Python網(wǎng)絡(luò)爬蟲(chóng)(理論篇)

網(wǎng)絡(luò)爬蟲(chóng)的組成

網(wǎng)絡(luò)爬蟲(chóng)由控制節(jié)點(diǎn)梢灭,爬蟲(chóng)節(jié)點(diǎn)乎折,資源庫(kù)構(gòu)成悔橄。


網(wǎng)絡(luò)爬蟲(chóng)的控制節(jié)點(diǎn)和爬蟲(chóng)節(jié)點(diǎn)的結(jié)構(gòu)關(guān)系
  • 控制節(jié)點(diǎn)(爬蟲(chóng)的中央控制器):主要負(fù)責(zé)根據(jù)URL地址分配線程靶累,并調(diào)用爬蟲(chóng)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行具體的爬行。
  • 爬蟲(chóng)節(jié)點(diǎn)會(huì)按照相關(guān)的算法癣疟,對(duì)網(wǎng)頁(yè)進(jìn)行具體的爬行挣柬,主要包括下載網(wǎng)頁(yè)以及對(duì)網(wǎng)頁(yè)的文本進(jìn)行處理,爬行后睛挚,會(huì)將對(duì)應(yīng)的爬行結(jié)果存儲(chǔ)到對(duì)應(yīng)的資源庫(kù)中邪蛔。

網(wǎng)絡(luò)爬蟲(chóng)的類型

網(wǎng)絡(luò)爬蟲(chóng)可分為通用網(wǎng)絡(luò)爬蟲(chóng),聚焦網(wǎng)絡(luò)爬蟲(chóng)扎狱,增量式網(wǎng)絡(luò)爬蟲(chóng)侧到,深層網(wǎng)絡(luò)爬蟲(chóng)等類型。


聚焦爬蟲(chóng)運(yùn)行的流程

搜索引擎核心

搜索引擎的核心工作流程

網(wǎng)絡(luò)爬蟲(chóng)實(shí)現(xiàn)原理詳解

通用網(wǎng)絡(luò)爬蟲(chóng)

通用網(wǎng)絡(luò)爬蟲(chóng)的實(shí)現(xiàn)原理及過(guò)程可以簡(jiǎn)要概括如下:
1)獲取初始的URL委乌。
2)根據(jù)初始的URL爬取頁(yè)面床牧,并獲得新的URL。
3)將新的URL放到URL隊(duì)列中遭贸。
4)從URL隊(duì)列中讀取新的URL戈咳,并依據(jù)新的URL爬取網(wǎng)頁(yè),同時(shí)從新網(wǎng)頁(yè)中獲取URL壕吹,并重復(fù)上述的爬取過(guò)程著蛙。
5)滿足爬蟲(chóng)系統(tǒng)設(shè)置的停止,停止爬取耳贬。


通用網(wǎng)絡(luò)爬蟲(chóng)的實(shí)現(xiàn)原理及過(guò)程

聚焦網(wǎng)絡(luò)爬蟲(chóng)

1)對(duì)爬取目標(biāo)的定義和描述踏堡。
2)獲取初始的URL。
3)根據(jù)初始的URL爬取頁(yè)面咒劲,并獲得新的URL顷蟆。
4)從新的URL中過(guò)濾掉與爬取目標(biāo)無(wú)關(guān)的鏈接诫隅。
5)將過(guò)濾后的鏈接放到URL隊(duì)列中。
6)從URL隊(duì)列中帐偎,根據(jù)搜索算法逐纬,確定URL的優(yōu)先級(jí),并確定下一步要爬取的URL地址削樊。
7)從下一步要爬取的URL地址中豁生,讀取新的URL,然后依據(jù)新的URL地址爬取網(wǎng)頁(yè)漫贞,并重復(fù)上述爬取過(guò)程甸箱。
8)滿足系統(tǒng)中設(shè)置的停止條件時(shí),或無(wú)法獲取新的URL地址時(shí)迅脐,停止爬行芍殖。


聚焦網(wǎng)絡(luò)爬蟲(chóng)的實(shí)現(xiàn)原理及過(guò)程

爬行策略

爬行策略主要有深度優(yōu)先爬行策略,廣度優(yōu)先爬行策略仪际,大戰(zhàn)優(yōu)先策略围小,反鏈策略昵骤,其他爬行策略等树碱。


某網(wǎng)站的網(wǎng)頁(yè)層次結(jié)構(gòu)示意圖

1)深度優(yōu)先爬行策略:會(huì)先爬取一個(gè)網(wǎng)頁(yè),然后將這個(gè)網(wǎng)頁(yè)的下層鏈接依次深入爬取完再返回上一層進(jìn)行爬取变秦。
爬行順序:A->D->E->B->C->F_>G
2)廣度優(yōu)先爬行策略:會(huì)爬取同一層次的網(wǎng)頁(yè)成榜,將同一層次的網(wǎng)頁(yè)全部爬取完后,再選擇下一個(gè)層次的網(wǎng)頁(yè)取爬行蹦玫。
爬行順序:A->B->C->D->E->F_>G
3)大站爬行策略:安照對(duì)應(yīng)網(wǎng)頁(yè)所屬的站點(diǎn)進(jìn)行歸類赎婚,如果某個(gè)網(wǎng)站的網(wǎng)頁(yè)數(shù)量多,那么我們則將其稱為大站樱溉,優(yōu)先爬取大戰(zhàn)中的網(wǎng)頁(yè)URL地址挣输。
4)反鏈策略:指的是該網(wǎng)頁(yè)被其他網(wǎng)頁(yè)指向的次數(shù),這個(gè)次數(shù)在一定程度上代表著該網(wǎng)頁(yè)被其他網(wǎng)頁(yè)的推薦次數(shù)福贞,優(yōu)先爬取反鏈數(shù)量多的網(wǎng)頁(yè)撩嚼。
除此之外,還有OPIC策略挖帘,PartialPageRank策略等完丽。

網(wǎng)頁(yè)更新策略

網(wǎng)頁(yè)更新策略主要有用戶體驗(yàn)策略,歷史數(shù)據(jù)策略拇舀,聚類分析策略等逻族。
1)用戶體驗(yàn)策略:大部分用戶都只會(huì)關(guān)注排名靠前的網(wǎng)頁(yè),所以在爬蟲(chóng)服務(wù)器資源有限的情況下骄崩,優(yōu)先爬取更新排名結(jié)果靠前的網(wǎng)頁(yè)聘鳞。
2)歷史數(shù)據(jù)策略:使用歷史數(shù)據(jù)策略來(lái)確定對(duì)網(wǎng)頁(yè)更新爬取的周期薄辅。
3)聚類分析策略:

  • 網(wǎng)頁(yè)可能具有不同的內(nèi)容,但是一般來(lái)說(shuō)抠璃,具有類似熟悉的網(wǎng)頁(yè)长搀,其更新頻率類似。
  • 首先對(duì)海量的網(wǎng)頁(yè)進(jìn)行聚類分析鸡典,在聚類后源请,會(huì)形成多個(gè)類,每個(gè)類中的網(wǎng)頁(yè)具有類似的屬性彻况,即一般具有類似的更新頻率谁尸。
  • 聚類完成后,對(duì)同一個(gè)聚類中的網(wǎng)頁(yè)進(jìn)行抽樣纽甘,然后求該抽樣結(jié)果的平均更新值良蛮,從而確定對(duì)每個(gè)聚類的爬行頻率。

網(wǎng)頁(yè)分析算法

在搜索引擎中悍赢,爬蟲(chóng)爬取了對(duì)應(yīng)的網(wǎng)頁(yè)之后决瞳,會(huì)將網(wǎng)頁(yè)存儲(chǔ)到服務(wù)器的原始數(shù)據(jù)庫(kù)中,之后搜索引擎會(huì)對(duì)這些網(wǎng)頁(yè)進(jìn)行分析并確定各網(wǎng)頁(yè)的重要性左权,即會(huì)影響用戶搜索的排名結(jié)果皮胡。
網(wǎng)頁(yè)分析算法:基于用戶行為的網(wǎng)頁(yè)分析算法,基于網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞木W(wǎng)頁(yè)分析算法赏迟,基于網(wǎng)頁(yè)內(nèi)容的網(wǎng)頁(yè)分析算法屡贺。

基于用戶行為的網(wǎng)頁(yè)分析算法

依據(jù)用戶對(duì)這些網(wǎng)頁(yè)的訪問(wèn)行為,對(duì)這些網(wǎng)頁(yè)進(jìn)行平價(jià)锌杀。

基于網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞木W(wǎng)頁(yè)分析算法

依靠網(wǎng)頁(yè)的鏈接關(guān)系甩栈,結(jié)構(gòu)關(guān)系,已知網(wǎng)頁(yè)或數(shù)據(jù)等對(duì)網(wǎng)頁(yè)進(jìn)行分析的一種算法糕再。

基于網(wǎng)頁(yè)內(nèi)容的網(wǎng)頁(yè)分析算法

依據(jù)網(wǎng)頁(yè)的數(shù)據(jù)量没,文本等網(wǎng)頁(yè)內(nèi)容特征,對(duì)網(wǎng)頁(yè)進(jìn)行相應(yīng)的評(píng)價(jià)突想。
主要細(xì)分3種類型:基于網(wǎng)頁(yè)粒度的分析算法殴蹄,基于網(wǎng)頁(yè)塊粒度的分析算法,基于網(wǎng)站粒度的分析算法蒿柳。
1)基于網(wǎng)頁(yè)粒度的分析算法
根據(jù)網(wǎng)頁(yè)之間的鏈接關(guān)系對(duì)網(wǎng)頁(yè)的權(quán)重進(jìn)行計(jì)算饶套,并可以依靠這些計(jì)算出來(lái)的權(quán)重,對(duì)網(wǎng)頁(yè)進(jìn)行排名垒探。
2)基于網(wǎng)頁(yè)塊粒度的分析算法
也是依靠網(wǎng)頁(yè)間鏈接關(guān)系進(jìn)行計(jì)算妓蛮,但是計(jì)算規(guī)則有所不同,需要對(duì)一個(gè)網(wǎng)頁(yè)中的外部鏈接劃分層次圾叼,不同外部鏈接對(duì)于該網(wǎng)頁(yè)來(lái)說(shuō)蛤克,其重要程度不同捺癞。
3)基于網(wǎng)站粒度的分析算法
依據(jù)網(wǎng)頁(yè)的數(shù)據(jù),文本等網(wǎng)頁(yè)內(nèi)容特征构挤,對(duì)網(wǎng)頁(yè)進(jìn)行相應(yīng)的評(píng)價(jià)髓介。

身份識(shí)別

在爬蟲(chóng)對(duì)網(wǎng)頁(yè)爬取的過(guò)程中,爬蟲(chóng)必然需要訪問(wèn)對(duì)應(yīng)的網(wǎng)頁(yè)筋现,正規(guī)的爬蟲(chóng)一般會(huì)告訴對(duì)應(yīng)網(wǎng)頁(yè)的網(wǎng)站站長(zhǎng)其爬蟲(chóng)身份唐础。網(wǎng)站的管理員則可以通過(guò)爬蟲(chóng)告知的身份信息對(duì)爬蟲(chóng)的身份進(jìn)行識(shí)別,我們稱這個(gè)過(guò)程為爬蟲(chóng)的身份識(shí)別過(guò)程矾飞。

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