1. 简介
每次使用搜索引擎时,背后都有网络爬虫在默默工作。除了搜索引擎,爬虫也广泛用于网站数据抓取与分析。
本文将介绍如何使用 crawler4j 搭建并运行自己的网络爬虫程序。crawler4j 是一个开源的 Java 项目,能帮助我们快速实现爬虫功能,适合中高级开发者使用。
2. 环境搭建
使用 Maven 构建项目时,可直接从 Maven Central 引入依赖:
<dependency>
<groupId>edu.uci.ics</groupId>
<artifactId>crawler4j</artifactId>
<version>4.4.0</version>
</dependency>
✅ 推荐使用最新版本以获得更好的兼容性与功能支持。
3. 编写爬虫逻辑
3.1. 简单 HTML 页面爬虫
我们从最基础的 HTML 页面爬虫开始,目标是抓取 https://www.baeldung.com
上的所有页面内容。
首先,继承 WebCrawler
类并定义一个排除某些文件类型的正则表达式:
public class HtmlCrawler extends WebCrawler {
private final static Pattern EXCLUSIONS
= Pattern.compile(".*(\\.(css|js|xml|gif|jpg|png|mp3|mp4|zip|gz|pdf))$");
// more code
}
每个爬虫类都必须实现两个方法:shouldVisit
和 visit
。
shouldVisit
用于判断是否要访问该链接visit
用于处理访问后的页面内容
实现 shouldVisit
方法:
@Override
public boolean shouldVisit(Page referringPage, WebURL url) {
String urlString = url.getURL().toLowerCase();
return !EXCLUSIONS.matcher(urlString).matches()
&& urlString.startsWith("https://www.baeldung.com/");
}
实现 visit
方法:
@Override
public void visit(Page page) {
String url = page.getWebURL().getURL();
if (page.getParseData() instanceof HtmlParseData) {
HtmlParseData htmlParseData = (HtmlParseData) page.getParseData();
String title = htmlParseData.getTitle();
String text = htmlParseData.getText();
String html = htmlParseData.getHtml();
Set<WebURL> links = htmlParseData.getOutgoingUrls();
// do something with the collected data
}
}
最后,配置并启动爬虫:
File crawlStorage = new File("src/test/resources/crawler4j");
CrawlConfig config = new CrawlConfig();
config.setCrawlStorageFolder(crawlStorage.getAbsolutePath());
int numCrawlers = 12;
PageFetcher pageFetcher = new PageFetcher(config);
RobotstxtConfig robotstxtConfig = new RobotstxtConfig();
RobotstxtServer robotstxtServer= new RobotstxtServer(robotstxtConfig, pageFetcher);
CrawlController controller = new CrawlController(config, pageFetcher, robotstxtServer);
controller.addSeed("https://www.baeldung.com/");
CrawlController.WebCrawlerFactory<HtmlCrawler> factory = HtmlCrawler::new;
controller.start(factory, numCrawlers);
⚠️ 注意:CrawlController.start()
是阻塞方法,后续代码会在爬虫执行完成后才执行。
3.2. 图片爬虫 ImageCrawler
默认情况下,crawler4j 不会抓取二进制内容(如图片)。我们可以通过配置来实现抓取 Baeldung 上的所有 JPEG 图片。
定义 ImageCrawler
类:
public class ImageCrawler extends WebCrawler {
private final static Pattern EXCLUSIONS
= Pattern.compile(".*(\\.(css|js|xml|gif|png|mp3|mp4|zip|gz|pdf))$");
private static final Pattern IMG_PATTERNS = Pattern.compile(".*(\\.(jpg|jpeg))$");
private File saveDir;
public ImageCrawler(File saveDir) {
this.saveDir = saveDir;
}
// more code
}
实现 shouldVisit
方法:
@Override
public boolean shouldVisit(Page referringPage, WebURL url) {
String urlString = url.getURL().toLowerCase();
if (EXCLUSIONS.matcher(urlString).matches()) {
return false;
}
if (IMG_PATTERNS.matcher(urlString).matches()
|| urlString.startsWith("https://www.baeldung.com/")) {
return true;
}
return false;
}
实现 visit
方法:
@Override
public void visit(Page page) {
String url = page.getWebURL().getURL();
if (IMG_PATTERNS.matcher(url).matches()
&& page.getParseData() instanceof BinaryParseData) {
String extension = url.substring(url.lastIndexOf("."));
int contentLength = page.getContentData().length;
// write the content data to a file in the save directory
}
}
启动爬虫时需开启二进制内容抓取:
CrawlConfig config = new CrawlConfig();
config.setIncludeBinaryContentInCrawling(true);
// ... same as before
CrawlController.WebCrawlerFactory<ImageCrawler> factory = () -> new ImageCrawler(saveDir);
controller.start(factory, numCrawlers);
3.3. 数据统计功能
我们可以为爬虫增加统计功能,比如统计抓取页面数量和链接总数。
定义统计类:
public class CrawlerStatistics {
private int processedPageCount = 0;
private int totalLinksCount = 0;
public void incrementProcessedPageCount() {
processedPageCount++;
}
public void incrementTotalLinksCount(int linksCount) {
totalLinksCount += linksCount;
}
// standard getters
}
修改 HtmlCrawler
接收统计对象:
private CrawlerStatistics stats;
public HtmlCrawler(CrawlerStatistics stats) {
this.stats = stats;
}
修改 visit
方法加入统计逻辑:
@Override
public void visit(Page page) {
String url = page.getWebURL().getURL();
stats.incrementProcessedPageCount();
if (page.getParseData() instanceof HtmlParseData) {
HtmlParseData htmlParseData = (HtmlParseData) page.getParseData();
String title = htmlParseData.getTitle();
String text = htmlParseData.getText();
String html = htmlParseData.getHtml();
Set<WebURL> links = htmlParseData.getOutgoingUrls();
stats.incrementTotalLinksCount(links.size());
// do something with collected data
}
}
在控制器中初始化统计对象并传入爬虫:
CrawlerStatistics stats = new CrawlerStatistics();
CrawlController.WebCrawlerFactory<HtmlCrawler> factory = () -> new HtmlCrawler(stats);
3.4. 多爬虫并行运行
crawler4j 支持通过一个控制器启动多个爬虫,例如同时抓取 HTML 和图片。
每个爬虫建议使用独立的存储目录:
File crawlStorageBase = new File("src/test/resources/crawler4j");
CrawlConfig htmlConfig = new CrawlConfig();
CrawlConfig imageConfig = new CrawlConfig();
// Configure storage folders and other configurations
PageFetcher pageFetcherHtml = new PageFetcher(htmlConfig);
PageFetcher pageFetcherImage = new PageFetcher(imageConfig);
RobotstxtConfig robotstxtConfig = new RobotstxtConfig();
RobotstxtServer robotstxtServer = new RobotstxtServer(robotstxtConfig, pageFetcherHtml);
CrawlController htmlController
= new CrawlController(htmlConfig, pageFetcherHtml, robotstxtServer);
CrawlController imageController
= new CrawlController(imageConfig, pageFetcherImage, robotstxtServer);
// add seed URLs
CrawlerStatistics stats = new CrawlerStatistics();
CrawlController.WebCrawlerFactory<HtmlCrawler> htmlFactory = () -> new HtmlCrawler(stats);
File saveDir = new File("src/test/resources/crawler4j");
CrawlController.WebCrawlerFactory<ImageCrawler> imageFactory
= () -> new ImageCrawler(saveDir);
imageController.startNonBlocking(imageFactory, 7);
htmlController.startNonBlocking(htmlFactory, 10);
htmlController.waitUntilFinish();
imageController.waitUntilFinish();
✅ 使用 startNonBlocking
和 waitUntilFinish
可实现多个爬虫并行执行。
4. 爬虫配置详解
crawler4j 提供了丰富的配置项,以下是一些常用设置。
4.1. 限制爬取深度
crawlConfig.setMaxDepthOfCrawling(2);
默认不限制深度,设置为 2 表示从种子页面出发最多抓取两层。
4.2. 限制抓取页面数
crawlConfig.setMaxPagesToFetch(500);
设置最大抓取页数,适用于控制爬虫规模。
4.3. 限制每页抓取链接数
crawlConfig.setMaxOutgoingLinksToFollow(2000);
避免抓取过多链接,影响性能或目标网站负载。
4.4. 礼貌延迟(Politeness Delay)
crawlConfig.setPolitenessDelay(300);
默认是 200ms,增加该值可以减轻服务器压力。
4.5. 是否抓取二进制内容
crawlConfig.setIncludeBinaryContentInCrawling(true);
用于抓取图片、PDF 等文件。
4.6. 是否抓取 HTTPS 页面
crawlConfig.setIncludeHttpsPages(false);
默认是 true,关闭可避免抓取加密内容。
4.7. 支持断点续爬
crawlConfig.setResumableCrawling(true);
适合长时间任务,但会略微降低性能。
4.8. 自定义 User-Agent
crawlConfig.setUserAgentString("baeldung demo (https://github.com/yasserg/crawler4j/)");
避免被网站识别为默认爬虫,提升爬取成功率。
5. 总结
本文通过几个实际示例,介绍了 crawler4j 的基本使用方式,包括:
- 抓取 HTML 页面
- 抓取图片资源
- 数据统计
- 多爬虫并行
- 各种配置项
crawler4j 是一个轻量级但功能强大的爬虫框架,适合 Java 开发者快速实现数据采集任务。合理使用其配置项和多线程机制,可以构建高效稳定的爬虫系统。
如需进一步了解,建议查看 crawler4j GitHub 项目 及其核心类如 CrawlConfig
、WebCrawler
等源码文档。