1. 前景提要
在网上冲浪的时候看到原来 NASA 航天局有科普网站，每天一张科普图片，而且是非常高清的那种，很想下载下来做壁纸。
所以打算写一个 Java 爬虫爬取所有的图片，也可以加入一些通知，每天晚上进行检查，当检查到有更新的时候，第二天早上起床推送到手机端。当然这个功能还没有实现。
2. 进行开发
2.1 开发环境
- Maven
- Java 17 (为了顺行 Spring Framework 6 之后的潮流，所以打算之后的开发都用 Zulu JDK17)
- WebMagic（Java 的爬虫框架）
2.2 Maven pom.xml
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0"
xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
<modelVersion>4.0.0</modelVersion>
<groupId>com.yeahvin</groupId>
<artifactId>getStars</artifactId>
<version>1.0.1-SNAPSHOT</version>
<properties>
<maven.compiler.source>17</maven.compiler.source>
<maven.compiler.target>17</maven.compiler.target>
</properties>
<dependencies>
<dependency>
<groupId>us.codecraft</groupId>
<artifactId>webmagic-core</artifactId>
<version>0.7.5</version>
</dependency>
<dependency>
<groupId>us.codecraft</groupId>
<artifactId>webmagic-extension</artifactId>
<version>0.7.5</version>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.slf4j</groupId>
<artifactId>slf4j-api</artifactId>
<version>1.7.25</version>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.projectlombok</groupId>
<artifactId>lombok</artifactId>
<version>1.18.20</version>
<scope>provided</scope>
</dependency>
<dependency>
<groupId>ch.qos.logback</groupId>
<artifactId>logback-classic</artifactId>
<version>1.2.3</version>
</dependency>
</dependencies>
<build>
<plugins>
<plugin>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-maven-plugin</artifactId>
<configuration>
<mainClass>com.yeahvin.StartApplication</mainClass>
<layout>ZIP</layout>
</configuration>
<executions>
<execution>
<goals>
<goal>repackage</goal>
</goals>
</execution>
</executions>
</plugin>
</plugins>
</build>
</project>
2.3 Java 爬虫 webmagic 的使用
这个框架也是非常容易上手和使用，官方手册在这里 WebMagic in Action
对于这个框架的使用，这里简单的介绍一下，如下图，我们开发者需要在整个流程中需要做的是：
- 编写 PageProceser
- 编写 Pipeline
就可以完成一个非常简单的爬虫。推荐大家先看看这个例子：第一个例子
在这个项目中，对于整个 nasa 网站的分析其实非常的简单，流程大概是
请求总览页面--> 获取已经存在所有链接，进行遍历--> 请求详情网页---> 下载图片
启动类
ok, 那么来进行开发，编写 StartApplication，这是启动爬虫的地方。
package com.yeahvin;
import com.yeahvin.pageProcessors.NasaStarsProcessor;
import com.yeahvin.pipelines.NasaStarsPipeline;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import us.codecraft.webmagic.Spider;
/**
* @author Asher
* on 2021/11/6
*/
@Slf4j
public class StartApplication {
//下载图片存储路径
public static final String DOWNLOAD_PATH = "/Users/asher/gitWorkspace/temp/";
public static final String INDEX_PATH = "https://apod.nasa.gov/apod/archivepix.html";
public static void main(String[] args) {
Spider.create(new NasaStarsProcessor())
.addUrl(INDEX_PATH)
.addPipeline(new NasaStarsPipeline())
.run();
}
}
以上代码中，Spider.create(Processor) 可以非常快速的构建一个爬虫，然后 addUrl 配置请求的地址，addPipeline 配置当爬虫抓取到数据时应该怎么进行处理，最后就是 run 进行启动了
编写 NasaStarsProcessor
编写这个的原因是为了，请求到网页之后，怎么对网页上的内容进行一个分析和处理
package com.yeahvin.pageProcessors;
import com.yeahvin.StartApplication;
import com.yeahvin.utils.StringUtil;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.apache.commons.lang3.StringUtils;
import us.codecraft.webmagic.Page;
import us.codecraft.webmagic.Site;
import us.codecraft.webmagic.processor.PageProcessor;
import java.io.File;
import java.util.Arrays;
import java.util.List;
import java.util.Optional;
import java.util.regex.Pattern;
import java.util.stream.Collectors;
import static com.yeahvin.StartApplication.DOWNLOAD_PATH;
/**
* @author Asher
* on 2021/11/6
*/
@Slf4j
public class NasaStarsProcessor implements PageProcessor {
private Site site = Site.me().setRetryTimes(5).setSleepTime(1000).setTimeOut(10000);
@Override
public void process(Page page) {
if (page.getUrl().regex(StartApplication.INDEX_PATH).match()){
//获取文件夹下已经保存的文件
File saveDir = new File(DOWNLOAD_PATH);
List<String> fileNames = Arrays.stream(Optional.ofNullable(saveDir.listFiles()).orElse(new File[]{}))
.map(File::getName)
.collect(Collectors.toList());
log.info("开始主页抓取");
List<String> starsInfos = page.getRawText()
.lines()
.map(line -> {
List<String> infoList = StringUtil.getRegexString(line, "^\\d{4}.*<br>$");
boolean flag = infoList.size() > 0;
return flag ? infoList.get(0) : null;
})
.filter(StringUtils::isNoneBlank)
.collect(Collectors.toList());
starsInfos.forEach(info -> {
String link = StringUtil.getRegexString(info, "ap.*html").get(0);
String name = StringUtil.getRegexString(info, ">.*</a>").get(0)
.replace("</a>", "")
.replace(">", "");
//如果已经存在对应的文件，则进行跳过
if (fileNames.stream().filter(fileName -> fileName.contains(name)).count() > 0) {
log.info("文件 [{}] 已经存在,进行跳过", name);
return;
}
page.addTargetRequest("https://apod.nasa.gov/apod/" + link);
});
log.info("完成主页抓取，一共有{}条数据", starsInfos.size());
}else {
page.getRawText()
.lines()
.filter(line -> line.contains("<title>")
|| Pattern.compile("<a href=\"image.*jpg.*\">").matcher(line).find()
|| Pattern.compile("<a href=\"image.*jpg.*\"").matcher(line).find()
)
.forEach(line -> {
if (line.contains("<title>")){
String date = StringUtil.getRegexString(line, "\\d{4}.*-").get(0)
.replace("-", "");
String name = StringUtil.getRegexString(line, "-.*").get(0)
.replace("-", "");
page.putField("date", date);
page.putField("name", name);
}else {
String imageLink = StringUtil.getRegexString(line, "image.*jpg").get(0);
page.putField("imageLink", imageLink);
}
page.putField("url", page.getUrl());
});
}
}
@Override
public Site getSite() {
return site;
}
}
以上代码的逻辑大概是：
-
属性配置一个 Site，作为爬虫请求网页时的配置。
-
实现接口
PageProcessor，需要重写方法process -
在方法
process中，先请求总览页面，通过 if 进行了判断，如果进来的请求和总览页一样，则跳到详情页处理，就是在 else 中。为什么可以这样进行操作，因为在if(true)的条件处理中，可以通过以下代码直接在当前Processor再请求一次放入的 link，就不必重复编写 Processor，节省开发量。page.addTargetRequest("https://apod.nasa.gov/apod/" + link); -
其中在 if 条件==true 的时候，会先拿取指定保存文件夹中的所有文件的文件名，当应用中途停止在此启动时，不用把之前的网页再跑一遍。然后
getRawText()获取到网页文本内容，通过正则进行过滤，拿到所有详情页的 link -
所以 else 中的就是详情页的代码处理过程，例如 Astronomy Picture of the Day 界面获取到网页内容后的处理过程。其中
getRawText()获取到网页文本内容，通过正则进行过滤，page.putField("date", date);放入 page 变量中，当中放入的值会被传入启动类StartApplication指定的NasaStarsPipeline中的方法。
编写 NasaStarsPipeline
编写这个 NasaStarsPipeline 就是为了在上面的 Processor 放入 Field 之后，我们需要对 Field 的内容进行处理的过程。
其中大致的逻辑是：
- 获取到详情页的具体信息，比如 name，date 以及图片的下载链接，然后对图片进行下载。这里需要注意的是，有时候打开的详情页并不一定是图片，还有可能是视频，当出现无法以图片的方式进行解析的时候，这里的处理方式是直接进行跳过。保存错误日志。
package com.yeahvin.pipelines;
import com.yeahvin.utils.X509TrustManager;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.apache.commons.lang3.StringUtils;
import us.codecraft.webmagic.ResultItems;
import us.codecraft.webmagic.Task;
import us.codecraft.webmagic.pipeline.Pipeline;
import java.io.File;
import static com.yeahvin.StartApplication.DOWNLOAD_PATH;
/**
* @author Asher
* on 2021/11/6
*/
@Slf4j
public class NasaStarsPipeline implements Pipeline {
@Override
public void process(ResultItems resultItems, Task task) {
if (resultItems.getAll()!=null && resultItems.getAll().size()>0){
String date = resultItems.get("date");
String name = resultItems.get("name");
String imageLink = resultItems.get("imageLink");
if (StringUtils.isBlank(imageLink)){
log.error("获取图片下载链接失败，name:{}, date:{}, url:{}", name, date, resultItems.get("url"));
return;
}
String fileName = date + name + ".jpg";
if (new File(DOWNLOAD_PATH + fileName).exists()) {
log.info("下载图片{}已经存在，跳过，name:{}, date:{}", imageLink, name, date);
return;
}
try {
X509TrustManager.downLoadFromUrlHttps("https://apod.nasa.gov/apod/" + imageLink, fileName, DOWNLOAD_PATH);
} catch (Exception e) {
log.error("图片下载失败：", e);
e.printStackTrace();
}
log.info("下载图片{}完成，name:{}, date:{}", imageLink, name, date);
}
}
}
当你写完这么多的时候，整个代码其实就已经完成了，后面可以再做一些扩展。
比如图片多线程的下载，每天定时任务去执行，这里的话我是通过 shell 脚本去完成这个定时任务的，就不打算常挂这个应用在内存中。
3. 代码
地址：getStars
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