基于Scrapy框架的分布式爬虫系统设计与实现

发布时间：2023-03-04 14:17

　　如今互联网迅速发展,互联网数据量爆炸式增长,数据形式和内容丰富多样。人们已经认识到海量数据背后巨大的商业价值和研究意义,同时海量的数据也给用户获取和挖掘信息带来一定的挑战,因此如何快速、有效地做数据采集以及从海量数据中抽取有效信息是一个迫切需要解决的问题。网络爬虫获取数据方便快捷,能够帮助我们高效的获取大规模数据,但面向中小型网站的网络爬虫系统往往具有一定的局限,例如单机性能抓取速率的太慢,稳定性有待提高,未能实现分布式抓取来提高速度;另一方面大多数成熟的爬虫程序都是尚未开放,需要付费才能够使用,因此对于爬虫系统深度定制的研究具有很重要的意义。基于上述问题,本文针对海量网页信息的获取及管理的问题,设计并实现一种基于Scrapy框架的轻量级分布式爬虫系统。本文在Scrapy框架基础上结合Redis和Elasticsearch搜索工作来对海量的网页信息进行存储和管理,克服了单机爬虫对数据管理的局限性。本文所做的工作主要有以下几点:(1)针对传统的内存去重策略,实现了基于Redis的布隆过滤器去重方法,将URL字符串表示成二进制向量,降低了字符串数据的空间占用率并且提高去除重复数据的效率,同...

【文章页数】：75 页

【学位级别】：硕士

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致谢
摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 网络爬虫研究概述
    1.3 分布式爬虫的研究
    1.4 本文的目标与组织结构
第二章 爬虫相关理论和技术
    2.1 网站解析技术
        2.1.1 URL去重技术
        2.1.2 网页解析技术
        2.1.3 网络爬虫中存在的问题
    2.2 Scrapy框架相关介绍
        2.2.1 Scrapy框架基本原理
        2.2.2 Scrapy框架数据流
    2.3 网页存储技术
        2.3.1 MySQL数据库
        2.3.2 Redis数据库
        2.3.3 Elasticsearch搜索引擎
    2.4 分布式爬虫系统的理论基础
        2.4.1 分布式系统理论
        2.4.2 分布式爬虫的系统结构
        2.4.3 Scrapy-Redis的基本原理
第三章 爬虫系统的设计
    3.1 爬虫系统的设计目标
    3.2 分布式爬虫系统的整体设计
    3.3 解析配置模块的设计
        3.3.1 网页结构分析
        3.3.2 网页解析原理
        3.3.3 模板化解析工具
        3.3.4 解析处理流程实例
    3.4 URL去重设计
    3.5 模拟登录模块的设计
        3.5.1 网站Cookie和 Session机制
        3.5.2 模拟登录的实现流程
    3.6 数据存储模块设计
        3.6.1 Redis数据库的设计
        3.6.2 MySQL数据库的设计
        3.6.3 异步存储设计
    3.7 扩展模块设计
第四章 爬虫系统具体功能实现
    4.1 动态加载模块的具体实现
    4.2 布隆过滤器的实现
    4.3 模拟登录模块实现
    4.4 爬虫系统主体功能的实现
        4.4.1 爬虫的实现过程
        4.4.2 分布式爬虫的具体实现
    4.5 防止爬虫被封的措施
        4.5.1 动态IP的实现
        4.5.2 爬虫自动限速组件的实现
        4.5.3 用户代理的设置
    4.6 数据存储模块的实现
        4.6.1 Redis集群的搭建
        4.6.2 MyMQL环境搭建
        4.6.3 Scrapy-Redis的数据存储
第五章 系统测试及数据展示
    5.1 系统运行环境
    5.2 去重模块单元测试
    5.3 数据验证
    5.4 数据结果展示与分析
第六章 总结与展望
    6.1 工作总结
    6.2 未来展望
参考文献
攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况



本文编号：3754434