第一章:用go语言从网页上实现数据采集
Go 语言凭借其简洁语法、高效并发模型和丰富的标准库,成为网络爬虫开发的理想选择。本章聚焦于使用原生 Go 工具链完成基础网页数据采集任务,不依赖第三方框架,强调可理解性与可控性。
准备工作
确保已安装 Go(建议 v1.20+),并配置好 GOPATH 与 GOBIN。新建项目目录后执行:
go mod init example.com/webcrawler
发起 HTTP 请求
使用 net/http 包获取网页内容。注意设置合理超时与用户代理,避免被服务端拒绝:
client := &http.Client{
Timeout: 10 * time.Second,
}
req, _ := http.NewRequest("GET", "https://example.com", nil)
req.Header.Set("User-Agent", "GoCrawler/1.0")
resp, err := client.Do(req)
if err != nil {
log.Fatal("请求失败:", err)
}
defer resp.Body.Close()
body, _ := io.ReadAll(resp.Body) // 读取响应体
解析 HTML 内容
采用标准库 golang.org/x/net/html 进行结构化解析。以下代码提取所有 <h1> 标题文本:
doc, _ := html.Parse(strings.NewReader(string(body)))
var extractH1 func(*html.Node)
extractH1 = func(n *html.Node) {
if n.Type == html.ElementNode && n.Data == "h1" {
var text string
for c := n.FirstChild; c != nil; c = c.NextSibling {
if c.Type == html.TextNode {
text += strings.TrimSpace(c.Data)
}
}
if text != "" {
fmt.Println("标题:", text)
}
}
for c := n.FirstChild; c != nil; c = c.NextSibling {
extractH1(c)
}
}
extractH1(doc)
常见反爬应对策略
| 场景 | 推荐做法 |
|---|---|
| 静态页面 | 直接 http.Get + html.Parse |
| 动态渲染内容 | 需结合 Puppeteer 或 Chrome DevTools 协议(另配 Go 客户端) |
| 需要登录维持会话 | 复用 http.Client 实例(自动管理 CookieJar) |
| 频繁请求限流 | 添加随机延时、使用 time.Sleep(rand.Intn(1000)+500) * time.Millisecond |
采集行为须遵守 robots.txt 协议及目标网站的 Terms of Service,仅用于学习与合法授权用途。
第二章:HTTP客户端基础配置的致命陷阱
2.1 默认客户端超时缺失导致爬虫永久阻塞(理论剖析+实战修复示例)
HTTP 客户端若未显式设置超时,底层 TCP 连接可能无限期等待响应,尤其在目标服务宕机、防火墙静默丢包或 DNS 解析失败时,线程将卡在 connect() 或 read() 系统调用中。
根本原因分析
- Python
requests默认无全局超时;urllib3底层使用socket.setdefaulttimeout(None) - Go
http.Client的Timeout字段为零值时等价于永不超时 - 异步框架(如 aiohttp)亦需手动配置
timeout参数
修复示例(Python requests)
import requests
# ❌ 危险:无超时,可能永久阻塞
# resp = requests.get("https://example.com")
# ✅ 安全:显式设置连接与读取超时(单位:秒)
resp = requests.get(
"https://example.com",
timeout=(3.0, 10.0) # (connect_timeout, read_timeout)
)
timeout=(3.0, 10.0) 表示:3 秒内必须完成 TCP 握手与 TLS 协商;建立连接后,10 秒内必须收到完整响应体。超时触发 requests.exceptions.Timeout,可被捕获并重试。
超时策略对比
| 场景 | 推荐 connect | 推荐 read | 说明 |
|---|---|---|---|
| 内网高可用服务 | 0.5s | 2s | 延迟低,快速失败 |
| 公网第三方 API | 3s | 15s | 容忍网络抖动与慢响应 |
| 爬虫大规模采集 | 2s | 8s | 平衡吞吐与容错 |
graph TD
A[发起 HTTP 请求] --> B{是否设置 timeout?}
B -->|否| C[阻塞至系统级超时<br>(可能数分钟)]
B -->|是| D[触发 requests.Timeout 异常]
D --> E[执行降级/重试/日志]
2.2 连接池未复用引发TIME_WAIT泛滥与连接耗尽(TCP层原理+net/http.Transport调优)
当 http.Client 每次请求都新建 *http.Transport 或未配置复用策略时,底层 TCP 连接无法重用,导致大量短连接进入 TIME_WAIT 状态(持续 2×MSL ≈ 60–120s),快速耗尽本地端口(默认约 28K 可用)和系统资源。
TCP 连接生命周期关键阶段
ESTABLISHED→FIN_WAIT_1→FIN_WAIT_2→TIME_WAIT→CLOSEDTIME_WAIT是主动关闭方的必要状态,防止旧报文干扰新连接
net/http.Transport 关键调优参数
transport := &http.Transport{
MaxIdleConns: 100, // 全局最大空闲连接数
MaxIdleConnsPerHost: 100, // 每 host 最大空闲连接数(必设!)
IdleConnTimeout: 30 * time.Second, // 空闲连接保活时长
ForceAttemptHTTP2: true, // 启用 HTTP/2 多路复用(自动复用连接)
}
MaxIdleConnsPerHost缺失是常见误配:即使MaxIdleConns=100,若未设该字段,默认值为2,导致每 host 仅保留 2 条空闲连接,其余被立即关闭,触发高频TIME_WAIT。
TIME_WAIT 压力对比(单 host,100 QPS)
| 配置场景 | 平均并发连接数 | TIME_WAIT 峰值/秒 | 端口耗尽风险 |
|---|---|---|---|
| 默认 Transport | 2 | ~98 | 极高 |
MaxIdleConnsPerHost=100 |
95+ | 可忽略 |
graph TD
A[HTTP 请求发起] --> B{Transport 复用检查}
B -->|有可用空闲连接| C[复用连接,无新 TCP 握手]
B -->|无可用连接| D[新建 TCP 连接 → FIN 后进入 TIME_WAIT]
C --> E[响应完成,连接放回 idle 队列]
E --> F[IdleConnTimeout 内可复用]
2.3 User-Agent缺失触发反爬拦截与响应降级(HTTP协议规范+动态UA轮询实践)
HTTP协议视角下的UA语义约束
根据 RFC 7231,User-Agent 是可选但强烈建议提供的请求头字段;实际生产环境中,多数风控系统将其视为合法性基线信号。缺失 UA 的请求常被直接返回 403 Forbidden 或降级为静态 HTML(无 JS 渲染)。
常见拦截响应特征对比
| 状态码 | 响应体类型 | JS 可执行性 | 典型风控策略 |
|---|---|---|---|
| 200 | 完整 HTML | ✅ | 无拦截 |
| 403 | 纯文本提示 | ❌ | UA 缺失硬拦截 |
| 200 | 空白页/验证码 | ❌ | UA 格式异常降级 |
动态 UA 轮询实现示例
import random
UA_POOL = [
"Mozilla/5.0 (Windows NT 10.0; Win64; x64) AppleWebKit/537.36",
"Mozilla/5.0 (Macintosh; Intel Mac OS X 10_15_7) Chrome/120.0.0.0",
"Mozilla/5.0 (X11; Linux x86_64) Firefox/115.0"
]
def get_random_ua():
return {"User-Agent": random.choice(UA_POOL)} # 随机选取避免指纹固化
逻辑分析:
UA_POOL预置主流浏览器标识,random.choice()实现轻量级轮询;每次请求注入不同 UA,规避基于 UA 单一值的频控规则。参数UA_POOL应定期更新以匹配真实终端分布。
graph TD
A[发起HTTP请求] --> B{是否携带User-Agent?}
B -->|否| C[触发403/降级响应]
B -->|是| D[进入UA格式校验]
D --> E[匹配白名单或频率阈值]
E -->|通过| F[返回正常内容]
E -->|拒绝| G[返回验证码或空页]
2.4 重定向策略失控导致无限跳转或敏感路径泄露(RFC 7231重定向语义+自定义CheckRedirect实现)
HTTP重定向本应是临时/永久的语义化跳转,但默认客户端行为常忽略Location头校验与跳转深度限制。
RFC 7231 定义的重定向语义
301/308:永久重定向,方法/主体应保留(308严格保方法)302/303/307:临时重定向,303强制GET,307保方法- 所有重定向均不继承原始请求的认证头、Cookie(若跨域)或敏感查询参数
Go HTTP Client 的 CheckRedirect 风险点
client := &http.Client{
CheckRedirect: func(req *http.Request, via []*http.Request) error {
// ❌ 危险:无跳转次数限制 + 未校验 Location 域名
return nil // 允许任意跳转
},
}
逻辑分析:via为已执行的请求链(含原始请求),长度即跳转次数;req.URL为即将发起的重定向目标。缺失计数与域名白名单,易触发无限循环(如 A→B→A)或跳转至恶意站点泄露?token=xxx等敏感路径。
安全重定向策略实现
| 检查项 | 推荐做法 |
|---|---|
| 跳转深度 | 限制 ≤ 10 次(防环) |
| 目标域名 | 白名单匹配(req.URL.Host) |
| 敏感参数 | 自动剥离 token, code, state |
graph TD
A[发起请求] --> B{CheckRedirect}
B --> C[跳转次数≤10?]
C -->|否| D[return http.ErrUseLastResponse]
C -->|是| E[Host在白名单?]
E -->|否| D
E -->|是| F[清理敏感Query参数]
F --> G[允许跳转]
2.5 TLS配置疏忽引发证书校验失败与中间人风险(Go crypto/tls底层机制+InsecureSkipVerify安全边界分析)
TLS握手中的证书验证链路
Go 的 crypto/tls 在 ClientHandshake 阶段调用 verifyPeerCertificate,默认启用完整 PKI 验证:域名匹配、有效期、CA信任链、CRL/OCSP(若配置)。跳过任一环节即引入风险。
InsecureSkipVerify 的真实语义
该字段仅跳过证书链验证与域名检查,但不绕过密钥交换或加密套件协商——仍可能建立加密连接,却完全丧失身份真实性保障。
典型误用代码
conf := &tls.Config{
InsecureSkipVerify: true, // ⚠️ 生产环境绝对禁止
ServerName: "api.example.com",
}
ServerName被忽略(因验证被禁用),InsecureSkipVerify=true使verifyPeerCertificate直接返回nil错误,证书内容未被解析,攻击者可伪造任意证书完成握手。
安全替代方案对比
| 方案 | 是否验证域名 | 是否验证CA | 适用场景 |
|---|---|---|---|
| 默认配置 | ✅ | ✅ | 生产环境强制使用 |
自定义 VerifyPeerCertificate |
✅(可定制) | ✅(可定制) | 内网PKI/私有CA |
InsecureSkipVerify=true |
❌ | ❌ | 仅限本地开发调试 |
graph TD
A[Client发起TLS连接] --> B{InsecureSkipVerify?}
B -- true --> C[跳过证书解析与校验]
B -- false --> D[执行Full PKI验证]
C --> E[接受任意证书→MITM就绪]
D --> F[验证通过→可信连接]
第三章:请求生命周期管理的关键误区
3.1 请求体未显式关闭导致goroutine泄漏与内存堆积(io.ReadCloser生命周期图解+defer正确模式)
HTTP 客户端响应体 resp.Body 是 io.ReadCloser 接口实例,必须显式调用 Close(),否则底层连接无法复用,net/http.Transport 会持续持有 goroutine 等待读取完成,引发泄漏。
常见错误模式
func badHandler(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
resp, err := http.DefaultClient.Do(r)
if err != nil {
http.Error(w, err.Error(), 500)
return
}
// ❌ 忘记 resp.Body.Close() → 连接滞留、goroutine堆积
io.Copy(w, resp.Body)
}
逻辑分析:
io.Copy仅消费 body 数据,但不关闭;resp.Body底层是*http.bodyEOFSignal,其Read方法在 EOF 后仍需Close()触发连接回收。未关闭 → 连接卡在idleConnWait队列 →Transport持有 goroutine 监听超时。
正确 defer 模式
func goodHandler(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
resp, err := http.DefaultClient.Do(r)
if err != nil {
http.Error(w, err.Error(), 500)
return
}
defer resp.Body.Close() // ✅ 必须在函数出口前关闭
io.Copy(w, resp.Body)
}
生命周期关键节点
| 阶段 | 状态 | 影响 |
|---|---|---|
Do() 返回 |
Body 可读,连接挂起 |
占用 idleConn + goroutine |
Read() EOF |
数据读尽,但连接未释放 | 连接等待 Close() 或超时 |
Close() 调用 |
连接归还 Transport 空闲池 | goroutine 退出,内存释放 |
graph TD
A[http.Do] --> B[resp.Body = &bodyEOFSignal]
B --> C{io.Copy 读至 EOF}
C --> D[未 Close:连接滞留 idleConnWait]
C --> E[defer Close:连接归还空闲池]
D --> F[goroutine 泄漏 + 内存堆积]
E --> G[连接复用 + 资源及时释放]
3.2 响应体读取不完整引发连接复用失效(HTTP/1.1 chunked编码与Content-Length差异+ioutil.ReadAll替代方案)
HTTP/1.1 持久连接依赖准确读取完整响应体,否则底层连接会被标记为“脏连接”而拒绝复用。
chunked 与 Content-Length 的语义鸿沟
Content-Length:声明字节总数,读满即止,语义明确;Transfer-Encoding: chunked:分块流式传输,需解析每个size\r\npayload\r\n,忽略末尾0\r\n\r\n将导致截断。
ioutil.ReadAll 的隐患
// ❌ 危险:未处理 chunked 边界,可能提前 EOF 或阻塞
body, _ := io.ReadAll(resp.Body) // resp.Body 是 *http.chunkedReader
io.ReadAll 仅按 Read() 接口逐段拉取,但 http.chunkedReader 在遇到 final chunk 后会关闭自身状态机;若上层未消费完缓冲区或 panic 中断,resp.Body.Close() 可能未触发,连接残留未解析数据,http.Transport 拒绝复用。
安全替代方案
| 方案 | 是否兼容 chunked | 是否保证连接复用 | 备注 |
|---|---|---|---|
io.Copy(ioutil.Discard, resp.Body) |
✅ | ✅ | 推荐,流式丢弃并正确终止 chunked 状态 |
resp.Body.Close() + 自定义循环读 |
✅ | ✅ | 需手动处理 io.EOF 和 final chunk |
io.ReadAll |
⚠️(风险高) | ❌ | 易因 panic 或 early return 留下脏状态 |
graph TD
A[HTTP Response] --> B{Transfer-Encoding: chunked?}
B -->|Yes| C[解析 chunk header → payload → final 0\r\n\r\n]
B -->|No| D[读取 Content-Length 字节数]
C --> E[调用 resp.Body.Close()]
D --> E
E --> F[连接进入 idle 状态,可复用]
3.3 上下文超时与取消未贯穿全链路(context.Context传播模型+request.WithContext深度集成)
根本症结:Context未穿透中间件与协程边界
HTTP请求中,r.Context() 默认仅绑定到 handler 入口,若中间件、数据库调用或 goroutine 中未显式传递,ctx.Done() 将永远不触发。
正确传播模式
func middleware(next http.Handler) http.Handler {
return http.HandlerFunc(func(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
// 基于原始请求上下文派生带超时的新上下文
ctx, cancel := context.WithTimeout(r.Context(), 5*time.Second)
defer cancel()
// ✅ 深度注入:覆盖原请求的 Context
r = r.WithContext(ctx)
next.ServeHTTP(w, r)
})
}
r.WithContext(ctx)替换*http.Request的内部ctx字段(不可导出),确保下游r.Context()返回新上下文;cancel()必须 defer 调用,避免 Goroutine 泄漏。
典型断链场景对比
| 场景 | Context 是否传递 | 后果 |
|---|---|---|
直接使用 r.Context() 调用 DB |
✅ | 超时可中断查询 |
启动 goroutine 并传入 r.Context() |
❌(未 WithContext) | 协程无视父超时,持续运行 |
链路传播验证流程
graph TD
A[HTTP Request] --> B[Middleware: WithTimeout + WithContext]
B --> C[Handler: r.Context() 获取新ctx]
C --> D[DB Query: ctx passed explicitly]
C --> E[Go func() { ... use r.Context() } → 错误!应传入 ctx]
第四章:并发与状态控制的高危实践
4.1 无节制goroutine启动引发DNS洪泛与端口耗尽(net.Resolver底层限制+限速DNS缓存实践)
当并发发起数百个 net.ResolveIPAddr 请求时,net.Resolver 默认未启用缓存且底层复用 net.Conn 有限,易触发系统级 DNS 查询洪泛与 ephemeral port exhaustion。
DNS解析的隐式并发陷阱
// ❌ 危险:无节制启动 goroutine + 无缓存解析
for _, host := range hosts {
go func(h string) {
_, _ = net.DefaultResolver.LookupHost(context.Background(), h)
}(host)
}
逻辑分析:net.DefaultResolver 每次调用均新建 UDP 连接(若未配置 PreferGo: true),Linux 默认 net.ipv4.ip_local_port_range 仅约28K临时端口;高并发下快速耗尽,伴随 connect: cannot assign requested address 错误。
限速+缓存双加固方案
- 使用
singleflight.Group防止重复解析 - 配合
time.Cache(TTL 30s)降低上游压力 - 设置
Resolver.Dial自定义限速连接池
| 方案 | QPS 峰值 | DNS 请求量 | 端口占用 |
|---|---|---|---|
| 原生无控 | 500+ | 100% | ⚠️ 耗尽 |
| 限速+缓存 | 50 | ≤15% | ✅ 稳定 |
graph TD
A[并发解析请求] --> B{是否命中缓存?}
B -->|是| C[返回缓存IP]
B -->|否| D[singleflight 防重入]
D --> E[限速 Dial 发起UDP查询]
E --> F[写入TTL缓存]
4.2 全局共享客户端在高并发下引发竞态与连接错乱(sync.Pool定制http.Client+goroutine本地化设计)
问题根源:全局 *http.Client 的隐式状态共享
当多个 goroutine 复用同一 http.Client 实例时,其内部 Transport 的连接池(http.Transport.IdleConnTimeout 等)与 TLS 会话复用状态被并发修改,导致:
- 连接被错误复用到不同请求上下文
Request.Context()超时传播失效RoundTrip返回net.ErrClosed或http: server closed idle connection
解决路径:sync.Pool + goroutine 局部 Client
var clientPool = sync.Pool{
New: func() interface{} {
return &http.Client{
Transport: &http.Transport{
MaxIdleConns: 100,
MaxIdleConnsPerHost: 100,
IdleConnTimeout: 30 * time.Second,
},
}
},
}
// 使用示例(需在 goroutine 内调用)
client := clientPool.Get().(*http.Client)
defer clientPool.Put(client) // 注意:不可跨 goroutine 复用!
逻辑分析:
sync.Pool避免频繁创建/销毁http.Client,但关键在于Put必须在同 goroutine 中执行——因http.Transport的idleConnmap 非线程安全,跨 goroutine Put 会导致连接归属错乱。MaxIdleConnsPerHost=100保障单主机并发连接容量,IdleConnTimeout防止长连接僵死。
对比方案选型
| 方案 | 连接隔离性 | GC 压力 | TLS 复用率 |
|---|---|---|---|
| 全局单 client | ❌(竞态) | 低 | 高(但错乱) |
| 每请求 new client | ✅ | 高 | ❌(无复用) |
| sync.Pool + goroutine-local | ✅ | 中 | ✅(同 goroutine 内复用) |
graph TD
A[goroutine 启动] --> B[Get from Pool]
B --> C[发起 HTTP 请求]
C --> D[Put 回 Pool]
D --> E[连接保留在当前 P 的 local pool]
4.3 CookieJar未隔离导致跨域名会话污染(net/http.Jar接口契约+domain-aware Jar实现)
问题根源:默认CookieJar缺乏域隔离
Go标准库net/http.CookieJar仅要求实现SetCookies(req *http.Request, cookies []*http.Cookie)和Cookies(req *http.Request) []*http.Cookie,不强制域校验逻辑。默认cookiejar.Jar虽支持PublicSuffixList,但若配置不当(如&cookiejar.Options{}未设*publicsuffix.List),将退化为路径级存储,忽略Domain字段语义。
域感知Jar的核心约束
需严格遵循RFC 6265 §5.2.3域名匹配规则:
Domain属性必须为请求主机的后缀(含前导.)- 不允许跨注册域(如
a.example.com不可读取b.example.com的Domain=example.comcookie)
错误实现示例
// ❌ 危险:无Domain校验的简易Jar(仅按Path存储)
type UnsafeJar map[string][]*http.Cookie
func (j UnsafeJar) SetCookies(req *http.Request, cookies []*http.Cookie) {
key := req.URL.Host // 忽略Domain字段,直接用Host作键
j[key] = append(j[key], cookies...)
}
逻辑分析:
key := req.URL.Host将https://api.example.com与https://admin.example.com视为独立键,但若两请求均携带Domain=example.com的Cookie,实际应共享同一域存储空间。此处键设计违反RFC域匹配原则,导致会话隔离失效。
正确域感知Jar关键逻辑
| 步骤 | 操作 | 说明 |
|---|---|---|
| 1 | 解析req.URL.Host为规范域名(小写、去端口) |
防止EXAMPLE.COM:8080与example.com被视作不同域 |
| 2 | 对每个Cookie的Domain执行后缀匹配 |
cookie.Domain == ".example.com" → 匹配api.example.com、test.example.com |
| 3 | 存储时以规范化域名(如example.com)为键 |
确保同域多子域共享同一Cookie集合 |
数据同步机制
// ✅ 安全域感知Jar片段(简化)
func (j *DomainAwareJar) SetCookies(req *http.Request, cookies []*http.Cookie) {
host := canonicalHost(req.URL.Host) // e.g., "API.EXAMPLE.COM:8080" → "api.example.com"
for _, c := range cookies {
if c.Domain == "" { continue }
domain := canonicalDomain(c.Domain) // ".example.com" → "example.com"
if !strings.HasSuffix(host, domain) && host != domain {
continue // 域不匹配,拒绝存储
}
j.store[domain] = append(j.store[domain], c)
}
}
参数说明:
canonicalHost()移除端口并转小写;canonicalDomain()去除前导.并转小写;strings.HasSuffix(host, domain)确保host是domain的子域名(如admin.example.com匹配example.com)。
graph TD
A[HTTP Request] --> B{Extract Host}
B --> C[Canonicalize Host]
A --> D{Parse Cookie Domain}
D --> E[Canonicalize Domain]
C --> F[Suffix Match?]
E --> F
F -->|Yes| G[Store under Domain Key]
F -->|No| H[Reject Cookie]
4.4 重试逻辑缺乏退避与熔断引发服务雪崩(指数退避算法+gobreaker集成实战)
当依赖服务响应延迟升高时,无退避的密集重试会放大下游压力,叠加调用链路中多个服务共用同一故障依赖,最终触发级联失败。
指数退避重试实现
func exponentialBackoffRetry(ctx context.Context, maxRetries int) error {
backoff := time.Millisecond * 100
for i := 0; i < maxRetries; i++ {
if err := callExternalAPI(); err == nil {
return nil
}
select {
case <-time.After(backoff):
backoff = min(backoff*2, time.Second) // 翻倍退避,上限1s
case <-ctx.Done():
return ctx.Err()
}
}
return errors.New("max retries exceeded")
}
backoff 初始100ms,每次翻倍(200ms→400ms→800ms),避免重试风暴;min(..., 1s) 防止退避过长影响SLA。
熔断器集成(gobreaker)
var cb *gobreaker.CircuitBreaker
cb = gobreaker.NewCircuitBreaker(gobreaker.Settings{
Name: "payment-service",
MaxRequests: 5,
Timeout: 60 * time.Second,
ReadyToTrip: func(counts gobreaker.Counts) bool {
return counts.TotalFailures > 3 && float64(counts.TotalFailures)/float64(counts.Requests) > 0.6
},
})
熔断阈值:60秒内失败率超60%且总失败≥3次即开启熔断,拒绝后续请求并返回fallback。
| 机制 | 未启用风险 | 启用后效果 |
|---|---|---|
| 指数退避 | QPS激增×3~5倍 | 请求平滑衰减,负载可控 |
| 熔断器 | 故障扩散至全链路 | 隔离故障,保护上游可用性 |
graph TD A[客户端发起请求] –> B{熔断器状态?} B — Closed –> C[执行请求+退避重试] B — Open –> D[立即返回Fallback] C –> E[成功?] E — 是 –> F[返回结果] E — 否 –> G[记录失败计数] G –> H[触发熔断条件?] H — 是 –> B H — 否 –> C
第五章:用go语言从网页上实现数据采集
环境准备与依赖安装
在开始前,需确保已安装 Go 1.19+ 版本,并初始化模块:go mod init webcrawler。核心依赖包括 github.com/PuerkitoBio/goquery(类 jQuery 的 HTML 解析库)和 golang.org/x/net/html(底层 HTML 解析支持)。为处理 HTTPS 请求及重定向,还需引入 net/http 并配置超时与 User-Agent。示例依赖声明如下:
import (
"net/http"
"time"
"github.com/PuerkitoBio/goquery"
)
构建基础爬虫结构
定义一个 Crawler 结构体,封装客户端、目标 URL、请求头及解析逻辑。关键字段包括 Client *http.Client 和 BaseURL string。通过 NewCrawler() 构造函数初始化带 10 秒超时的 HTTP 客户端,并设置 User-Agent: Mozilla/5.0 (X11; Linux x86_64) AppleWebKit/537.36 避免被反爬拦截。
抓取豆瓣电影 Top250 标题与评分
以 https://movie.douban.com/top250?start=0 为例,使用 http.Get() 获取响应后,用 goquery.NewDocumentFromReader() 加载 HTML 文档。定位标题节点:div.item div.hd a span.title:first,评分节点:div.item div.star span.rating_num。遍历匹配元素并提取文本,结果存入结构体切片:
| 序号 | 片名 | 评分 |
|---|---|---|
| 1 | 肖申克的救赎 | 9.7 |
| 2 | 霸王别姬 | 9.6 |
处理分页与并发控制
Top250 共 10 页,每页 25 条,起始参数为 start=0,25,50,...,225。使用 sync.WaitGroup 控制 3 个 goroutine 并发抓取,避免触发网站限流。每个任务独立构建请求 URL,复用同一 http.Client 实例,但为每请求添加随机延迟(100–500ms),模拟真实用户行为。
反爬应对策略实践
部分页面返回 403 或空内容,需检查响应状态码与 Content-Type。若检测到 text/html; charset=utf-8 以外类型,或 document.Find("title").Text() 包含“验证”字样,则启用备用方案:通过 http.DefaultClient.Transport.(*http.Transport).Proxy = http.ProxyURL(...) 配置轻量代理池(如免费 HTTP 代理列表),并记录失败 URL 到 failed_urls.log 文件供后续重试。
数据持久化到 CSV
使用标准库 encoding/csv 将采集结果写入 douban_top250.csv。每行包含 Rank,Title,Year,Rating,Quote 字段,其中年份从 <span class="year">(2008)</span> 提取,引言从 div.quote span.inq 获取。写入前调用 csv.NewWriter().WriteAll() 批量输出,提升 I/O 效率。
flowchart TD
A[初始化Crawler] --> B[生成10个分页URL]
B --> C{启动3个goroutine}
C --> D[发送HTTP请求]
D --> E[解析HTML节点]
E --> F[提取标题/评分/年份]
F --> G[写入CSV文件]
G --> H[记录失败URL]
错误日志与监控埋点
在 defer func() 中捕获 panic,并将错误堆栈写入 crawler_error.log;对每次 HTTP 请求统计耗时,当单次超过 8 秒时触发告警日志。使用 log.Printf("[INFO] %s | Status:%d | Time:%v", url, resp.StatusCode, elapsed) 统一格式化输出,便于 ELK 日志系统聚合分析。
中文编码兼容性处理
Go 默认不识别 GBK 编码网页(如部分老中文站点),需借助 golang.org/x/text/encoding 包。例如检测到 charset=gb2312 时,先用 simplifiedchinese.GB18030.NewDecoder().Bytes() 转换字节流,再交由 goquery 解析,避免乱码导致 XPath 匹配失败。
增量采集与去重机制
为避免重复抓取,设计基于影片标题哈希(md5.Sum([]byte(title)))的本地 SQLite 数据库存储已采集记录。每次解析前执行 SELECT COUNT(*) FROM movies WHERE title_hash = ? 查询,命中则跳过该条目。数据库表结构含 id INTEGER PRIMARY KEY, title_hash TEXT UNIQUE, title TEXT, rating REAL, crawled_at DATETIME DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP。
