爬虫软件工作及管理模块主题

爬虫工作及管理模块主题爬虫设计

多线程机制

在多线程的设计框架下，爬虫的核心工作部分被封装到独立的线程体里运行。这个线程的活儿很明确：先从爬虫管理员那里领一个新任务，然后调用我们前面提到的各个分析处理模块，对任务进行一番“综合会诊”。为了确保数据库访问的同步与安全，所有线程和数据库的“对话”，都必须通过爬虫管理员这个单一入口来统一调度和管理。

那么，线程每次从等待队列里捞取新URL时，得遵循两个硬性标准：第一，这个URL的预测打分值必须是最高的，确保优先抓取最相关的内容；第二，它的文本长度要尽可能短。这背后其实有个很实际的考虑——短链接往往指向的内容更聚焦，爬取和解析的效率也更高。

去重策略：时间与空间的双重把关

爬虫在工作时，有个大忌：重复访问相同或极度相似的页面。这不仅会让最终用户觉得信息冗余、体验变差，更会无谓地消耗大量宝贵的网络带宽，拖慢整体效率。

避免抓取完全相同的页面，其实相对好办。我们可以在将新发现的URL放入等待队列前，先到各个工作队列里“搜查”一遍。如果没找到一模一样的，就说明这个页面还没被访问过，可以放心加入。因为这种去重是基于同一个URL在时间轴上的唯一性来判断的，所以业界通常称之为“时间上的去重”。

但网络世界更常见也更具挑战性的，是那些内容高度相似但URL不同的“镜像页面”或“转载页面”。这通常是内容被互相拷贝、引用导致的。与前者不同，这类相似性问题是基于页面内容本身的，因此处理起来属于“空间上的去重”。

在我们的主题爬虫设计中，空间去重是这么干的：首先，对网页进行HTML解析，提取出各个标签下的文本内容；接着，对这些文本分词，并统计词频，按从高到低排序；然后，将得到的单词序列转化成一个长字符串；最后，截取这个字符串的前N个字节，用MD5算法计算其散列值。如果两个页面算出来的散列值相同，那我们就有足够把握认定：它们的内容是高度相似的，只抓一个就够了。

遵守规则：爬虫阻止协议（Robots Exclusion Protocol）

一个专业的爬虫，必须懂得“入乡随俗”，尊重网站主人的意愿。这就需要严格遵守爬虫阻止协议，而这个协议，正是通过网站根目录下的那个robots.txt文件（当然，这个文件是网站可选的）来实现的。

打开一个robots.txt文件，你会看到主要有三种类型的行。以“#”开头的行是注释，只起说明作用，没有实际约束力。另外两种行都以冒号结尾，它们是协议的核心：User-Agent用于指明接下来的条款是针对哪个或哪些爬虫的，如果这里写的是“*”，那就意味着对所有爬虫都适用；而Disallow则直接列出了禁止访问的目录或页面路径，一旦某个目录被指定，其下的所有内容都在禁止访问之列。

通过分析这个文件，爬虫就能清楚地知道一个网站里哪些是“禁区”。如果当前准备抓取的页面正好在禁止名单里，爬虫会立刻停止访问，并将对应的URL移入抛弃队列。

另外，为了提高工作效率，我们还可以做一点优化：因为一个网站的所有页面都共享同一个robots.txt文件，所以完全可以把每个网站的禁止规则缓存起来。这样一来，爬虫在访问该站点的任何页面时，就不必每次都劳师动众地去先读取一次robots.txt文件了，直接从缓存里读取规则就行，省时又省力。