（如工具书、实验设备或实验环境条件、某类市场调研、计算机辅助设计条件等等）及解决的办法 1.Windows系统 2.Firefox和Firebug、FirePath组件 3.Elasticsearch环境 4.安装MySQL 5.Python语言环境
毕业设计（论文）说明书 题目：网络爬虫设计与实现 学院软件学院 专业软件工程
毕业设计（论文）任务书题目：网络爬虫设计与实现
独创声明 本人郑重声明：所呈交的毕业设计(论文)，是本人在指导老师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果，成果不存在知识产权争议。尽我所知，除文中已经注明引用的内容外，本设计（论文）不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体均已在文中以明确方式标明。 本声明的法律后果由本人承担。 作者签名: 二〇一〇年九月二十日 毕业设计（论文）使用授权声明 本人完全了解滨州学院关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定。 本人愿意按照学校要求提交学位论文的印刷本和电子版，同意学校保存学位论文的印刷本和电子版，或采用影印、数字化或其它复制手段保存设计（论文）；同意学校在不以营利为目的的前提下，建立目录检索与阅览服务系统，公布设计（论文）的部分或全部内容，允许他人依法合理使用。 （保密论文在解密后遵守此规定） 作者签名: 二〇一〇年九月二十日
一、原始依据（包括设计或论文的工作基础、研究条件、应用环境、工作目的等。） 互联网是一个庞大的非结构化的数据库，将数据有效的检索并组织呈现出来有着巨大的应用前景。搜索引擎作为一个辅助人们检索信息的工具成为用户访问万维网的入口和指南。但是，这些通用性搜索引擎也存在着一定的局限性。不同领域、不同背景的用户往往具有不同的检索目的和需求，通用搜索引擎所返回的结果包含大量用户不关心的网页。所以需要一个能基于主题搜索的满足特定需求的网络爬虫。 为了解决上述问题，参照成功的网络爬虫模式，对网络爬虫进行研究，从而能够为网络爬虫实现更深入的主题相关性，提供满足特定搜索需求的网络爬虫。 二、参考文献 [1]Winter．中文搜索引擎技术解密：网络蜘蛛 [M]．北京：人民邮电出版社，2004年． [2]Sergey等．The Anatomy of a Large-Scale Hypertextual Web Search Engine [M]．北京：清华大学出版社，1998年． [3]Wisenut．WiseNut Search Engine white paper [M]．北京：中国电力出版社，2001年． [4]Gary R.Wright W.Richard Stevens．TCP-IP协议详解卷3：TCP事务协议，HTTP，NNTP和UNIX域协议 [M]．北京：机械工业出版社，2002 年1月. [5]罗刚王振东．自己动手写网络爬虫[M]．北京：清华大学出版社，2010年10月. [6]李晓明，闫宏飞，王继民．搜索引擎：原理、技术与系统——华夏英才基金学术文库[M]．北京：科学出版社，2005年04月.
摘要 网络爬虫是一种自动搜集互联网信息的程序。通过网络爬虫不仅能够为搜索引擎采集网络信息，而且可以作为定向信息采集器，定向采集某些网站下的特定信息，如招聘信息，租房信息等。 本文通过JAVA实现了一个基于广度优先算法的多线程爬虫程序。本论文阐述了网络爬虫实现中一些主要问题：为何使用广度优先的爬行策略，以及如何实现广度优先爬行；为何要使用多线程，以及如何实现多线程；系统实现过程中的数据存储；网页信息解析等。 通过实现这一爬虫程序，可以搜集某一站点的URLs，并将搜集到的URLs 存入数据库。 【关键字】网络爬虫；JAVA；广度优先；多线程。
ABSTRACT SPIDER is a program which can auto collect informations from internet. SPIDER can collect data for search engines, also can be a Directional information collector, collects specifically informations from some web sites, such as HR informations, this paper, use JAVA implements a breadth-first algorithm multi-thread SPDIER. This paper expatiates some major problems of SPIDER: why to use breadth-first crawling strategy, and collect URLs from one web site, and store URLs into database. 【KEY WORD】SPIDER; JA V A; Breadth First Search; multi-threads.
基于p y t h o n的网络爬虫设计【摘要】近年来，随着网络应用的逐渐扩展和深入，如何高效的获取网上数据成为了无数公司和个人的追求，在大数据时代，谁掌握了更多的数据，谁就可以获得更高的利益，而网络爬虫是其中最为常用的 一种从网上爬取数据的手段。 网络爬虫，即Web Spider，是一个很形象的名字。如果把互联网比喻成一个蜘蛛网，那么Spider就是在网上爬来爬去的蜘蛛。网络蜘蛛是通过网页的链接地址来寻找网页的。从网站某一个页面（通常是首页） 开始，读取网页的内容，找到在网页中的其它链接地址，然后通过这些链接地址寻找下一个网页，这样一 直循环下去，直到把这个网站所有的网页都抓取完为止。如果把整个互联网当成一个网站，那么网络蜘蛛 就可以用这个原理把互联网上所有的网页都抓取下来。 那么，既然网络爬虫有着如此先进快捷的特点，我们该如何实现它呢？在众多面向对象的语言中，首选python，因为python是一种“解释型的、面向对象的、带有动态语义的”高级程序，可以使人在编程时 保持自己的风格，并且编写的程序清晰易懂，有着很广阔的应用前景。 关键词python 爬虫数据 1 前言 本编程设计的目的和意义 随着网络的迅速发展，万维网成为大量信息的载体，如何有效地提取并利用这些信息成为一个巨大的挑战。搜索引擎（例如传统的通用搜索引擎AltaVista，Yahoo!和Google 等）作为一个辅助人们检索信息的工具成为用户访问万维网的入口和指南。但是，这些通用性搜索引擎也存在着一定的局限性，如： (1) 不同领域、不同背景的用户往往具有不同的检索目的和需求，通用搜索引擎所返回的结果包含大量用户不关心的网页。 (2) 通用搜索引擎的目标是尽可能大的网络覆盖率，有限的搜索引擎服务器资源与无限的网络数据资源之间的矛盾将进一步加深。 (3) 万维网数据形式的丰富和网络技术的不断发展，图片、数据库、音频/视频多媒体等不同数据大量出现，通用搜索引擎往往对这些信息含量密集且具有一定结构的数据无能为力，不能很好地发现和获取。 (4) 通用搜索引擎大多提供基于关键字的检索，难以支持根据语义信息提出的查询。为了解决上述问题，定向抓取相关网页资源的聚焦爬虫应运而生。聚焦爬虫是一个自动下载网页的程序，它根据既定的抓取目标，有选择的访问万维网上的网页与相关的链接，获取所需要的信息。与通用爬虫(generalpurpose web crawler)不同，聚焦爬虫并不追求大的覆盖，而将目标定为抓取与某一特定主题内容相关的网页，为面向主题的用户查询准备数据资源。 编程设计目及思路 学习了解并熟练掌握python的语法规则和基本使用，对网络爬虫的基础知识进行了一定程度的理解，提高对网页源代码的认知水平，学习用正则表达式来完成匹配查找的工作，了解数据库的用途，学习mongodb数据库的安装和使用，及配合python的工作。 （1)以世纪佳缘网为例，思考自己所需要的数据资源，并以此为基础设计自己的爬虫程序。（2)应用python伪装成浏览器自动登陆世纪佳缘网，加入变量打开多个网页。 （3)通过python的urllib2函数进行世纪佳缘网源代码的获取。
网络爬虫技术的概述与研究 摘要 网络爬虫，又被称为网页蜘蛛，网络机器人，随着网络的迅速发展，万维网成为大量信息的载体，如何有效地提取并利用这些信息成为一个巨大的挑战。搜索引擎 (Search Engine)，例如传统的通用搜索引擎AltaVista，Yahoo!和Google 等，作为一个辅助人们检索信息的工具成为用户访问web的入口和指南。但是，这些通用性搜索引擎也存在着一定的局限性。为了解决上述问题，定向抓取相关网页资源的聚焦爬虫应运而生。聚焦爬虫是一个自动下载网页的程序，它根据既定的抓取目标，有选择的访问万维网上的网页与相关的链接，获取所需要的信息。本文将对网络爬虫技术及其原理进行简单的介绍，并且给出实例。 关键词 网络爬虫聚焦爬虫网页抓取搜索策略 URL
一、网络爬虫的简介 1、URL 在介绍网络爬虫之前，先引入URL的相关知识。URL是URI的一个子集。它是Uniform Resource Locator的缩写，译为“统一资源定位符”。通俗地说，URL 是Internet上描述信息资源的字符串，主要用在各种WWW客户程序和服务器程序上，特别是著名的Mosaic。采用URL可以用一种统一的格式来描述各种信息资源，包括文件、服务器的地址和目录等。URL的格式由三部分组成： ·第一部分是协议(或称为服务方式)。 ·第二部分是存有该资源的主机IP地址(有时也包括端口号)。 ·第三部分是主机资源的具体地址，如目录和文件名等。 第一部分和第二部分用“://”符号隔开，第二部分和第三部分用“/”符号隔开。第一部分和第二部分是不可缺少的，第三部分有时可以省略。 用URL表示文件时，服务器方式用file表示，后面要有主机IP地址、文件的存取路径(即目录)和文件名等信息。有时可以省略目录和文件名，但“/”符号不能省略。例如file://https://www.doczj.com/doc/7b3297701.html,/pub/files/foobar.txt 爬虫最主要的处理对象就是URL，它根据URL地址取得所需要的文件内容，然后对它进行进一步的处理。 2、传统爬虫与聚焦爬虫 网络爬虫是一个自动提取网页的程序，它为搜索引擎从web上下载网页，是搜索引擎的重要组成。 传统爬虫从一个或若干初始网页的URL开始，获得初始网页上的URL，在抓取网页的过程中，不断从当前页面上抽取新的URL放入队列，直到满足系统的一定停止条件。搜索引擎是基于传统爬虫技术建立的，但其存在着一定的局限性，例如：(1) 不同领域、不同背景的用户往往具有不同的检索目的和需求，通用搜索引擎所返回的结果包含大量用户不关心的网页。 (2)通用搜索引擎的目标是尽可能大的网络覆盖率，有限的搜索引擎服务器资源与无限的网络数据资源之间的矛盾将进一步加深。 (3)万维网数据形式的丰富和网络技术的不断发展，图片、数据库、音频、视频多媒体等不同数据大量出现，通用搜索引擎往往对这些信息含量密集且具有一定结构的数据无能为力，不能很好地发现和获取。 (4)通用搜索引擎大多提供基于关键字的检索，难以支持根据语义信息提出的查询。 为了解决以上问题，定向抓取网页的聚焦爬虫应运而生。 聚焦爬虫的工作流程较为复杂，需要根据一定的网页分析算法过滤与主题无关的链接，保留有用的链接并将其放入等待抓取URL的队列。然后，它将根据一定的搜索策略从队列中选择下一步要抓取的网页URL，并重复上述过程，直到达到系统的某一条件时停止。 二、网络爬虫的工作原理 在网络爬虫的系统框架中，主过程由控制器，解析器，资源库三部分组成。控制器的主要工作是负责给多线程中的各个爬虫线程分配工作任务。解析器的主要