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Java爬虫快速开发工具:uncs

零:写在前面

uncs是java快速开发爬虫的工具,简单便捷,经过大量版本迭代和生产验证,可以适用大多数网站,欢迎使用。

一:基本用法

开发包获取 目前只能在公司内网maven服务器获取到

<dependency>
    <groupId>com.cdc</groupId>
    <artifactId>uncs</artifactId>
    <version>3.0.0.6</version>
</dependency>

开发单步流程

步骤一

package com.cdc.uncs.service.parts;

import com.cdc.uncs.exception.UncsException;

import com.cdc.uncs.model.HttpCrawlInfo;

import com.cdc.uncs.model.TestRequest;

import com.cdc.uncs.model.TestResponse;

import com.cdc.uncs.service.NetCrawlPart;

import com.cdc.uncs.service.TransContext;

public class NetCrawlTestPart extends NetCrawlPart<TestRequest, TestResponse> {

@Override
public void beforeCrawl(TransContext<TestRequest, TestResponse> context, HttpCrawlInfo crawlInfo, String crawlId, String type) throws UncsException {
    String url = "http://www.baidu.com";
    crawlInfo.setUrl(url);
}

@Override
public void afterCrawl(TransContext<TestRequest, TestResponse> context, HttpCrawlInfo crawlInfo, String crawlId, String type) throws UncsException {
    System.out.println(crawlInfo.getHttpCrawlResult());
}

}

步骤二

package com.cdc.uncs.service.parts;

import com.cdc.uncs.exception.UncsException;

import com.cdc.uncs.model.HttpCrawlInfo;

import com.cdc.uncs.model.TestRequest;

import com.cdc.uncs.model.TestResponse;

import com.cdc.uncs.service.NetCrawlPart;

import com.cdc.uncs.service.TransContext;

public class NetCrawlTestPart2 extends NetCrawlPart<TestRequest, TestResponse> {

@Override
public void beforeCrawl(TransContext<TestRequest, TestResponse> context, HttpCrawlInfo crawlInfo, String crawlId, String type) throws UncsException {

    String url = "http://www.hao123.com";
    crawlInfo.setUrl(url);
}

@Override
public void afterCrawl(TransContext<TestRequest, TestResponse> context, HttpCrawlInfo crawlInfo, String crawlId, String type) throws UncsException {
    System.out.println(crawlInfo.getHttpCrawlResult());
}

}

服务配置文件

uncsTestApplicationContext.xml

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>

<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"

xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
   xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans.xsd
   http://uncs.cdc.com/schema/uncs http://uncs.cdc.com/schema/uncs/springuncs.xsd"
   xmlns:uncs="http://uncs.cdc.com/schema/uncs"
   default-autowire="byName">
<uncs:crawl id="testService" browser="Chrome51" poolSize="5" proxyType="no">
    <uncs:list>
        <uncs:netCrawlPart class="com.cdc.uncs.service.parts.NetCrawlTestPart" desc="登陆"/>
        <uncs:netCrawlPart class="com.cdc.uncs.service.parts.NetCrawlTestPart2" desc="获取"/>
    </uncs:list>
</uncs:crawl>

</beans>

demo样例

// ----------------------系统启动---------------------------
    // 用户自定义的服务配置文件
    String xmlTest = "classpath*:uncsTestApplicationContext.xml";
    // 启动uncs的初始化参数   redis:ip、port socks5:ip、port 项目缩写 http代理 获取http代理超时时间 代理类型
    InitParam param = new InitParam("127.0.0.1", 6379, "ss5.xx.com", 1080, "ct", "http://xxx", 3000, "no");
    // 启动uncs  param:启动参数  xmlTest...:服务配置文件,可以是多个
    UncsLancher.startUp(param, xmlTest);

    // ----------------------调用服务--------------------------
    // 定义上下文,贯穿整个服务
    TransContext<TestRequest, TestResponse> transContext = TransContext.newInstance(TestRequest.class, TestResponse.class);
    // crawlId:单个爬取交易的唯一索引
    String crawlId = Long.toString(System.currentTimeMillis());
    // type:交易的类型,辅助参数,用户自定义。例如爬取时可以把类型作为type,可以贯穿整个交易
    String type = "xxx";
    transContext.setCrawlId(crawlId);
    transContext.setType(type);
    // 服务名称,对应配置文件中uncs:crawl标签的id
    String serverName = "testService";
    // 开始执行交易
    TestResponse response = UncsService.startService(serverName, transContext);

二:源码url

svn地址:仅供公司内部使用

三:约定

crawlId必输,贯穿整个服务

流程内的步骤实现类必须继承相关父类

暂时必须使用redis为框架提供支持,以后会开发不需要redis的单机版本

四:设计思想

基于流程化的爬虫开发框架,参数动态可配置化,可扩展。能不让用户关心的,就不需要用户去考虑,屏蔽一切可以屏蔽的细节.

五:配置详解

5.1 crawl交易配置

uncs:crawl标签

attr:

id:唯一服务名,例:testService

browser:浏览器类型,枚举:Chrome51(chrome浏览器),IE9,IE8,FIREFOX,DEFAULT,默认是chrome浏览器,设置这个属性,代码就不需要设置http header的user-agent了

poolSize:服务运行时线程池大小即这个服务支持的并发大小,如果不设置,则使用公共的线程池

proxyType:代理类型,no-不使用代理 http:使用http代理 socks:socks5代理 default- http:默认的http代理 default-socks:默认的socks代理 (两个默认的代理类型在初始化参数InitParam设置)

property:

uncs:list--流程列表,服务按顺序执行配置的实现类列表,list内支持所有类型的part

uncs:finalPart--流程完成后,不管成功还是失败,都会执行的步骤

uncs:proxyService--扩展的代理服务,用户可以自定义bean,来编写自己的代理服务,当uncs:crawl的attr-proxyType设置为http或socks时,系统会加载这个标签的代理服务,详细参考“代理配置及使用”章节

5.2 part

所有模板步骤的父类,空模板,可以自由发挥

步骤:建立java类-->继承com.cdc.uncs.service.Part-->重写work方法-->配置文件

当这个步骤可能不需要执行时,重新isPassPart方法,返回true即跳过,所有子类模板都有这个步骤

对应配置文件标签:uncs:part class--实现类 desc--步骤名称,不填默认为类名简写

5.3 netCrawlPart

网络爬取步骤模板,用户使用此模板就不用关心httpclient如何使用了

步骤:建立java类-->继承com.cdc.uncs.service.NetCrawlPart-->重写beforeCrawl和afterCrawl方法-->配置文件 beforeCrawl:爬取前组装http请求参数

设置方法内参数HttpCrawlInfo crawlInfo,来改变请求内容

属性名(-) 详细(-)

method

post/get

mineType

img-图片 json-暂不支持 html-文本

httpParamType

form-表单 string-纯字符串

url

爬取的url

referer

来源页

charset

编码,默认是utf-8

isRelocal

是否自动跳转

params

表单参数

stringParam

当httpParamType为string时,才生效

headerParam

http header参数,支持Map方法和一个一个设置的方法,常用的header支持便捷设置方法,user-agent可以不设置,cookie不需要设置

httpCrawlResult/httpCrawlImgResult

用于保存返回结果

cookies

可以手工设置cookie

relocalList

当isRelocal为true时,页面跳转流程会在这保存

proxyService

可以单独某个步骤设置代理

isNetErrThrow

发生网络错误时,是否抛出异常,默认不抛

isLogResponse

是否记录返回日志

e

真正的异常对象

timeOut

单步超时时间

isJdkSafe

是否支持jdk1.7安全策略

tempInfo

临时参数,用户部分http交互参数设置

tempInfo.usedProxy

但步骤代理策略

tempInfo.responseCode

http返回码

tempInfo.proxyParam

代理服务的参数

tempInfo.httpRetryMaxTimes

失败后最大的重试次数

tempInfo.sslVersion

指定ssl协议版本号

tempInfo.clearCookie

是否清空cookie

tempInfo.poolEntityAliveTime

http池化,每个链接存活时间

tempInfo.poolSize

http池化,池大小

afterCrawl:爬取后解析返回结果

HttpCrawlInfo crawlInfo.getHttpCrawlResult和getHttpCrawlImgResult获取返回结果

对应配置文件标签,uncs:netCrawlPart,class--实现类 desc--步骤名称,不填默认为类名简写 示例:

<uncs:crawl id="testService" browser="Chrome51" poolSize="5" proxyType="no">

<uncs:list>
        <uncs:netCrawlPart class="com.cdc.uncs.service.parts.NetCrawlTestPart" desc="网络爬取测试步骤"/>
    </uncs:list>
</uncs:crawl>

java

package xxx;

import xxx;

/**

  • 加载查询

*/

public class FlowQueryPart extends NetCrawlPart<FlowGetterRequest, FlowGetterResponse> {

@Override
public void beforeCrawl(TransContext<FlowGetterRequest, FlowGetterResponse> context, HttpCrawlInfo crawlInfo, String s, String s1) throws UncsException {
    String url = (String) context.getTempParamValue(ParamKey.XXX);
    String referer = (String) context.getTempParamValue(ParamKey.REFXXX);
    
    crawlInfo.addAccept("text/html,application/xhtml+xml,application/xml;q=0.9,image/webp,*/*;q=0.8");
    crawlInfo.addAcceptEncoding("gzip, deflate, sdch");
    crawlInfo.addAcceptLanguage("zh-CN,zh;q=0.8");
    crawlInfo.addConnection("keep-alive");
    crawlInfo.addHost("XXX.com");

    crawlInfo.addParam("query", "true");
    crawlInfo.addParam("q_from_date",  (String) context.getTempParamValue(ParamKey.BEGIN_DATE));
    crawlInfo.addParam("q_to_date", (String) context.getTempParamValue(ParamKey.END_DATE));

    crawlInfo.setCharset(CoreConstant.CHARSET);
    crawlInfo.setMineType(MineType.HTML);
    crawlInfo.setMethod(HttpMethod.GET);
    crawlInfo.setUrl(url);
    crawlInfo.setReferer(referer);

    context.addTempParam(ParamKey.NEXT_REFERER, url);

}

@Override
public void afterCrawl(TransContext<FlowGetterRequest, FlowGetterResponse> context, HttpCrawlInfo crawlInfo, String crawlId, String bankCode) throws UncsException {
    String result = crawlInfo.getHttpCrawlResult();
    if(Strings.isNullOrEmpty(result)) {
        throw new SystemUncsException("网页加载错误", ErrorCode.XXX);
    }
}

}

5.4 loopPart

循环步骤模板,已经过时的模板,被complexLoopPart复杂循环步骤模板替换,不再维护,可以使用,可能存在一些BUG,只支持单步骤循环

5.5 switchPart

选择步骤模板,类似java的switch,支持根据不同场景走不同分支步骤 场景举例:某网站爬取时,需要根据归属地省份的不同走不同的分支爬取 配置样例:

<uncs:crawl id="testService" browser="Chrome51" poolSize="5" proxyType="no">

<uncs:list>
      <!-- choosePartClass必须继承com.cdc.uncs.service.ChooseKeyPart -->
        <uncs:switchPart choosePartClass="com.cdc.uncs.service.parts.ChooseKeyTestPart" choosePartDesc="选择key测试步骤">
            <uncs:entity key="bj">
                <uncs:list>
                    <uncs:netCrawlPart class="com.cdc.uncs.service.parts.NetCrawlTestPart" desc="北京"/>
                </uncs:list>
            </uncs:entity>
            <uncs:entity key="sh">
                <uncs:list>
                    <uncs:netCrawlPart class="com.cdc.uncs.service.parts.NetCrawlTestPart2" desc="上海"/>
                </uncs:list>
            </uncs:entity>
        </uncs:switchPart>
    </uncs:list>
</uncs:crawl>

代码样例:

package xxxx;

import xxxx;

public class ChooseKeyTestPart extends ChooseKeyPart<TestRequest, TestResponse> {

@Override
public boolean isPassPart(TransContext<TestRequest, TestResponse> context) {
    // 不需要发送网络请求在这实现
    chooseKey("bj");
    return true;
}

@Override
public void beforeCrawl(TransContext<TestRequest, TestResponse> context, HttpCrawlInfo crawlInfo, String crawlId, String mobileType) throws UncsException {
    // 需要发送网络请求来判断的才需要实现
}

@Override
public void afterCrawl(TransContext<TestRequest, TestResponse> context, HttpCrawlInfo crawlInfo, String crawlId, String mobileType) throws UncsException {
}

}

5.6 groupRetryPart

组重试步骤,可以实现整个步骤组重试,可设置最大重试次数,是否重试需要用户根据实际场景调用重试方法。 场景举例:识别图片验证码成功率不是百分百,当失败时需要重新识别,重新验证 配置样例:

<uncs:crawl id="testService" browser="Chrome51" poolSize="5" proxyType="no">

<uncs:list>
          <!-- betweenMillis重试间隔时间(毫秒) maxRetryTimes最大重试次数 -->
        <uncs:groupRetryPart betweenMillis="10" maxRetryTimes="5">
            <uncs:list>
                <uncs:netCrawlPart class="com.cdc.uncs.service.parts.NetCrawlTestPart" desc="网络爬取测试步骤"/>
            </uncs:list>
        </uncs:groupRetryPart>
    </uncs:list>
</uncs:crawl>

注:重试次数超过最大重试次数时,需要由用户自行判断是否需要抛异常,默认不抛异常,流程正常执行 代码样例:

@Override

public void afterCrawl(TransContext<FlowGetterRequest, FlowGetterResponse> context, HttpCrawlInfo crawlInfo, String crawlId, String bankCode) throws UncsException {

    String result = crawlInfo.getHttpCrawlResult();
    if(Strings.isNullOrEmpty(result)) {
        throw new SystemUncsException("网页加载错误", ErrorCode.ERROR_3006);
    }
    // 校验结果
    try {
        CCBBaseUtil.validateResult(result, crawlId, bankCode, this.getName(), log);
    } catch (UncsException e) {
        String code = e.getCode();
        if(ErrorCode.ERROR_0000.equals(code)) {
            // 验证码错误,重试
            // 验证重试次数
            if(this.getGroupRetryCurrent(context) < this.getGroupRetryMax(context)) {
                // 重试
                retry();
            }else{
                log.log(crawlId, this.getName(), bankCode, "图片验证码超过最大重试次数");
                throw new SystemUncsException("图片验证码错误次数超限,请重试,并检查", ErrorCode.ERROR_2002);
            }
        } else {
            throw e;
        }
    }
}

5.7 complexLoopPart

复杂循环步骤模板,类似java的循环,即支持for循环也支持while循环,默认是for循环,支持任何模板套用。 新增支持循环横向并发 场景举例: for循环,爬取某网站数据时,按月份循环爬取为第一层循环,每个月类型的分页为第二层循环 while循环,同for循环,区别在于银行的分支只有下一页,不知道总页数 配置样例:

<!-- loopType 循环类型 for/while 不填默认for preClass前置处理类,必须继承com.cdc.uncs.service.LoopPrePart,一般用做查询和设置最大循环次数,当然也可以在内部步骤内设置 isAsyn是否并发 asynThreadCount并发最大线程数 -->

<uncs:complexLoopPart loopType="for" preClass="" preDesc="" isAsyn="false" asynThreadCount="5">

<uncs:list>
                <uncs:netCrawlPart class="com.cdc.uncs.service.parts.NetCrawlTestPart" desc="复杂循环步骤"/>
                <uncs:netCrawlPart class="com.cdc.uncs.service.parts.NetCrawlTestPart2" desc="复杂循环步骤2"/>
            </uncs:list>

</uncs:complexLoopPart>

代码样例:

@Override
public void beforeCrawl(TransContext<TestRequest, TestResponse> context, HttpCrawlInfo crawlInfo, String crawlId, String mobileType) throws UncsException {

    // 获取当前循环次数
    this.getComplexLoopCurrent(context);
    getCookieValue(crawlId, "BAIDUID");
    String url = "http://www.baidu.com";
    crawlInfo.setUrl(url);
}

@Override
public void afterCrawl(TransContext<TestRequest, TestResponse> context, HttpCrawlInfo crawlInfo, String crawlId, String mobileType) throws UncsException {

    // 设置循环最大数次
    this.setComplexLoopMax(context, 5);
    System.out.println(crawlInfo.getHttpCrawlResult());
}

注:循环内部支持套用任何模板,但是只有循环内所属步骤才能操作循环的属性(最大页数、当前页数),循环内循环的步骤无法跨级操作。

5.8 finalPart

服务最终处理内容,无论成功失败都会执行的步骤。 场景举例:爬取某网站后,为防止对登录状态进行判断,需要在结束后退出登录 配置样例:

<uncs:crawl id="testService" browser="Chrome51" poolSize="5" proxyType="no">

<uncs:list>
        <uncs:complexLoopPart loopType="for" preClass="" preDesc="">
            <uncs:list>
                <uncs:netCrawlPart class="com.cdc.uncs.service.parts.NetCrawlTestPart" desc="复杂循环步骤"/>
                <uncs:netCrawlPart class="com.cdc.uncs.service.parts.NetCrawlTestPart2" desc="复杂循环步骤2"/>
            </uncs:list>
        </uncs:complexLoopPart>
    </uncs:list>
    <uncs:finalPart>
        <uncs:part class="com.cdc.uncs.service.parts.NetCrawlTestPart" desc="退出"/>
    </uncs:finalPart>
</uncs:crawl>

六:断点

uncs支持程序断点,即支持临时中断正在运行的服务,满足某种场景时,可以重新启动服务,服务会从中断的步骤继续执行。 场景举例:爬取某网站时,有时需要用户输入短信,此时需要人为参与,程序必须中断,等用户输入短信后才可以继续执行 代码示例: 中断代码

@Override

public void afterCrawl(TransContext<TestRequest, TestResponse> context, HttpCrawlInfo crawlInfo, String crawlId, String mobileType) throws UncsException {
    // 中断一下
    this.pauseNeedMsg();
    System.out.println(crawlInfo.getHttpCrawlResult());
}

重新启动服务

// 重新启动服务
    String msgCode = "123456";
    TestResponse response1 = UncsService.restartService(crawlId, msgCode, null, TestResponse.class);

七:代理配置及使用

uncs支持http代理和socks5代理,支持用户自定义代理获取方式,也支持使用系统提供的代理方式,强扩展性。 代理配置方式一:

<!-- 默认的http代理 -->

<uncs:crawl id="testService" browser="Chrome51" poolSize="5" proxyType="default-http">

<!-- 默认的socks代理 -->

<uncs:crawl id="testService" browser="Chrome51" poolSize="5" proxyType="default-socks">

<!-- 系统启动时,设置默认的两种代理方式及全局代理方式

InitParam param = new InitParam("127.0.0.1", 6379, "ss5.xxx", 1080, "ct", "http://xxxx", 3000, "no");-->

代理配置方式二:

<uncs:crawl id="testService" browser="Chrome51" poolSize="5" proxyType="http">

<uncs:list>
    <uncs:netCrawlPart class="com.cdc.uncs.service.parts.NetCrawlTestPart" desc="步骤"/>
</uncs:list>
<!-- 实现类必须继承对应的类 com.cdc.uncs.http.IHttpProxy或com.cdc.uncs.http.ISocksProxy -->
<uncs:proxyService class="com.cdc.uncs.http.impl.TestHttpProxy">
    <uncs:property name="ip" value="127.0.0.1"/>
    <uncs:property name="testxxxxx" value=""/>
</uncs:proxyService>

</uncs:crawl>

package com.cdc.uncs.http.impl;

import com.cdc.uncs.http.IHttpProxy;

import com.cdc.uncs.http.ISocksProxy;

import com.cdc.uncs.util.HttpGreenHelper;

import org.apache.http.HttpHost;

import java.util.HashMap;

import java.util.Map;

/**

  • 默认http代理

*/

public class TestHttpProxy extends IHttpProxy {

private String ip;
private Object testxxxxx;
public TestHttpProxy() {
}

/**
 * 获取crawlId
 *
 * @param cid           唯一标识
 * @param type          类型
 * @param logServerName 日志标识
 * @return
 */
@Override
public HttpHost getProxy(String cid, String type, String logServerName) {
    return new HttpHost(ip, 8888);
}
public String getIp() {
    return ip;
}
public void setIp(String ip) {
    this.ip = ip;
}
public Object getTestxxxxx() {
    return testxxxxx;
}
public void setTestxxxxx(Object testxxxxx) {
    this.testxxxxx = testxxxxx;
}

}

代理配置方式三:可以在某个步骤单独使用代理,参考《五-5.2 netCrawlPart》

八:日志配置及使用

uncs使用固定日志名,分为标准日志和uncs日志,标准日志是日志搜索系统要求的格式输出,可以忽略,uncs日志表示业务日志 logback:

<property name="log.base" value="D:/log/uncslog" />

<appender name="uncslog" class="ch.qos.logback.core.rolling.RollingFileAppender">

<fileNamePattern>${log.base}/uncs%d{yyyy-MM-dd}.log</fileNamePattern>
<rollingPolicy class="ch.qos.logback.core.rolling.TimeBasedRollingPolicy">
    <FileNamePattern>
        ${log.base}/uncs.log.%d{yyyy-MM-dd}.log
    </FileNamePattern>
</rollingPolicy>
<layout class="ch.qos.logback.classic.PatternLayout">
    <pattern>[%level] %date [%thread] - %msg%n</pattern>
</layout>

</appender>

<appender name="standardlog" class="ch.qos.logback.core.rolling.RollingFileAppender">

<fileNamePattern>${log.base}/flow_standard%d{yyyy-MM-dd}.log</fileNamePattern>
<rollingPolicy class="ch.qos.logback.core.rolling.TimeBasedRollingPolicy">
    <FileNamePattern>
        ${log.base}/flow_standard%d{yyyy-MM-dd}.log
    </FileNamePattern>
</rollingPolicy>
<layout class="ch.qos.logback.classic.PatternLayout">
    <pattern>%date{"yyyy-MM-dd,HH:mm:ss,SSS"}||%msg%n</pattern>
</layout>

</appender>

<!-- 标准日志 -->

<logger name="standard" additivity="false">

<level value="DEBUG" />
<appender-ref ref="standardlog" />

</logger>

<logger name="com.cdc.uncs" additivity="false">

<level value="DEBUG" />
<appender-ref ref="uncslog" />

</logger>

九:异步化

提供异步化服务

// 异步启动服务

UncsService.ayncStartService

// 获取当前服务状态

UncsService.getResponse

十:版本升级历史

详见《uncs提交历史.md》 当前最新版本3.0.0.6

十一:未来猜想

优化代码质量,完善http初始化部分代码(优化完毕)及cookie处理部分代码(完成)

让part持有context,这样部分方法不再需要context参数(完成)

提供快速生成代码工具

提供可视化工具,随时查看某个crawlId对应的状态

集成各大优秀的爬虫框架,形成对应模板

提供单机模式,可以选择不使用redis,本地存储

提供并发步骤模板,用于提高速度(完成)

十二:fiddler使用说明

1、升级版本到2.3.0.1-SNAPSHOT以上

2、vm参数-Duncs.useFidder=1

3、fiddler配置 tools->fiddler options->https->actions->export root certificate to ...

4、binkeytool.exe -import -file C:Users<Username>DesktopFiddlerRoot.cer -keystore FiddlerKeystore -alias Fiddler

作者:刘鹏飞 宜信技术学院官网: http://college.creditease.cn/...

原文  https://segmentfault.com/a/1190000017895736
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