Node.js实现网络新闻爬虫及搜索功能（一）
Node.js实现网络新闻爬虫及搜索功能（一）
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项目要求
一、爬虫部分
1、完成目标网站的网页分析和爬虫设计。
2、爬取不少于100条数据（每条数据包括7个字段，新闻关键词、新闻标题、新闻日期、新闻作者、新闻来源、新闻摘要、新闻内容），并存储在数据库中。
二、搜索网站部分
1、完成对数据库中爬取新闻内容和标题的搜索功能，搜索结果以表格形式展示在前端页面中。
2、完成对搜索内容的时间热度分析，使用表格展示爬取数据内容中每一天包含搜索内容的条数。
本文是该项目第一部分：爬取网易新闻
一、爬虫部分
我选择了两个典型的综合新闻门户网站进行新闻爬取，分别是网易新闻（https://news.163.com/）和新浪新闻（https://news.sina.com.cn/）。本文是对网易新闻爬虫的说明。
1. 引入相关包
写新闻爬虫的第一步，需要先引入爬虫需要的相关包。我们爬取新闻网站所需要的相关工具包有四个，分别是request、iconv-lite、cheerio和date-utils包，而存储新闻信息需要mysql包，这五个工具包主要功能如下表所示：
| 工具包 | 作用 |
|---|---|
| request | 向被爬取的URL发送请求 |
| iconv-lite | 字符编码转换 |
| cheerio | 解析并提取HTML中指定内容 |
| mysql | 连接数据库并执行SQL语句 |
| date-utils | 日期时间的格式化 |
其中前四个包是需要声明之后作为变量调用的，而date-utils是通过Date()对象调用的。
新建crawler_163.js文件。其中，引入相关包的代码为：
var crawler_request = require('request');
var crawler_iconv = require('iconv-lite');
var crawler_cheerio = require('cheerio');
require('date-utils');
var crawler_sql = require("mysql");
2. 建立数据库连接
Node.js程序建立数据库连接之前，需要本地配置并创建好数据库。
因为之前的项目安装过mysql，这里就不再赘述mysql本地安装过程，为了配合程序的一致性，修改本地root密码为root，命令为：
alter user 'root'@'localhost' identified by 'root';
数据库只需要存储新闻信息一张表，计划爬取的新闻信息分别为新闻关键词、新闻标题、新闻日期、新闻作者、新闻来源、新闻摘要、新闻内容共七个字段。创建news表使用如下SQL指令创建：
CREATE TABLE `news` (
`id_news` int(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT,
`url` varchar(200) DEFAULT NULL,
`source` varchar(200) DEFAULT NULL,
`url_encoding` varchar(45) DEFAULT NULL,
`title` varchar(200) DEFAULT NULL,
`keywords` varchar(200) DEFAULT NULL,
`author` varchar(200) DEFAULT NULL,
`date` date DEFAULT NULL,
`crawler_time` datetime DEFAULT NULL,
`content` longtext,
`summary` longtext,
PRIMARY KEY (`id_news`),
UNIQUE KEY `id_news_UNIQUE` (`id_news`),
UNIQUE KEY `url_UNIQUE` (`url`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8;
使用创建数据库连接池的方式实现数据库连接和SQL指令执行：
var pool = crawler_sql.createPool({
host: '127.0.0.1',
user: 'root',
password: 'root',
database: 'crawl'
});
var query = function(sql, sqlparam, callback) {
pool.getConnection(function(err, conn) {
if (err) {
callback(err, null, null);
} else {
conn.query(sql, sqlparam, function(qerr, vals, fields) {
conn.release(); //释放连接
callback(qerr, vals, fields); //事件驱动回调
});
}
});
};
var query_noparam = function(sql, callback) {
pool.getConnection(function(err, conn) {
if (err) {
callback(err, null, null);
} else {
conn.query(sql, function(qerr, vals, fields) {
conn.release(); //释放连接
callback(qerr, vals, fields); //事件驱动回调
});
}
});
};
exports.query = query;
exports.query_noparam = query_noparam;
3. 爬取并解析网页首页
想要爬取页面上的所有新闻，首先需要获取新闻网页首页的所有相应超链接，即新闻URL。而想要获取这些新闻URL，就需要先请求并解析新闻网页首页。
定义request请求操作函数，该函数不仅在请求获取网页首页HTML代码时需要调用，还会在请求获取新闻URL HTML代码时调用。
function request(url, callback) {
var options = {
url: url,
encoding: null,
headers: {
'User-Agent': 'Mozilla/5.0 (Macintosh; Intel Mac OS X 10_10_1) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/39.0.2171.65 Safari/537.36'
},
timeout: 10000
}
crawler_request(options, callback);
};
定义网页首页URL以及爬虫主函数
var crawler_url = 'https://news.163.com/';
function crawler() {
request(crawler_url, function(err, res, body) {
// 网页解析
try {
// 编码转换
var url_encoding = 'UTF-8';
var url_html = crawler_iconv.decode(body, url_encoding);
//解析网页
var $ = crawler_cheerio.load(url_html, { decodeEntities: true });
} catch (e) {
console.log('页面解码错误：' + e);
}
// 判断网页是否存在超链接
var url_hrefs;
try {
url_hrefs = eval("$('a')");
} catch (e) {
console.log('页面不存在超链接' + e);
}
// 遍历网页中所有超链接
url_hrefs.each(function(i, e) {
// 获取新闻
var news_url = "";
try {
var url_href = "";
url_href = $(e).attr("href");
if (typeof(url_href) == "undefined") {
return true;
}
if (url_href.toLowerCase().indexOf('http://') >= 0 || url_href.toLowerCase().indexOf('https://') >= 0) {
news_url = url_href;
} else if (url_href.startsWith('//')) {
news_url = 'https:' + url_href;
} else {
news_url = crawler_url.substr(0, crawler_url.lastIndexOf('/') + 1) + url_href;
}
} catch (e) {
console.log('获取新闻页面出错' + e);
}
// 检验新闻网页url是否符合url命名格式
var news_reg = /\/news\/article\/([a-zA-Z0-9]{16}).html/;
var news_reg_special = /\/news\/article\/([a-zA-Z0-9]{8})0001982T.html/
// 如：https://www.163.com/news/article/G8HQOAKE0001899O.html
if (!news_reg.test(news_url) || news_reg_special.test(news_url)) {
console.log('新闻链接不符合格式！');
return;
}
// 爬取新闻页面
var news_search_sql = 'select url from news where url=?';
var news_search = [news_url];
crawler_sql.query(news_search_sql, news_search, function(qerr, vals, fields) {
if (vals.length > 0) {
console.log('该新闻页面已被爬取！')
} else {
crawler_news_url(news_url);
}
});
});
});
}
下面对crawler()函数进行说明：
首先，需要使用工具包iconv-lite对request得到的网页首页HTML代码进行解码解析，通过观察网页HTML源码可以看到该网页编码方式为UTF-8。
编码转换完成之后，使用cheerio工具包对首页进行解析。
// 网页解析
try {
// 编码转换
var url_encoding = 'UTF-8';
var url_html = crawler_iconv.decode(body, url_encoding);
//解析网页
var $ = crawler_cheerio.load(url_html, { decodeEntities: true });
} catch (e) {
console.log('页面解码错误：' + e);
}
注意：为了避免出现特殊异常而导致的爬虫程序终止，我们尽量在可能出现异常的地方使用try方法
其次，使用cheerio工具包的jquery索引方式判断首页是否存在超链接，并获取所有超链接。
// 判断网页是否存在超链接
var url_hrefs;
try {
url_hrefs = eval("$('a')");
} catch (e) {
console.log('页面不存在超链接' + e);
}
之后，对获取得到的所有超链接进行遍历，获取超链接中的href值，即新闻URL。因为有些超链接中href是简写的，没有https://头或者没有网站主路由（href中以//开头的链接），需要对href值进行一定的字符串处理，从而得到正确的URL格式。
// 获取新闻
var news_url = "";
try {
var url_href = "";
url_href = $(e).attr("href");
if (typeof(url_href) == "undefined") {
return true;
}
if (url_href.toLowerCase().indexOf('http://') >= 0 || url_href.toLowerCase().indexOf('https://') >= 0) {
news_url = url_href;
} else if (url_href.startsWith('//')) {
news_url = 'https:' + url_href;
} else {
news_url = crawler_url.substr(0, crawler_url.lastIndexOf('/') + 1) + url_href;
}
} catch (e) {
console.log('获取新闻页面出错' + e);
}
通过对网易新闻网页的观察发现，网易新闻网页URL格式是以主路由https://www.163.com/开头，后面接上news/article/{16位字母数字ID}.html的格式组成（如：https://www.163.com/news/article/G8HQOAKE0001899O.html）。因此定义正则表达式/\/news\/article\/([a-zA-Z0-9]{16}).html/对新闻URL进行测试。另外，在爬取的过程中发现，网易新闻中谈心社发布的新闻文章网页结构和其他普通新闻不一致（如：https://www.163.com/news/article/G8JU6UBB0001982T.html），并且16位字母数字ID后八位是特定的0001982T，因此定义第二个正则表达式/\/news\/article\/([a-zA-Z0-9]{8})0001982T.html/对谈心社的新闻文章进行筛选。
即：只有满足第一个正则表达式且不满足第二个正则表达式的新闻URL才是我们需要的的新闻URL。
// 检验新闻网页url是否符合url命名格式
var news_reg = /\/news\/article\/([a-zA-Z0-9]{16}).html/;
var news_reg_special = /\/news\/article\/([a-zA-Z0-9]{8})0001982T.html/;
// 如：https://www.163.com/news/article/G8HQOAKE0001899O.html
if (!news_reg.test(news_url) || news_reg_special.test(news_url)) {
console.log('新闻链接不符合格式！');
return;
}
最后，在数据库中检索新闻URL，若在数据库中存在该新闻URL，则说明该新闻之前已经被爬取过了，不需要再进行爬取。反正则要执行crawler_news_url()函数，对该新闻URL进行爬取。
// 爬取新闻页面
var news_search_sql = 'select url from news where url=?';
var news_search = [news_url];
crawler_sql.query(news_search_sql, news_search, function(qerr, vals, fields) {
if (vals.length > 0) {
console.log('该新闻页面已被爬取！')
} else {
crawler_news_url(news_url);
}
});
4. 爬取并解析新闻URL
和爬取新闻网页首页一样，首先要对新闻URL网页HTML代码进行解码解析。
// 网页解析
try {
// 编码转换
var url_encoding = 'UTF-8';
var url_html = crawler_iconv.decode(body, url_encoding);
//解析网页
var $ = crawler_cheerio.load(url_html, { decodeEntities: true });
} catch (e) {
console.log('页面解码错误：' + e);
}
之后，定义需要爬取的新闻信息json，并使用date-utils工具包初始化日期相关变量。
// 定义新闻信息json
var news = {};
news.crawler_time = (new Date()).toFormat("YYYY-MM-DD HH:MM:SS.SSSS");
news.url = news_url;
news.url_encoding = 'UTF-8';
news.keywords = '';
news.title = '';
news.date = new Date();
news.author = '';
news.source = '';
news.summary = '';
news.content = '';
下面就是对具体的信息进行获取了，这一步是爬虫过程的关键，需要在新闻URL网页HTML代码中寻找到所需要信息的位置，并使用cheerio工具包的jquery索引工具定位并获取该信息。
获取新闻关键词：观察新闻URL网页HTML代码，发现name为keywords的meta元素content值存储新闻关键词信息。
相关代码为：
// 获取新闻关键词
try {
news.keywords = eval("$('meta[name=\"keywords\"]').eq(0).attr(\"content\")");
} catch (e) {
console.log('新闻关键词获取错误：' + e);
}
获取新闻标题：观察新闻URL网页HTML代码，发现title标签存储新闻标题信息。
相关代码为：
// 获取新闻标题
try {
news.title = eval("$('title').text()").replace(/[\r\n\s]/g, "");
} catch (e) {
console.log('新闻标题获取错误：' + e);
}
获取新闻发布时间：观察新闻URL网页HTML代码，发现html标签存储新闻发布时间信息，可以使用id索引。
相关代码为：
// 获取新闻时间
try {
news.date = eval("$('#ne_wrap').eq(0).attr(\"data-publishtime\")");
} catch (e) {
console.log('新闻日期获取错误：' + e);
}
获取新闻作者：观察新闻URL网页HTML代码，发现class为icon的img标签alt值存储新闻作者信息，可以使用class索引。
但是有一部分新闻URL网页代码中alt值为默认的netease，因此当获取到的新闻作者是netease时执行第二种获取方式，索引class为post_author的div的text值，并进行正则筛选和字符串替换操作获取正确的新闻作者信息。
相关代码为：
// 获取新闻作者
try {
news.author = eval("$('.icon').eq(0).attr(\"alt\")");
if (news.author == 'netease') {
news.author = eval("$('.post_author').text()").replace(/[\r\n\s]/g, "").replace("本文来源：", "");
var author_reg = /责任编辑：.+_/;
news.author = author_reg.exec(news.author).toString().replace("责任编辑：", "").replace("_", "");
}
} catch (e) {
console.log('新闻作者获取错误：' + e);
}
获取新闻来源：观察新闻URL网页HTML代码，发现class为post_info的div标签的第一个子节点中存储新闻来源信息，可以使用class索引。
但在爬取的过程中发现，第一个子节点的值有时获取为‘举报’，不是真正的新闻来源，此时需要换一种索引方式，并对获取的字符串进行正则筛选和字符串替换操作，从而得到正确的新闻来源信息。
相关代码为：
// 获取新闻来源
try {
news.source = eval("$('.post_info').children(':first').text()").replace(/[\r\n\s]/g, "");
if (news.source == '举报') {
news.source = eval("$('.post_info').prop('firstChild').nodeValue").replace(/[\r\n\s]/g, "");
var source_reg = /.+来源:/;
var tmp = source_reg.exec(news.source).toString();
news.source = news.source.replace(tmp, "");
}
} catch (e) {
console.log('新闻来源获取错误：' + e);
}
获取新闻摘要：观察新闻URL网页HTML代码，发现name为description的meta元素的content值存储新闻摘要信息。
相关代码为：
// 获取新闻摘要
try {
news.summary = eval("$('meta[name=\"description\"]').eq(0).attr(\"content\")").replace(/[\r\n\s]/g, "");
} catch (e) {
console.log('新闻摘要获取错误：' + e);
}
获取新闻内容：使用chrome开发者工具定位工具，发现class为post_body的div标签内的text为新闻正文信息。
相关代码为：
// 获取新闻内容
try {
news.content = eval("$('.post_body').text()").replace(/[\r\n\s]/g, "");
} catch (e) {
console.log('新闻内容获取错误：' + e);
}
爬取完毕需要爬取的新闻信息json之后，将相关新闻信息存入数据库中，对于新闻正文为空的新闻不予存储：
// 写入数据库
if (news.content != '') {
var news_add_sql = 'INSERT INTO news(url, source, url_encoding, title, keywords, author, date, crawler_time, summary, content) VALUES(?, ?, ?, ?, ?, ?, ?, ?, ?, ?)';
var news_add = [news.url, news.source, news.url_encoding,
news.title, news.keywords, news.author, news.date,
news.crawler_time, news.summary, news.content
];
crawler_sql.query(news_add_sql, news_add, function(qerr, vals, fields) {
if (qerr) {
console.log(qerr);
}
});
}
crawler_news_url()函数整体代码为：
// 爬取新闻链接
function crawler_news_url(news_url) {
request(news_url, function(err, res, body) {
// 网页解析
try {
// 编码转换
var url_encoding = 'UTF-8';
var url_html = crawler_iconv.decode(body, url_encoding);
//解析网页
var $ = crawler_cheerio.load(url_html, { decodeEntities: true });
} catch (e) {
console.log('页面解码错误：' + e);
}
// 定义新闻信息json
var news = {};
news.crawler_time = (new Date()).toFormat("YYYY-MM-DD HH:MM:SS.SSSS");
news.url = news_url;
news.url_encoding = 'UTF-8';
news.keywords = '';
news.title = '';
news.date = new Date();
news.author = '';
news.source = '';
news.summary = '';
news.content = '';
// 获取新闻关键词
try {
news.keywords = eval("$('meta[name=\"keywords\"]').eq(0).attr(\"content\")");
} catch (e) {
console.log('新闻关键词获取错误：' + e);
}
// 获取新闻标题
try {
news.title = eval("$('title').text()").replace(/[\r\n\s]/g, "");
} catch (e) {
console.log('新闻标题获取错误：' + e);
}
// 获取新闻时间
try {
news.date = eval("$('#ne_wrap').eq(0).attr(\"data-publishtime\")");
} catch (e) {
console.log('新闻日期获取错误：' + e);
}
// 获取新闻作者
try {
news.author = eval("$('.icon').eq(0).attr(\"alt\")");
if (news.author == 'netease') {
news.author = eval("$('.post_author').text()").replace(/[\r\n\s]/g, "").replace("本文来源：", "");
var author_reg = /责任编辑：.+_/;
news.author = author_reg.exec(news.author).toString().replace("责任编辑：", "").replace("_", "");
}
} catch (e) {
console.log('新闻作者获取错误：' + e);
}
// 获取新闻来源
try {
news.source = eval("$('.post_info').children(':first').text()").replace(/[\r\n\s]/g, "");
if (news.source == '举报') {
news.source = eval("$('.post_info').prop('firstChild').nodeValue").replace(/[\r\n\s]/g, "");
var source_reg = /.+来源:/;
var tmp = source_reg.exec(news.source).toString();
news.source = news.source.replace(tmp, "");
}
} catch (e) {
console.log('新闻来源获取错误：' + e);
}
// 获取新闻摘要
try {
news.summary = eval("$('meta[name=\"description\"]').eq(0).attr(\"content\")").replace(/[\r\n\s]/g, "");
} catch (e) {
console.log('新闻摘要获取错误：' + e);
}
// 获取新闻内容
try {
news.content = eval("$('.post_body').text()").replace(/[\r\n\s]/g, "");
} catch (e) {
console.log('新闻内容获取错误：' + e);
}
console.log(JSON.stringify(news));
// 写入数据库
if (news.content != '') {
var news_add_sql = 'INSERT INTO news(url, source, url_encoding, title, keywords, author, date, crawler_time, summary, content) VALUES(?, ?, ?, ?, ?, ?, ?, ?, ?, ?)';
var news_add = [news.url, news.source, news.url_encoding,
news.title, news.keywords, news.author, news.date,
news.crawler_time, news.summary, news.content
];
crawler_sql.query(news_add_sql, news_add, function(qerr, vals, fields) {
if (qerr) {
console.log(qerr);
}
});
}
});
}
最后，调用爬虫主函数：
crawler();
网易新闻的爬取就开始了。建议使用Navicat数据库可视化工具对爬取得到的新闻信息进行查看。
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