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巧用C#webbrowser以及Application.DoEvents()實現採集動態網頁的爬蟲機器人

http://www.cnblogs.com/finallyliuyu/archive/2010/10/28/1863691.html

作者:finallyliuyu (轉載請註明作者:finallyliuyu,出處:部落格園)

從事網路資料抓取採集從本科畢設算起已有一年多的時間,最開始是針對靜態網頁,寫正則表示式,從網路上抓取資訊。但是隨著工作的深入,
發現很多網頁單單用正則表示式並不能完成抓取工作,比如很多網頁的下一頁連結是由JavaScript函式生成的比如
<li><a href="#" onclick="javascript:gotoPage('2')">2</a></li>這樣的網頁,即便你用正則表示式,提取到了
href也無法獲得下一頁連結。
另外 如果url中還有“#”欄位的,用httpresponse,httprequest獲取的網頁原始碼流與你在瀏覽器中所看到的頁面檢視也是不同的,因此單單用正則表示式,則處理起還有js指令碼的動態網頁就顯得力不從心了。
怎麼辦?

可以採用DOM+正則+瀏覽器元件來解決上面的問題。

DOM Document Object Model),是一個介面標準,該介面是將html網頁解析成為樹的格式,關於DOM的教程,請見:http://www.w3.org/DOM/  雖然上面講的是JavaScript的 DOM 介面函式,但是由於DOM是一個介面標準,其他語言實現的DOM介面也是大同小異的。

正則表示式:在完成文字匹配方面有著不可或缺的作用,這個powerful的工具,DOM是無法取代的。

瀏覽器元件: 包含解釋JS語句的功能,有了瀏覽器元件的幫忙,我們的工作會更加省力(另外:園子裡有網友建議什麼Xpath,webrequest等等,沒有用過,如果有人在這方面比較熟悉不妨交流下)

本功能採用VS2008 C# Winform 平臺

在此平臺下呼叫正則要在程式的頭部加入宣告:

using System.Text.RegularExpressions;

呼叫DOM元件,需要在工程的引用中加入Microsoft.mshtml

瀏覽器元件用的是webbrowser

首先我們要在程式中構造一個簡單的瀏覽器,要有一個combobox列表框(顯示當前網頁的URL),前進和後退按鈕,控制瀏覽器重新整理檢視 實現程式碼如下:

複製程式碼 privatevoid btnGo_Click(object sender, EventArgs e)
        {
            
string url = comboBox1.Text.Trim();

            webBrowser1.Navigate(url);
        }

 
privatevoid btnBack_Click(object sender, EventArgs e)
        {
            webBrowser1.GoBack();
        }
複製程式碼

光有前進和後退還不夠,我們希望當瀏覽器檢視重新整理後,combobox裡面的URL也跟著重新整理,所以要再給瀏覽器新增一個Navigated事件,更新combobox顯示的文字。程式碼如下:

privatevoid webBrowser1_Navigated(object sender, WebBrowserNavigatedEventArgs e)
        {
            comboBox1.Text 
= webBrowser1.Url.ToString();
        }

 這還不夠,當你實現上述程式碼時你會發現,你點選webbrowser裡面的連結時,會在本地IE中顯示新網頁,所以我們還需要新增一個NewWindow事件程式碼如下

複製程式碼 privatevoid webBrowser1_NewWindow(object sender, CancelEventArgs e)
        {
            e.Cancel 
=true;
            
if (webBrowser1.Document.ActiveElement !=null)
            {
                webBrowser1.Navigate(webBrowser1.Document.ActiveElement.GetAttribute(
"href"));
                comboBox1.Text 
= webBrowser1.Document.ActiveElement.GetAttribute("href");
            }

        }
複製程式碼

 實現瞭如上程式碼,那麼程式中就配置好了一個簡易的IE瀏覽器了。剩下的問題就是如何設計爬蟲邏輯,形成自動爬蟲機器人了(這裡宣告一下:本篇博文僅提供一個自動爬蟲機器人的框架性思路,至於如何捕獲具體的網頁資訊塊兒BOI(block of interest)還需要根據網頁的具體情況配置不同的模板。

為了方便大家理解,下面給出我的任務需求

一級索引頁面包括若干指向二級索引頁面的連結,二級索引頁面又包含若干指向正文頁的連結,我們的目的是從一級索引頁獲取指向二級索引頁的連結,並且遍歷所有二級索引頁,提取出其指向正文的連結,儲存下來。 其中難點在於一級索引頁指向的是二級索引頁的首頁,二級索引頁還有若干後續頁。二級索引頁的首頁以及後續頁上都有指向正文頁的連結。可以這麼打個比方,比如一個小論壇(可以視為一級索引頁) 有三個板塊 生活(視為二級索引頁),美食,IT。不同板塊內部又分了N多頁,每個頁面上都有正向具體內容(正文頁)的連結。

所以,實現需求需要在二級索引頁的首頁進行向下翻頁。下面給出二級索引頁體現連結到下一頁的形式:

 

 或者:

 並且,所有的URL 都是用javascript函式生成的,這樣就沒有辦法用正則來解決了。

我的思路是這樣的,定位當前頁,用DOM 定位當前頁下一頁的anchor並且模擬點選。

方法是首先定位當前頁面的頁碼(這個不難辦到,因為所有的頁碼連結資訊在一個塊中,並且當前頁面對於當前頁面沒有連結),然後取出當前頁面的所有頁碼,並且按照從大到小排序,

並且比較curpageId+1與當前頁面最大頁碼之間的關係,如果curpage+1<<maxPageId,則說明在當前頁面能夠定位到當前頁的下一頁;反之,就看是否有還有Next的aTag,如果有則Next就是當前頁面的下一頁,如果不存在含有Next的aTag,則說明已經到了尾頁。

 完成上面的功能,最複雜的部分是處理Webbrowser的非同步更新問題,在網上找了若干資料,覺得講得比較好的還是:http://www.hackpig.cn/post/28.html

本文的方法就是參照了連結中的博文內容,並進行改進。 下面上個圖片,說一下我的程式的工作機制

實際工作中僅用到了兩個按鈕,journapmap 和buildwokflow

按下journalmap,則獲取了一個全域性資料結構,存放各個二級索引頁的首頁地址

按下buildworkflow,則爬蟲開始自動遍歷所有二級索引頁的首頁地址,翻頁爬取正文頁的URL

在工作中,要先按journalmap按鈕,提示二級索引頁首頁地址提取出後,在按下buildworkflow按鈕,讓程式自動工作。

為了保證程式執行邏輯,為窗體宣告四個訊號變數

publicbool mysignal1;//btnworkflow按鈕是否被點選publicbool mysignal2;
publicbool loading;//工作流按鈕與webbrowser進行互動的通訊按鈕publicbool subloading;

 並做如下初始賦值:

複製程式碼 public Form1()
        {
            InitializeComponent();
            mysignal1 
=false;
            mysignal2 
=false;
            loading 
=true;
            subloading 
=true;
            issuesMap 
=new List<string>();
        }
複製程式碼

下面給出BuidWorkFlow和webbrowser.documentcompleted的程式碼,看看這兩者是如何互動工作的

複製程式碼 privatevoid btnworkflow_Click(object sender, EventArgs e)
        {
            mysignal1 
=true;
            List
<ArticlePage> arListCurrentPage;
            
foreach (string s in issuesMap)
            {

                loading 
=true;
                
string tmpurl = s;
                webBrowser1.Navigate(tmpurl);
                
while (loading ==true)
                {
                    Application.DoEvents();
                }
               
                 
                    arListCurrentPage 
= GetArticlePageInfoFromCurrentDirpage();
                     
if (arListCurrentPage !=null)
                     {
                         InsertTitleUrlToDataBase(arListCurrentPage);
                     }
                    
               

                    mysignal2 
=true;
                    
while (AnchorNextPage())
                    {
                        subloading 
=true;
                        
while(subloading)
                        {
                            Application.DoEvents();

                        }
                        arListCurrentPage 
= GetArticlePageInfoFromCurrentDirpage();
                        
if (arListCurrentPage !=null)
                        {
                            InsertTitleUrlToDataBase(arListCurrentPage);
                        }

                        

                    }
                    mysignal2 
=false;
                    
                    
//獲得當前頁面的下一頁連結                
                   
            }
                

                   
        }
複製程式碼 複製程式碼 privatevoid webBrowser1_DocumentCompleted(object sender, WebBrowserDocumentCompletedEventArgs e)
      {
            
if (webBrowser1.ReadyState ==WebBrowserReadyState.Complete)
            {
                
if (mysignal1)
                {
                    
if (!mysignal2)
                    {
                        loading 
=false;
                    }
                    
else
                    {
                        subloading 
=false;
                    }
                    
                }
                
                
            }
                                 
                  
               
            

            
                
            


        }
複製程式碼

 解釋一下 btnworkflow和webbrowser互動工作的原理。 按下btnworkflow按鈕,mysingal1的值就為真,這時候 webbrowser文件載入完畢後給loading賦值為假,使btnworkflow迴圈後面的程式碼得以執行,即將二級索引頁首頁中所包含的正文URL提取出來儲存到資料庫,之後mysignal2的值為真,這時候,webbrowser文件載入完畢後給subloading賦值為假,使得btnworkflow中子迴圈得以不斷執行,周而復始地完成提取當前頁正文URL連結,翻到下一頁,直到沒有下一頁可翻了,btnworkflow的子迴圈退出,mysignal2被賦值為假,webbrowser文件載入完畢後更新loading為假,使得下一個二級索引首頁的內容能夠提取出來。

幾點要說明的是:我在完成此功能的時候,參考了網路上很多程式碼片段,很多的程式碼片段在webbrowser_documentcompleted函式中,完成解析內容,獲取下一頁連結,翻頁的程式碼。這樣做

很容易出現資訊提取重複(即一個頁面提取了兩到三次)。

 最後給出程式中利用DOM點選下一頁的程式碼:

複製程式碼 privatebool AnchorNextPage()
        {   
bool rstStatus=false;
             .......中間的程式碼是利用正則表示式和DOM函式(如GetElementByTagName,GetElementById等)定位到當前頁的下一頁連結
             
if (htmlElemNext !=null)
                {



                    mshtml.IHTMLElement anchor 
= (mshtml.IHTMLElement)htmlElemNext.DomElement;
                    anchor.click();
//模擬點選                    rstStatus=true;
                    
                                    


            }
            
return rstStatus;
            
            
            



        }
複製程式碼