Java爬虫实战抓取一个网站上的全部链接

Z时代
2024-01-10
分类：IT

前言：写这篇文章之前，主要是我看了几篇类似的爬虫写法，有的是用的队列来写，感觉不是很直观，还有的只有一个请求然后进行页面解析，根本就没有自动爬起来这也叫爬虫？因此我结合自己的思路写了一下简单的爬虫。

一算法简介

程序在思路上采用了广度优先算法，对未遍历过的链接逐次发起GET请求，然后对返回来的页面用正则表达式进行解析，取出其中未被发现的新链接，加入集合中，待下一次循环时遍历。

具体实现上使用了Map<String, Boolean>，键值对分别是链接和是否被遍历标志。程序中使用了两个Map集合，分别是：oldMap和newMap，初始的链接在oldMap中，然后对oldMap里面的标志为false的链接发起请求，解析页面，用正则取出<a>标签下的链接，如果这个链接未在oldMap和newMap中，则说明这是一条新的链接，同时要是这条链接是我们需要获取的目标网站的链接的话，我们就将这条链接放入newMap中，一直解析下去，等这个页面解析完成，把oldMap中当前页面的那条链接的值设为true，表示已经遍历过了。

最后是当整个oldMap未遍历过的链接都遍历结束后，如果发现newMap不为空，则说明这一次循环有新的链接产生，因此将这些新的链接加入oldMap中，继续递归遍历，反之则说明这次循环没有产生新的链接，继续循环下去已经不能产生新链接了，因为任务结束，返回链接集合oldMap

二程序实现

上面相关思路已经说得很清楚了，并且代码中关键地方有注释，因此这里就不多说了，代码如下：


package action;
import java.io.BufferedReader;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.io.InputStreamReader;
import java.net.HttpURLConnection;
import java.net.MalformedURLException;
import java.net.URL;
import java.util.LinkedHashMap;
import java.util.Map;
import java.util.regex.Matcher;
import java.util.regex.Pattern;
public class WebCrawlerDemo {
 public static void main(String[] args) {
    WebCrawlerDemo webCrawlerDemo = new WebCrawlerDemo();
    webCrawlerDemo.myPrint("http://www.zifangsky.cn");
  }
  public void myPrint(String baseUrl) {
    Map<String, Boolean> oldMap = new LinkedHashMap<String, Boolean>(); // 存储链接-是否被遍历
                                      // 键值对
    String oldLinkHost = ""; //host
    Pattern p = Pattern.compile("(https?://)?[^/\\s]*"); //比如：http://www.zifangsky.cn
    Matcher m = p.matcher(baseUrl);
    if (m.find()) {
      oldLinkHost = m.group();
    }
    oldMap.put(baseUrl, false);
    oldMap = crawlLinks(oldLinkHost, oldMap);
    for (Map.Entry<String, Boolean> mapping : oldMap.entrySet()) {
      System.out.println("链接：" + mapping.getKey());
    }
  }
  /**
   * 抓取一个网站所有可以抓取的网页链接，在思路上使用了广度优先算法
   * 对未遍历过的新链接不断发起GET请求，一直到遍历完整个集合都没能发现新的链接
   * 则表示不能发现新的链接了，任务结束
   * 
   * @param oldLinkHost 域名，如：http://www.zifangsky.cn
   * @param oldMap 待遍历的链接集合
   * 
   * @return 返回所有抓取到的链接集合
   * */
  private Map<String, Boolean> crawlLinks(String oldLinkHost,
      Map<String, Boolean> oldMap) {
    Map<String, Boolean> newMap = new LinkedHashMap<String, Boolean>();
    String oldLink = "";
    for (Map.Entry<String, Boolean> mapping : oldMap.entrySet()) {
      System.out.println("link:" + mapping.getKey() + "--------check:"
          + mapping.getValue());
      // 如果没有被遍历过
      if (!mapping.getValue()) {
        oldLink = mapping.getKey();
        // 发起GET请求
        try {
          URL url = new URL(oldLink);
          HttpURLConnection connection = (HttpURLConnection) url
              .openConnection();
          connection.setRequestMethod("GET");
          connection.setConnectTimeout(2000);
          connection.setReadTimeout(2000);
          if (connection.getResponseCode() == 200) {
            InputStream inputStream = connection.getInputStream();
            BufferedReader reader = new BufferedReader(
                new InputStreamReader(inputStream, "UTF-8"));
            String line = "";
            Pattern pattern = Pattern
                .compile("<a.*?href=[\"']?((https?://)?/?[^\"']+)[\"']?.*?>(.+)</a>");
            Matcher matcher = null;
            while ((line = reader.readLine()) != null) {
              matcher = pattern.matcher(line);
              if (matcher.find()) {
                String newLink = matcher.group(1).trim(); // 链接
                // String title = matcher.group(3).trim(); //标题
                // 判断获取到的链接是否以http开头
                if (!newLink.startsWith("http")) {
                  if (newLink.startsWith("/"))
                    newLink = oldLinkHost + newLink;
                  else
                    newLink = oldLinkHost + "/" + newLink;
                }
                //去除链接末尾的 /
                if(newLink.endsWith("/"))
                  newLink = newLink.substring(0, newLink.length() - 1);
                //去重，并且丢弃其他网站的链接
                if (!oldMap.containsKey(newLink)
                    && !newMap.containsKey(newLink)
                    && newLink.startsWith(oldLinkHost)) {
                  // System.out.println("temp2: " + newLink);
                  newMap.put(newLink, false);
                }
              }
            }
          }
        } catch (MalformedURLException e) {
          e.printStackTrace();
        } catch (IOException e) {
          e.printStackTrace();
        }
        try {
          Thread.sleep(1000);
        } catch (InterruptedException e) {
          e.printStackTrace();
        }
        oldMap.replace(oldLink, false, true);
      }
    }
    //有新链接，继续遍历
    if (!newMap.isEmpty()) {
      oldMap.putAll(newMap);
      oldMap.putAll(crawlLinks(oldLinkHost, oldMap)); //由于Map的特性，不会导致出现重复的键值对
    }
    return oldMap;
  }
}