網絡爬蟲是捜索引擎抓取系統(tǒng)的重要組成部分。爬蟲的主要目的是將互聯(lián)網上的網頁下載到本地形成一個或聯(lián)網內容的鏡像備份。這篇博客主要對爬蟲以及抓取系統(tǒng)進行一個簡單的概述。

一、網絡爬蟲的基本結構及工作流程

??? 一個通用的網絡爬蟲的框架如圖所示：

??? 網絡爬蟲的基本工作流程如下：

??? 1.首先選取一部分精心挑選的種子URL；

??? 2.將這些URL放入待抓取URL隊列；

??? 3.從待抓取URL隊列中取出待抓取在URL，解析DNS，并且得到主機的ip，并將URL對應的網頁下載下來，存儲進已下載網頁庫中。此外，將這些URL放進已抓取URL隊列。

??? 4.分析已抓取URL隊列中的URL，分析其中的其他URL，并且將URL放入待抓取URL隊列，從而進入下一個循環(huán)。

二、從爬蟲的角度對互聯(lián)網進行劃分

??? 對應的，可以將互聯(lián)網的所有頁面分為五個部分：

??? 1.已下載未過期網頁

??? 2.已下載已過期網頁：抓取到的網頁實際上是互聯(lián)網內容的一個鏡像與備份，互聯(lián)網是動態(tài)變化的，一部分互聯(lián)網上的內容已經發(fā)生了變化，這時，這部分抓取到的網頁就已經過期了。

??? 3.待下載網頁：也就是待抓取URL隊列中的那些頁面

??? 4.可知網頁：還沒有抓取下來，也沒有在待抓取URL隊列中，但是可以通過對已抓取頁面或者待抓取URL對應頁面進行分析獲取到的URL，認為是可知網頁。

??? 5.還有一部分網頁，爬蟲是無法直接抓取下載的。稱為不可知網頁。

三、抓取策略

??? 在爬蟲系統(tǒng)中，待抓取URL隊列是很重要的一部分。待抓取URL隊列中的URL以什么樣的順序排列也是一個很重要的問題，因為這涉及到先抓取那個頁面，后抓取哪個頁面。而決定這些URL排列順序的方法，叫做抓取策略。下面重點介紹幾種常見的抓取策略：

??? 1.深度優(yōu)先遍歷策略

深度優(yōu)先遍歷策略是指網絡爬蟲會從起始頁開始，一個鏈接一個鏈接跟蹤下去，處理完這條線路之后再轉入下一個起始頁，繼續(xù)跟蹤鏈接。我們以下面的圖為例：

??? 遍歷的路徑：A-F-G? E-H-I B C D

??? 2.寬度優(yōu)先遍歷策略

??? 寬度優(yōu)先遍歷策略的基本思路是，將新下載網頁中發(fā)現(xiàn)的鏈接直接插入待抓取URL隊列的末尾。也就是指網絡爬蟲會先抓取起始網頁中鏈接的所有網頁，然后再選擇其中的一個鏈接網頁，繼續(xù)抓取在此網頁中鏈接的所有網頁。還是以上面的圖為例：

??? 遍歷路徑：A-B-C-D-E-F G H I

??? 3.反向鏈接數(shù)策略

??? 反向鏈接數(shù)是指一個網頁被其他網頁鏈接指向的數(shù)量。反向鏈接數(shù)表示的是一個網頁的內容受到其他人的推薦的程度。因此，很多時候搜索引擎的抓取系統(tǒng)會使用這個指標來評價網頁的重要程度，從而決定不同網頁的抓取先后順序。

??? 在真實的網絡環(huán)境中，由于廣告鏈接、作弊鏈接的存在，反向鏈接數(shù)不能完全等他我那個也的重要程度。因此，搜索引擎往往考慮一些可靠的反向鏈接數(shù)。

??? 4.Partial PageRank策略

??? Partial PageRank算法借鑒了PageRank算法的思想：對于已經下載的網頁，連同待抓取URL隊列中的URL，形成網頁集合，計算每個頁面的PageRank值，計算完之后，將待抓取URL隊列中的URL按照PageRank值的大小排列，并按照該順序抓取頁面。

??? 如果每次抓取一個頁面，就重新計算PageRank值，一種折中方案是：每抓取K個頁面后，重新計算一次PageRank值。但是這種情況還會有一個問題：對于已經下載下來的頁面中分析出的鏈接，也就是我們之前提到的未知網頁那一部分，暫時是沒有PageRank值的。為了解決這個問題，會給這些頁面一個臨時的PageRank值：將這個網頁所有入鏈傳遞進來的PageRank值進行匯總，這樣就形成了該未知頁面的PageRank值，從而參與排序。下面舉例說明：

??? 5.OPIC策略策略

??? 該算法實際上也是對頁面進行一個重要性打分。在算法開始前，給所有頁面一個相同的初始現(xiàn)金（cash）。當下載了某個頁面P之后，將P的現(xiàn)金分攤給所有從P中分析出的鏈接，并且將P的現(xiàn)金清空。對于待抓取URL隊列中的所有頁面按照現(xiàn)金數(shù)進行排序。

??? 6.大站優(yōu)先策略

??? 對于待抓取URL隊列中的所有網頁，根據(jù)所屬的網站進行分類。對于待下載頁面數(shù)多的網站，優(yōu)先下載。這個策略也因此叫做大站優(yōu)先策略。?