用golang 实现一个代理池

背景

写爬虫的时候总会遇到爬取速度过快而被封IP的情况，这个时候就需要使用代理了。在https://github.com/henson/ProxyPool
的启发下，决定自己实现一个代理池。项目已经开源在github。

https://github.com/AceDarkknight/GoProxyCollector

2018.03.29更新

• go 版本升级为1.9.4，使用新版本的sync.Map 提高并发读的效率

开发环境

windows 7，Go 1.8.4

数据来源

http://www.xicidaili.com
http://www.89ip.cn
http://www.kxdaili.com/
https://www.kuaidaili.com
http://www.ip3366.net/
http://www.ip181.com/
http://www.data5u.com
https://proxy.coderbusy.com

项目结构

目录	作用
collector	收集器，抓取各个网站的代理
result	表示抓取的结果
scheduler	负责任务调度，包括启动collector和入库
server	启动一个web服务，提供取结果的API
storage	存储结果，通过接口可以使用别的数据库
util	一些常用的工具方法
verifier	ip的验证与入库出库

实现

• collector

collector 支持两种模式，分别是使用goquery对网页元素进行选择和使用正则表达式匹配我们需要的信息。直接上代码吧。

// github.comAceDarkknightGoProxyCollectorcollectorselectorCollector.go
func (c *SelectorCollector) Collect(ch chan<- *result.Result) {
	// 退出前关闭channel。
	defer close(ch)

	response, _, errs := gorequest.New().Get(c.currentUrl).Set("User-Agent", util.RandomUA()).End()
	
	/* 省略部分代码 */

	// 有些网站不是UTF-8编码的，需要进行转码。
	var decoder mahonia.Decoder
	if c.configuration.Charset != "utf-8" {
		decoder = mahonia.NewDecoder(c.configuration.Charset)
	}

	// 使用goquery。
	doc, err := goquery.NewDocumentFromReader(response.Body)
	if err != nil {
		seelog.Errorf("parse %s error:%v", c.currentUrl, err)
		return
	}

    // 大部分代理网站的代理列表都放在一个table里，先选出table再循环里面的元素。
	selection := doc.Find(c.selectorMap["table"][0])
	selection.Each(func(i int, sel *goquery.Selection) {
		var (
			ip       string
			port     int
			speed    float64
			location string
		)

		// 我们需要的信息的名字和路径存在collectorConfig.xml。
		nameValue := make(map[string]string)
		for key, value := range c.selectorMap {
			if key != "table" {
				var temp string
				if len(value) == 1 {
					temp = sel.Find(value[0]).Text()
				} else if len(value) == 2 {
					temp, _ = sel.Find(value[0]).Attr(value[1])
				}

				// 转码.
				if temp != "" {
					if decoder != nil {
						temp = decoder.ConvertString(temp)
					}

					nameValue[key] = temp
				}
			}
		}

		/* 省略部分代码 */

		// 过滤一些不符合条件的结果
		if ip != "" && port > 0 && speed >= 0 && speed < 3 {
			r := &result.Result{
				Ip:       ip,
				Port:     port,
				Location: location,
				Speed:    speed,
				Source:   c.currentUrl}

			// 把符合条件的结果放进channel
			ch <- r
		}
	})
}

// github.comAceDarkknightGoProxyCollectorcollector
egexCollector.go
func (c *RegexCollector) Collect(ch chan<- *result.Result) {
	response, bodyString, errs := gorequest.New().Get(c.currentUrl).Set("User-Agent", util.RandomUA()).End()
	
	/* 省略部分代码 */

    // 用正则匹配。
	regex := regexp.MustCompile(c.selectorMap["ip"])
	ipAddresses := regex.FindAllString(bodyString, -1)
	if len(ipAddresses) <= 0 {
		seelog.Errorf("can not found correct format ip address in url:%s", c.currentUrl)
		return
	}

	for _, ipAddress := range ipAddresses {
		temp := strings.Split(ipAddress, ":")
		if len(temp) == 2 {
			port, _ := strconv.Atoi(temp[1])
			if port <= 0 {
				continue
			}

			r := &result.Result{
				Ip:     temp[0],
				Port:   port,
				Source: c.currentUrl,
			}

			ch <- r
		}
	}
}

• result

result很简单，只是用来表示collector爬取的结果。

// github.comAceDarkknightGoProxyCollector
esult
esult.go
type Result struct {
	Ip       string  `json:"ip"`
	Port     int     `json:"port"`
	Location string  `json:"location,omitempty"`
	Source   string  `json:"source"`
	Speed    float64 `json:"speed,omitempty"`
}

• scheduler

scheduler负责完成一些初始化的工作以及调度collector任务。不同的任务在不同的goroutine中运行，goroutine之间通过channel进行通信。

// github.comAceDarkknightGoProxyCollectorschedulerscheduler.go
func Run(configs *collector.Configs, storage storage.Storage) {
	/* 省略部分代码 */

	for {
		var wg sync.WaitGroup

		for _, configuration := range configs.Configs {
			wg.Add(1)
			go func(c collector.Config) {
			    // 防止死锁。
				defer wg.Done()

				// 处理panic。
				defer func() {
					if r := recover(); r != nil {
						seelog.Criticalf("collector %s occur panic %v", c.Name, r)
					}
				}()

				col := c.Collector()
				done := make(chan bool, 1)

				go func() {
					runCollector(col, storage)
					// 完成时发送信号。
					done <- true
				}()

				// 设置timeout防止goroutine运行时间过长。
				select {
				case <-done:
					seelog.Debugf("collector %s finish.", c.Name)
				case <-time.After(7 * time.Minute):
					seelog.Errorf("collector %s time out.", c.Name)
				}

			}(configuration)
		}

        // 等待所有collector完成。
		wg.Wait()
		seelog.Debug("finish once, sleep 10 minutes.")
		time.Sleep(time.Minute * 10)
	}
}

• server

server启动了一个服务器，提供API

• storage

storage提供了存储相关的interface和实现。

// github.comAceDarkknightGoProxyCollectorstoragestorage.go
type Storage interface {
	Exist(string) bool
	Get(string) []byte
	Delete(string) bool
	AddOrUpdate(string, interface{}) error
	GetAll() map[string][]byte
	Close()
	GetRandomOne() (string, []byte)
}

目前项目的数据都是存储在boltdb。github上面关于boltdb的简介如下：

Bolt is a pure Go key/value store inspired by Howard Chu's LMDB project. The goal of the project is to provide a simple, fast, and reliable database for projects that don't require a full database server such as Postgres or MySQL.
Since Bolt is meant to be used as such a low-level piece of functionality, simplicity is key. The API will be small and only focus on getting values and setting values. That's it.

考虑到代理池的数据量比较小，而且当初的想法是实现一个开箱即用的代理池，选择boltdb这样的嵌入式数据库显然是比使用MySQL和MongoDB更加简单、便捷。当然，如果以后需要使用不同的数据库时，只需要实现storage的接口即可。使用boltdb的相关文档和教程在我参考的是：

https://segmentfault.com/a/1190000010098668

https://godoc.org/github.com/boltdb/bolt

• util

util实现了一些通用方法，例如取一个随机的user-agent，具体就不展开了。

• verifier

verifier负责验证collector拿到的ip是否可用，可用的入库，不可用的就从数据库中删除。

配置

collector是通过配置文件驱动的。配置文件是:

github.comAceDarkknightGoProxyCollectorcollectorConfig.xml

举个例子：

<config name="coderbusy">
    <urlFormat>https://proxy.coderbusy.com/classical/https-ready.aspx?page=%s</urlFormat>
    <urlParameters>1,2</urlParameters>
    <collectType>0</collectType>
    <charset>utf-8</charset>
    <valueNameRuleMap>
        <item name="table" rule=".table tr:not(:first-child)"/>
        <item name="ip" rule="td:nth-child(2)" attribute="data-ip"/>
        <item name="port" rule=".port-box"/>
        <item name="location" rule="td:nth-child(3)"/>
        <item name="speed" rule="td:nth-child(10)"/>
    </valueNameRuleMap>
</config>
<config name="89ip">
    <urlFormat>http://www.89ip.cn/tiqv.php?sxb=&amp;tqsl=20&amp;ports=&amp;ktip=&amp;xl=on&amp;submit=%CC%E1++%C8%A1</urlFormat>
    <collectType>1</collectType>
    <charset>utf-8</charset>
    <valueNameRuleMap>
        <item name="ip" rule="((?:(?:25[0-5]|2[0-4]d|((1d{2})|([1-9]?d))).){3}(?:25[0-5]|2[0-4]d|((1d{2})|([1-9]?d)))):[1-9]d*"/>
    </valueNameRuleMap>
</config>

• name是collector的名字，主要作用是方便调试和出错时查问题。

• urlFormat和urlParameters用来拼接出需要爬取的网址。urlParameters可以为空。例如上面第一个配置就是告诉爬虫要爬的网站是：

  https://proxy.coderbusy.com/classical/https-ready.aspx?page=1

  https://proxy.coderbusy.com/classical/https-ready.aspx?page=2

• collectType表示是用哪个collector，0代表selectorCollector，1代表regexCollector。

• charset表示网站用的是哪种编码。默认编码是UTF-8，如果设置错了可能会拿不到想要的数据。

• valueNameRuleMap表示需要的点的规则。对于使用selectorCollector的网站，大部分结果通过table表示，所以table是必须的，其他点根据不同网站配置即可。相关rule的配置可以参考goquery的文档：

  https://github.com/PuerkitoBio/goquery

结语

关于项目的介绍到这里就差不多了，新手第一次用go写项目如果有什么不足和错误希望大家多多包涵和指出。如果你有疑问和更好的建议也欢迎大家一起探讨~