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基于Linux的python多线程爬虫程序设计
资料介绍
微博作为国内最受欢迎的社交平台,海量的微博数据必然包含丰富的知识资源。如何获取这些非结构化的数据,是进行微博数据挖掘的基础。根据微博网页的特点,提出了一种基于Linux的python多线程爬虫程序设计方法,通过模拟登录新浪微博,自动获取网页内容,再从网页内容中抽取微博和用户数据,以结构化的CSV数据格式存储或存入MySQL数据库,从而获取微博海量数据和用户信息。通过和基于开放API的爬虫程序进行比较,结果表明,从较长时间考虑,基于Linux的python多线程爬虫程序拥有更加优异的性能。
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期
３０７
计算机与数字工程
Ｖｏｌ．４３Ｎｏ．５
８６１
ꢀ
Ｃｏｍ ｕｔｅｒ＆ ＤｉｉｔａｌＥｎｉｎｅｅｒｉｎ
ꢀ ꢀ ｇ
ｐ ｇ ｇ
年第
期
５
２０１５
＊
基于
的
多线程爬虫程序设计
Ｌｉｎｕｘ
ｔｈｏｎ
ｐｙ
李俊丽
（
）
晋中学院信息技术与工程学院 晋中
ꢀ
０３０６１９
ꢀ
， 。
微博作为国内最受欢迎的社交平台 海量的微博数据必然包含丰富的知识资源 如何获取这些非结构化的数
ꢀ
摘
要
ꢀ
， 。 ，
据 是进行微博数据挖掘的基础 根据微博网页的特点 提出了一种基于
，
多线程爬虫程序设计方法 通过
ｔｈｏｎ
ｐｙ
的
Ｌｉｎｕｘ
， ， ，
模拟登录新浪微博 自动 获 取 网 页 内 容 再 从 网 页 内 容 中 抽 取 微 博 和 用 户 数 据 以 结 构 化 的
数 据 格 式 存 储 或 存 入
ＣＳＶ
， 。
数据库 从而获取微博海量数据和用户信息 通过和基于开放
， ，
的爬虫程序进行比较 结果表明 从较长时间考
ＡＰＩ
Ｍ ＳＱＬ
ｙ
，
虑 基于
。
多线程爬虫程序拥有更加优异的性能
ｔｈｏｎ
ｐｙ
的
Ｌｉｎｕｘ
； ；
关键词 微博网页 网络爬虫 模拟登录
ꢀ
：
ＤＯＩ１０．３９６９ ．ｉｓｓｎ１６７２９７２２．２０１５．０５．０２６
－
／
中图分类号
ＴＰ３０１
ꢀ
ꢀꢀ
ｊ
ＰｔｈｏｎＭｕｌｔｉｔｈｒｅａｄｉｎ ＷｅｂＣｒａｗｌｅｒＰｒｏｒａｍＢａｓｅｄｏｎＬｉｎｕｘ
ꢀ ꢀ
ｇ
ꢀ
ꢀ
ꢀ ꢀ
ｙ
ｇ
ＬＩＪｕｎｌｉ
ꢀ
（
， ，
ＳｃｈｏｏｌｏｆＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＴｅｃｈｎｏｌｏ ａｎｄＥｎｉｎｅｅｒｉｎ Ｊｉｎｚｈｏｎ Ｃｏｌｌｅｅ Ｊｉｎｚｈｏｎ ０３０６１９
ꢀ ｇ
）
ꢀ ꢀ
ꢀ
ｇｙ
ꢀ
ｇ
ｇ
ꢀ
ｇ
ｇꢀ
Ａｂｓｔｒａｃｔ Ｍｉｃｒｏｂｌｏ ｉｓｏｎｅｏｆｔｈｅｃｏｕｎｔｒｓｍｏｓｔ ｏｕｌａｒｓｏｃｉａｌｎｅｔｗｏｒｋｉｎ ｌａｔｆｏｒｍ．Ｖａｓｔａｍｏｕｎｔｓｏｆｍｉｃｒｏｂｌｏ ｄａｔａ
ｇ ꢀ ꢀ ꢀ ｙ ꢀ ꢀｐｐ ｇｐ
ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ
ｇ
ꢀ
ꢀ
ꢀ
，
ｍｕｓｔｃｏｎｔａｉｎｒｉｃｈｉｎｔｅｌｌｅｃｔｕａｌｒｅｓｏｕｒｃｅｓ．Ｈｏｗｔｏ ｅｔｔｈｅｓｅｕｎｓｔｒｕｃｔｕｒｅｄｄａｔａ ｉｔｉｓｔｈｅｂａｓｉｓｏｆｍｉｃｒｏｂｌｏ ｄａｔａｍｉｎｉｎ ．Ａｃ
ꢀ ꢀｇ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ －
ꢀ
ꢀ
ꢀ
ꢀ
ꢀ
ꢀ
ꢀ
ｇ
ꢀ
ꢀ
ｇ
，
ｃｏｒｄｉｎ ｔｏｔｈｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｔｈｅｍｉｃｒｏｂｌｏ ｉｎ ｓｉｔｅ ｔｈｉｓ ａｅｒ ｒｏｏｓｅｓａ ｔｈｏｎｍｕｌｔｉｔｈｒｅａｄｉｎ ｃｒａｗｌｅｒｓｍｅｔｈｏｄｂａｓｅｄ
ｇｇ ｇ
ꢀ ꢀ ꢀｐｐ ꢀｐ ｐ ꢀꢀｐｙ
ｇ
ꢀ
ꢀ
ꢀ
ꢀ
ꢀ
ｇ
ꢀ
ꢀ
ꢀ
ꢀ
，
，
，
ｏｎＬｉｎｕｘ ｂ ｓｉｍｕｌａｔｉｎ ｔｈｅｌｏｉｎｏｆｍｉｃｒｏｂｌｏ ｏｂｔａｉｎｉｎ ｗｅｂｃｏｎｔｅｎｔａｕｔｏｍａｔｉｃａｌｌ ａｎｄｔｈｅｎｅｘｔｒａｃｔｉｎ ｍｉｃｒｏｂｌｏ ａｎｄｕｓｅｒ
ꢀ ｇ ꢀ ꢀ
ｙ
ꢀ
ｙ
ꢀ
ｇ
ꢀ
ｇ
ｇ
ꢀ
ꢀ
ꢀ
ꢀ
ꢀ
ｇ
ꢀ
ｇ
ꢀ
ꢀ
ｄａｔａｆｒｏｍｔｈｅｗｅｂ ａｅｃｏｎｔｅｎｔ．ＴｈｕｓＣＳＶｄａｔａｉｎａｓｔｒｕｃｔｕｒｅｄｆｏｒｍａｔｉｓｓｔｏｒｅｄｏｒｄｅｏｓｉｔｅｄｉｎｔｈｅ Ｍ ＳＱＬｄａｔａｂａｓｅａｎｄ
ꢀ ꢀｐｇꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ｐ ꢀ ꢀ ꢀ ｙ ꢀ
ꢀ
ꢀ
ꢀ
，
ｔｈｅｎｈｕｅａｍｏｕｎｔｓｏｆｍｉｃｒｏｂｌｏ ｄａｔａａｎｄｕｓｅｒｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｉｓａｃｕｉｒｅｄ．Ｔｈｒｏｕｈｃｏｍ ａｒｉｎ ｗｉｔｈｃｒａｗｌｅｒｓｂａｓｅｄｏｎｏｅｎＡＰＩ
ｇꢀ
ꢀ ｇꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀꢀ ｑ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀｐ
ｇ
ꢀ
ｐ
ｇ
ꢀ
ꢀ
，
ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｆｒｏｍａｌｏｎ ｔｉｍｅｃｏｎｓｉｄｅｒａｔｉｏｎ
ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀꢀ ꢀ
ｔｈｏｎ ｍｕｌｔｉｔｈｒｅａｄｉｎ ｃｒａｗｌｅｒｓｂａｓｅｄｏｎＬｉｎｕｘｈａｖｅｍｏｒｅｅｘｃｅｌｌｅｎｔ
ｇ
ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ
ꢀ
ｇ
ꢀ
ｐｙ
ｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ．
ｐ
，
，
Ｋｅ Ｗｏｒｄｓ ｍｉｃｒｏｂｌｏ ａｅ ｗｅｂｃｒａｗｌｅｒ ｓｉｍｕｌａｔｉｎ ｌｏｉｎ
ｇｐｇ
ꢀ
ꢀ
ｇ ｇ
ꢀ
ｙ
ꢀ
ꢀ
ＣｌａｓｓＮｕｍｂｅｒ ＴＰ３０１
ꢀ ꢀ
引言
１
ꢀ
相关概念
２
ꢀ
，“ ”
互联网时 代 的 信 息 爆 炸 大 数 据 时 代 的 到
网络爬虫
２．１
ꢀ
［］
９
（
， 。
来 大量的网络信息中包含丰富的知识宝藏 社交
），
网络爬虫
是一个非常强大
ＷｅｂＣｒａｗｌｅｒ
ꢀ
［］
１
，
网络 已经成为网络信息平台的代表 其用户数据
，
网页的应用程序 它为搜索引擎
的自动提取
Ｗｅｂ
［］
２
。
极其有价值 而新浪微博 作为国内最受欢迎的
，
页面 是搜索引擎的重要组
从互联网上下载
Ｗｅｂ
， 、
社交网络平台 具有很好的及时性 发布信息快速
，
。
成部分 爬虫从一个或多个初始页面的
，
通
ＵＲＬ
［］
３
，
信息传播的速度快等优势 大量的微博数据 需要
，
提取新的
ＵＲＬ
，
链接 通过这
ｗｅｂ
过分析源文件的
［
］
４ ６
～
。
以得到有用的信息 文中主要 研究
， ， ，
些链接 然后继续寻找新的链接 如此不断循环 直
数据挖据
、 、 ，
如何设计一个高并发 高性能 功能齐全 健壮和可
。
到抓取和分析所有页面 当然这是理想情况下的
，
靠的多线程微博网络爬虫 并在基于
，
执行情况 但事实上是不可能抓取互联网上所有的
操作系
Ｌｉｎｕｘ
［
］
７ ８
～
。
来实现
。 ，
网页 根据现在公布的数据 最好的搜索引擎也只
统上使用
编程语言
Ｐｔｈｏｎ
ｙ
：
，
：
日 修回日期
２０１４ １２ ２９
收稿日期
年 月
２０１４ １１ １７
年
月
日
＊
： ， ， ， ：
作者简介 李俊丽 硕士 讲师 研究方向 数据库与软件工程技术
。
：
李俊丽 基于
的
多线程爬虫程序设计
第
卷
４３
８６２
ꢀ
Ｌｉｎｕｘ
ｔｈｏｎ
ｐｙ
。
， ，
公钥 公钥的两个参数 微博给了
ＲＳＡ
爬取整个互联网
的网页
先创建一个
４０％
，
，
模拟登录
固定的值 但都是十六进制字符串 首先是第一步
’，
这
２．２
ꢀ
，
网站 以前的网站不需要 登
，
ｙ
‘
第二个是 加密中的
１０００１
不同于传统
登录的
ｗｅｂ
ｕｂｋｅ
ｓ
ｊ
ｐ
， ，
录 现在的社交网站进入个人主页需要登录 不登
，
两个值需要从十六进制转换为十进制 但也可以写
。
录访问将会跳转到登录页面 所以需要设计一种
。
死在 代 码 中 再 次 使 用
公 钥 对 拼 接 了
ｓｅｒ
－
ＲＳＡ
。 ，
社交网站爬虫程序 该程序支持登录 而且可以获
和
ｖｅｒｔｉｍｅ ｎｏｎｃｅ
值的字 符 串 进行
加 密 来获
ＲＳＡ
。
取大量用 户 的 信 息 我 们 采 用
， ，
取一个中间密码 最后中间密码转为十六进制 获
机 制 来 解
Ｓｅｓｓｉｏｎ
。
Ｓｅｓｓｉｏｎ
。
得真正的密码字符串
决
通过
和
Ｃｏｏｋｉｅ ＵＲＬ
重写来实现用户
。
登录 通过
，
会话 但如果
，
第 四 步 前 三 步 得 到 的
，
ｓｅｒｖｅｒｔｉｍｅ ｎｏｎｃｅ
ꢀ
可以实现
Ｓｅｓｓｉｏｎ
那么可以使用
ｃｏｏｋｉｅ
，
Ｃｏｏｋｉｅ
。
、 、 ，
值填充请求参数 其余的请求参数值
ｒｓａｋｖｓｕｓ
ｐ
客户禁用了
重写
ＵＲＬ
，
：“ ”：“
ｅｎｔｒ ｗｅｉｂｏ
ｙ
”，“ ”：
ａｔｅｗａ
ｙ
多线程
作为 常 量 例 如
“”，“ ：“”、“ ： ，
ｓａｖｅｓｔａｔｅ ７ ｕｓｅｒｔｉｃｋｅｔ＇＇１＇＇ｓｓｏｓｉｍ ｌｅｌ
ｐ
－
２．３
ｔｈｏｎ
ꢀｐｙ
ｇ
：
使用线 程 主 要 有 两 种方 式 用 函数 或
Ｐｔｈｏｎ
ｙ
１
。 ：
使用类来包装线程对象 使用函数实现多线程 线
： ，
ｏｉｎ＇＇１＇＇ＶＳＮＦ ｓｅｒｖｉｃｅ
ｇ
”：“ ”、“
”：“
”、
ｇ
１
ｍｉｎｉｂｌｏ
＿ ＿
ｓｔａｒｔ ｎｅｗ ｔｈｒｅａｄ
（）
函数来创建一个新
“ ‘：’
ｗｅｎｃｏｄｅ ｒｓａ２
ｐ
”、“
编 码
”：“
”、“ ”：
ｒｅｌｔ
ｐ
程模块的
ｕｔｆ ８
－
ｈｅａｄｅｒｓ＝
，
。 ：
的线程 用类包装线程对象 通过创建线程子类来
“ ”，
然后请求头文件分配
１１５
｛“
ＵｓｅｒＡ
－
－
。
”：“
／
（
： ：
包装一个线程对象
ｅｎｔ Ｍｏｚｉｌｌａ ５．０８．０Ｘ１１ Ｌｉｎｕｘｉ６８６ｒｖ８．
ｇ
ꢀ
） ／ ／／
０ Ｇｅｃｋｏ ２０１００１０１Ｆｉｒｅｆｏｘ８．０Ｃｈｒｏｍｅ ２０．０．
ꢀ
基于
的
多线程爬虫
ｔｈｏｎ
ｐｙ
３
Ｌｉｎｕｘ
ꢀ
／ ”｝，
最后通过
１１Ｓａｆａｒｉ ５３６．１１
：／／
ｈｔｔ ｌｏｉｎ．ｓｉｎａ．
ｐ
ｇ
程序设计
／
／
？
ｃｏｍ．ｃｎｓｓｏｌｏｉｎ． ｈ Ｃｌｉｅｎｔ＝ ｓｓｏｌｏｉｎ
ｐ ｐ
以
ｇ
ｇ
，
设计主要包括两大模块 分别是模拟登录模块
。
（
） ，
发送请求 从返回的数据
Ｊｓｖ１．４．４
方法
ＰＯＳＴ
ꢀꢀ
。 ，
和抓取微博数据模块 模拟登录模块是基础 不成
（ ）
中的 指代的
＊
。
ＵＲＬ
中提取
ｌｏｃａｔｉｏｎ．ｒｅｌａｃｅ
ｐ
＊
， ，
功登录微博 没有权限查看用户主页 个人信息和
，
第五步 上 一 步 得 到 的
使 用
ＧＥＴ
方 法
ＵＲＬ
， ，
关注页面 只有成功登录 才能爬取信息
。
，
发送请求给服务器 保存请求的
，
信息 这就
Ｃｏｏｋｉｅ
。
Ｃｏｏｋｉｅ
，
在这一点上 完全可以模拟
模拟登录模块
是需要的登录
３．１
ꢀ
，
为了增加用户的数量和功能需求 在访问新浪
，
正常登录的过程 保存登录成功的
。
Ｃｏｏｋｉｅ
，
微博用户主页时都需要用户登录验证 只有登录用
微博数据爬取模块
３．２
ꢀ
，
户才可以查看页面内容 或者跳转到登录页面要求
，
通过模拟登录成功登录微博 通过线程调度
，
。 ，
用户必须登录 而微博为保护自己的数据 避免不
， （ ：
访问主页 例如
ＩＤ ｈｔｔ
：／／
ｗｅｉｂｏ．
ｐ
获得微博博主
，
必要的资源消耗 设置了复杂的登录方法故意采取
／ ／ ），
可以分页查看用户所有
ｃｏｍ １１９７１６１８１４ ｒｏｆｉｌｅ
ｐ
。
措施防止爬虫访问 通过抓包分析和查看新浪通
， ， ，
的微博 通过修改请求参数 反过来 下载包含所有
（
ｕｒｌ ｈｔｔ
：／／ ／
ｌｏｉｎ．ｓｉｎａ．ｃｏｍ．ｃｎｓｉｎｕ ｓｉ
ｇ ｐ ｇ
－
／
。
页的微博用户数据 微博数据包括消息
、
消息
ＩＤ
行证
ｐ
ｇ
）
，
、 、 、
内容 消息 看到的用户数量 转发消息 消息评论
＠
的源代码 你可以找到新浪微博登录
ｓ
ｊ
加
ｎｉｎ．ｈ
ｐ ｐ
（
：／／
ｌｏｉｎ．ｓｉｎａ．ｃｏｍ．ｃｎ ｓｓｓｏｓｓｏｌｏ
ｇ
－
／ ／
ｊ
／
、 。
的数量 新 闻 发 布 时 间 等 微 博 数 据 爬 取 步 骤 如
密文件
ｈｔｔ
ｐ
ｇ
），
登录过程包括访问干扰如获取随机参数和
：
下
ｉｎ．ｓ
ｊ
，
多个加密方法 新的登录过程中需要重复请求服务
，
第一步 当前线程调度微博博主
，
首先创建
ＩＤ
，
器以完成登录过程 在这个过程中也对密码进行了
，
一个存储 新 浪 微 博 数 据 的 数 据 结 构 本 系 统 采 用
［ ］
１０
［ ］
１１
。
，
字典数据结构的基本数据类型 它 包 含多
Ｐｔｈｏｎ
ｙ
多次
加密
和
加密
这使得模
ＲＳＡ
ＢＡＳＥ６４
［
］
１２
。
拟登录 很困难 模拟登录步骤如下
：
， ，
个键值对的数据结构 在创建后 初始化每个键的
，
第一步 从配置文件得到已经配置好的用户名
， ， ，
初始值 部分使用默认值 如消息的转发数量 新闻
。
。
评论的数量的初始值为
０
和密码
，
第二 步 添 加 自 己 的
，
提 取 希 望 的
ｕｓｅｒｎａｍｅ
， ，
第二步 读取配置文件的配置信息 配置信息
，
ｐ
。
（
用户主页添加一些请求参
ＵＲＬ
和
ｓｅｒｖｅｒｔｉｍｅｎｏｎｃｅ ｕｂｋｅ
ｙ
值
当 然 可 以
包括抓取数据的
ｒｓａｋｖ
ꢀ
，
值写死在代码中 这是一个固
），
提取结果是否格式 化
，
下 载 网页
ｎｅｅｄＥｘｔｒａｃｔ
将
和
ｙ
数
ｕｂｋｅ
ｒｓａｋｖ
ｐ
。
，
（
最大的数量 数据存储格式和存储路径
ＣＳＶ
定值
文件
，
，
加密用户名 而密码需要 首
）， ，
连接参数 需要提取的名称字段
第三步
路径和
Ｍ ＳＱＬ
ｙ
ＢＡＳＥ６４
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