用Golang写爬虫（一）

这是崔斯特的第八十三篇原创文章

新的旅程开始了 (๑• . •๑)

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前言

近期有些项目需要用到Golang，大概花了一周来看语法，然后就开始看爬虫相关的。这里记录下如何使用Golang来写爬虫的几个步骤，最终完成的效果如下图

环境

安装比较简单

sudo apt-get install golang  # (Linux)
brew install go  # (Mac)

安装之后注意GOPATH和GOROOT等环境变量设置，IDE用的是jetbrains家的GoLand。

建议先去看看Golang的官方文档，学习基本语法知识。地址：官方教程中文版

创建文档

新建文件crawler.go，并写入如下代码：

package main

import "fmt"

func main() {
	fmt.Println("Hello, world")
}

运行方法：go run crawler.go，肉眼可见，编译速度比JAVA要快得多。

下载网页

这里先从Golang原生http库开始，直接使用net/http包内的函数请求

import "net/http"
...
resp, err := http.Get("http://wwww.baidu.com")

所以代码可以这样写

package main

import (
	"fmt"
	"io/ioutil"
	"net/http"
)

func main() {
	fmt.Println("Hello, world")
	resp, err := http.Get("http://www.baidu.com/")
	if err != nil {
		fmt.Println("http get error", err)
		return
	}
	body, err := ioutil.ReadAll(resp.Body)
	if err != nil {
		fmt.Println("read error", err)
		return
	}
	fmt.Println(string(body))
}

Golang的错误处理就是这样的，习惯就好。

这里更好的做法是把下载方法封装为函数。

package main

import (
	"fmt"
	"io/ioutil"
	"net/http"
)

func main() {
	fmt.Println("Hello, world")
	url := "http://www.baidu.com/"
	download(url)
}

func download(url string) {
	client := &http.Client{}
	req, _ := http.NewRequest("GET", url, nil)
	// 自定义Header
	req.Header.Set("User-Agent", "Mozilla/4.0 (compatible; MSIE 6.0; Windows NT 5.1)")

	resp, err := client.Do(req)
	if err != nil {
		fmt.Println("http get error", err)
		return
	}
	//函数结束后关闭相关链接
	defer resp.Body.Close()

	body, err := ioutil.ReadAll(resp.Body)
	if err != nil {
		fmt.Println("read error", err)
		return
	}
	fmt.Println(string(body))
}

解析网页

go常见的解析器xpath、jquery、正则都有，直接搜索即可，我这里偷懒，直接用别人写好的轮子collectlinks，可以提取网页中所有的链接，下载方法go get -u github.com/jackdanger/collectlinks

package main

import (
	"fmt"
	"github.com/jackdanger/collectlinks"
	"net/http"
)

func main() {
	fmt.Println("Hello, world")
	url := "http://www.baidu.com/"
	download(url)
}

func download(url string) {
	client := &http.Client{}
	req, _ := http.NewRequest("GET", url, nil)
	// 自定义Header
	req.Header.Set("User-Agent", "Mozilla/4.0 (compatible; MSIE 6.0; Windows NT 5.1)")

	resp, err := client.Do(req)
	if err != nil {
		fmt.Println("http get error", err)
		return
	}
	//函数结束后关闭相关链接
	defer resp.Body.Close()

	links := collectlinks.All(resp.Body)
	for _, link := range links {
		fmt.Println("parse url", link)
	}
}

并发

Golang使用关键字go即可开启一个新的go程，也叫goroutine，使用 go 语句开启一个新的 goroutine 之后，go 语句之后的函数调用将在新的 goroutine 中执行，而不会阻塞当前的程序执行。所以使用Golang可以很容易写成异步IO。

package main

import (
	"fmt"
	"github.com/jackdanger/collectlinks"
	"net/http"
)

func main() {
	fmt.Println("Hello, world")
	url := "http://www.baidu.com/"

	queue := make(chan string)
	go func() {
		queue <- url
	}()
	for uri := range queue {
		download(uri, queue)
	}
}

func download(url string, queue chan string) {
	client := &http.Client{}
	req, _ := http.NewRequest("GET", url, nil)
	// 自定义Header
	req.Header.Set("User-Agent", "Mozilla/4.0 (compatible; MSIE 6.0; Windows NT 5.1)")

	resp, err := client.Do(req)
	if err != nil {
		fmt.Println("http get error", err)
		return
	}
	//函数结束后关闭相关链接
	defer resp.Body.Close()

	links := collectlinks.All(resp.Body)
	for _, link := range links {
		fmt.Println("parse url", link)
		go func() {
			queue <- link
		}()
	}
}

现在的流程是main有一个for循环读取来自名为queue的通道，download下载网页和链接解析，将发现的链接放入main使用的同一队列中，并再开启一个新的goroutine去抓取形成无限循环。

这里对于新手来说真的不好理解，涉及到Golang的两个比较重要的东西：goroutine和channels，这个我也不大懂，这里也不多讲了，以后有机会细说。

官方：A goroutine is a lightweight thread managed by the Go runtime.翻译过来就是：Goroutine是由Go运行时管理的轻量级线程。channels是连接并发goroutine的管道，可以理解为goroutine通信的管道。 可以将值从一个goroutine发送到通道，并将这些值接收到另一个goroutine中。对这部分有兴趣的可以去看文档。

好了，到这里爬虫基本上已经完成了，但是还有两个问题：去重、链接是否有效。

链接转为绝对路径

package main

import (
	"fmt"
	"github.com/jackdanger/collectlinks"
	"net/http"
	"net/url"
)

func main() {
	fmt.Println("Hello, world")
	url := "http://www.baidu.com/"

	queue := make(chan string)
	go func() {
		queue <- url
	}()
	for uri := range queue {
		download(uri, queue)
	}
}

func download(url string, queue chan string) {
	client := &http.Client{}
	req, _ := http.NewRequest("GET", url, nil)
	// 自定义Header
	req.Header.Set("User-Agent", "Mozilla/4.0 (compatible; MSIE 6.0; Windows NT 5.1)")

	resp, err := client.Do(req)
	if err != nil {
		fmt.Println("http get error", err)
		return
	}
	//函数结束后关闭相关链接
	defer resp.Body.Close()

	links := collectlinks.All(resp.Body)
	for _, link := range links {
		absolute := urlJoin(link, url)
		if url != " " {
			fmt.Println("parse url", absolute)
			go func() {
				queue <- absolute
			}()
		}
	}
}

func urlJoin(href, base string) string {
	uri, err := url.Parse(href)
	if err != nil {
		return " "
	}
	baseUrl, err := url.Parse(base)
	if err != nil {
		return " "
	}
	return baseUrl.ResolveReference(uri).String()
}

这里新写了一个urlJoin函数，功能和Python中的urllib.parse.urljoin一样。

去重

我们维护一个map用来记录，那些是已经访问过的。

package main

import (
	"fmt"
	"github.com/jackdanger/collectlinks"
	"net/http"
	"net/url"
)

var visited = make(map[string]bool)

func main() {
	fmt.Println("Hello, world")
	url := "http://www.baidu.com/"

	queue := make(chan string)
	go func() {
		queue <- url
	}()
	for uri := range queue {
		download(uri, queue)
	}
}

func download(url string, queue chan string) {
	visited[url] = true
	client := &http.Client{}
	req, _ := http.NewRequest("GET", url, nil)
	// 自定义Header
	req.Header.Set("User-Agent", "Mozilla/4.0 (compatible; MSIE 6.0; Windows NT 5.1)")

	resp, err := client.Do(req)
	if err != nil {
		fmt.Println("http get error", err)
		return
	}
	//函数结束后关闭相关链接
	defer resp.Body.Close()

	links := collectlinks.All(resp.Body)
	for _, link := range links {
		absolute := urlJoin(link, url)
		if url != " " {
			if !visited[absolute] {
				fmt.Println("parse url", absolute)
				go func() {
					queue <- absolute
				}()
			}
		}
	}
}

func urlJoin(href, base string) string {
	uri, err := url.Parse(href)
	if err != nil {
		return " "
	}
	baseUrl, err := url.Parse(base)
	if err != nil {
		return " "
	}
	return baseUrl.ResolveReference(uri).String()
}

好了大功告成，运行程序，会像一张网铺开一直不停的抓下去。

写到这里，我突然觉得我忘了什么，哦，忘记加timeout了，必须要为每次请求加上超时，前两天才写了的。完整代码就补贴上来了，在github中。

运行一段时间后的资源消耗

CPU使用率并不高，内存因为会保存一张不断增大的map，所以会一直上涨。如果是用Python，该怎么写呢？资源消耗和Golang比会如何呢？有兴趣的小伙伴可以去试试。

后记

都说Golang的并发好，体验了下确实如此。Golang起步晚，但是发展的块。采集还是多学点技能防身吧。我从上周开始学习Golang语法，跟着官方文档学习，基本上都可以看懂在做什么，除了那几块难理解的，需要自己多写多用才行。

有兴趣的小伙伴一起入坑啊。