【Howe学爬虫】全国统计用区划代码爬取
本帖最后由 血浸青衫 于 2020-5-22 18:21 编辑> 网络爬虫（又称为网页蜘蛛，网络机器人，在FOAF社区中间，更经常的称为网页追逐者），是一种按照一定的规则，自动地抓取万维网信息的程序或者脚本。另外一些不常使用的名字还有蚂蚁、自动索引、模拟程序或者蠕虫。
## 如何开始
做一件事情，难得不是做什么，难得是怎么做，怎么开始。良好的开端成功的一半，下面让我们一起头脑风暴一下，这件事情应该怎么做。
总共有31个省，每个省有很多市，每个市有很多县，每个县有很多乡镇，每个乡镇有很多居委会。既然这样，第一反应肯定是循环，遍历。那么接下来，应该怎么循环。先将这个页面的静态页面get到，然后将东西保存并获取链接，再然后循环爬取。
想到了就干，但是写完之后碰到了很多问题。
1. 文件怎么保存，总共有6级嵌套。
2. 循环结束才可以保存文件，如果循环中抛异常会导致文件损坏。
关于这两个问题，我的解决方法是：
1. 文件夹下保存一个省汇总的xls，将省的信息保存下来，包括名称、代号、链接。然后创建每个省的文件夹，在这个文件夹中保存一个市汇总的xls，保存市的名称、代号、链接。以此类推。
2. 先将省列表爬完，期间不去爬市的信息，得到省的链接。然后再用保存下来的链接去获取每个省的市的信息，期间不去管下一级的信息。一次类推，很大程度上杜绝了文件损坏的发生。
## 代码分析
在详细研究了各个层次的请求参数之后，其中市县乡的爬取可以提取一个方法。我将请求提取了一个方法。
### Get 请求方法
代码：
```java
public String GetMethod(URL url, String encode) {
BufferedReader in = null;
String ret = null;
HttpURLConnection conn = null;
try {
conn = (HttpURLConnection) url.openConnection();
if (conn != null) {
conn.setDoOutput(true);
conn.setDoInput(true);
conn.setRequestMethod("GET");
conn.connect();
}
in = new BufferedReader(new InputStreamReader(conn.getInputStream(), encode));
String line = null;
while ((line = in.readLine()) != null) {
ret += line;
}
return ret;
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
return "Error :" + e.getMessage();
} finally {
try {
if (in != null) {
in.close();
}
conn.disconnect();
} catch (final IOException ex) {
ex.printStackTrace();
}
}
}
```
这个方法很简单的 get 请求。但是细心的同学可能注意到了，我给这个方法传了一个 `String encode`的参数。这就是我遇到的第一个坑，因为网页编码格式是 GB2312 ，而JAVA默认格式是UTF-8，所以没有传这个参数的时候默认获取UTF-8的编码信息，存下来之后发现全部汉字变成了乱码。
### 获取省份信息
代码：
```java
private static String getProvince() {
WebUtils webUtils = new WebUtils();
WritableWorkbook book = null;
try {
File file = new File(parentPath + File.separator + "汇总.xls");
if (!file.getParentFile().exists()) {
file.getParentFile().mkdirs();
}
book = Workbook.createWorkbook(file);
WritableSheet sheet = book.createSheet("省份", 0);
WritableFont font = new WritableFont(WritableFont.ARIAL, 12);
WritableCellFormat cellFormat = new WritableCellFormat(font);
sheet.setColumnView(0, 30);
sheet.setColumnView(1, 10);
sheet.setColumnView(2, 90);
sheet.addCell(new Label(0, 0, "名称", cellFormat));
sheet.addCell(new Label(1, 0, "代码", cellFormat));
sheet.addCell(new Label(2, 0, "链接", cellFormat));
String ret = webUtils.GetMethod(new URL(baseUrl + "index.html"), "GB2312");
Document doc = Jsoup.parse(ret);
Elements provincetrEles = doc.getElementsByClass("provincetr");
int i = 1;
for (Element element : provincetrEles) {
Elements tdEles = element.getElementsByTag("td");
for (Element td : tdEles) {
String href = td.select("a").attr("href");
String name = td.select("a").text().trim();
String areaCode = "";
try {
areaCode = href.substring(0, href.indexOf("."));
} catch (Exception e) {
// TODO: handle exception
}
if (href != "" && areaCode != null && name != "") {
sheet.addCell(new Label(0, i, name, cellFormat));
sheet.addCell(new Label(1, i, areaCode, cellFormat));
sheet.addCell(new Label(2, i, baseUrl + href, cellFormat));
System.out.println("-" + i + "SAVED:" + name + " - " + href);
i++;
}
}
}
return file.getAbsolutePath();
} catch (MalformedURLException e) {
e.printStackTrace();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
} catch (RowsExceededException e) {
e.printStackTrace();
} catch (WriteException e) {
e.printStackTrace();
} finally {
if (book != null) {
try {
book.write();
book.close();
System.out.println("Complete".toUpperCase());
} catch (WriteException e) {
e.printStackTrace();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
return null;
}
```
这里面包含了自己写的GetMethod 方法，用jxl 来操作xls 表格，用Jsoup来解析get下来的静态页面。值得注意的是，一定要记得释放资源。
### 获取市县乡
这三个获取大同小异，可以提取一个公共方法。
#### 公共方法
```java
private static void creatXls(String path, String name, String url, String className) {
WritableWorkbook book = null;
try {
File file = new File(path + File.separator + "汇总.xls");
if (!file.getParentFile().exists()) {
file.getParentFile().mkdirs();
}
book = Workbook.createWorkbook(file);
WritableSheet sheet = book.createSheet(name, 0);
WritableFont font = new WritableFont(WritableFont.ARIAL, 12);
WritableCellFormat cellFormat = new WritableCellFormat(font);
sheet.setColumnView(0, 30);
sheet.setColumnView(1, 30);
sheet.setColumnView(2, 90);
sheet.addCell(new Label(0, 0, "名称", cellFormat));
sheet.addCell(new Label(1, 0, "统计用区划代码", cellFormat));
sheet.addCell(new Label(2, 0, "链接", cellFormat));
WebUtils webUtils = new WebUtils();
String ret = webUtils.GetMethod(new URL(url), "GB2312");
Document doc = Jsoup.parse(ret);
Elements trElements = doc.getElementsByClass(className);
int i = 1;
for (Element tr : trElements) {
Elements tdElements = tr.getElementsByTag("td");
if (tdElements.size() != 0) {
String href = tdElements.first().select("a").attr("href");
String areaCode = tdElements.first().select("a").text().trim();
String cityName = tdElements.last().select("a").text().trim();
if (href != "" && areaCode != null && cityName != "") {
sheet.addCell(new Label(0, i, cityName, cellFormat));
sheet.addCell(new Label(1, i, areaCode, cellFormat));
sheet.addCell(new Label(2, i, url.substring(0, url.lastIndexOf("/") + 1) + href,
cellFormat));
System.out.println("--[" + className + "]" + i + "SAVED:" + cityName + " - " +
areaCode
+ " - " + href);
i++;
}
}
}
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
} finally {
if (book != null) {
try {
book.write();
book.close();
} catch (WriteException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
} catch (IOException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
}
}
}
```
没什么特别的，跟获取省的差不多。其中传入参数参见下表
- String path 上级爬取之后创建的新文件夹路径
- String name 这个传不传无所谓，是即将爬的单位名
- String url 即将爬取的链接
- String className 静态页面中的class名
#### 获取市
```java
private static String getCity(File file, String code) throws Exception {
if (!file.exists()) {
throw new Exception("【Error】文件不存在：" + file.getName());
}
try {
String[] nameList = readXLS(file, 0, 1);
String[] codeList = readXLS(file, 1, 1);
String[] urlList = readXLS(file, 2, 1);
if (!file.getParentFile().exists()) {
file.getParentFile().mkdirs();
}
if (code != null) {
// TODO 单独获取
int index = Arrays.binarySearch(codeList, code);
if (index < 0) {
throw new Exception("省份代码不存在");
}
String path = file.getParent() + File.separator + nameList;
creatXls(path, nameList, urlList, "citytr");
return path + File.separator + "汇总.xls";
} else {
String ret = "";
for (int i = 0; i < codeList.length; i++) {
if (nameList != null && nameList != "" && nameList != "null") {
String path = file.getParent() + File.separator + nameList;
creatXls(path, nameList, urlList, "citytr");
ret = ret + path + File.separator + "汇总.xls" + SPLITE_SYMBOL;
}
}
return ret;
}
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
return null;
}
```
#### 获取县
```java
private static String getCountry(File file, String code) throws Exception {
if (!file.exists()) {
throw new Exception("【Error】文件不存在：" + file.getAbsolutePath());
}
try {
String[] nameList = readXLS(file, 0, 1);
String[] codeList = readXLS(file, 1, 1);
String[] urlList = readXLS(file, 2, 1);
if (!file.getParentFile().exists()) {
file.getParentFile().mkdirs();
}
if (code != null) {
// TODO 单独获取
int index = Arrays.binarySearch(codeList, code);
if (index < 0) {
throw new Exception("市代码不存在");
}
String path = file.getParent() + File.separator + nameList;
creatXls(path, nameList, urlList, "countytr");
return path + File.separator + "汇总.xls";
} else {
String ret = "";
for (int i = 0; i < codeList.length; i++) {
if (nameList != null && nameList != "" && nameList != "null") {
String path = file.getParent() + File.separator + nameList;
creatXls(path, nameList, urlList, "countytr");
ret = ret + path + File.separator + "汇总.xls" + SPLITE_SYMBOL;
}
}
return ret;
}
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
return null;
}
```
#### 获取乡镇
```java
private static String getTown(File file, String code) throws Exception {
if (!file.exists()) {
throw new Exception("【Error】文件不存在：" + file.getName());
}
if (!file.getParentFile().exists()) {
file.getParentFile().mkdirs();
}
try {
String[] nameList = readXLS(file, 0, 1);
String[] codeList = readXLS(file, 1, 1);
String[] urlList = readXLS(file, 2, 1);
if (code != null) {
// TODO 单独获取
int index = Arrays.binarySearch(codeList, code);
if (index < 0) {
throw new Exception("县代码不存在");
}
String path = file.getParent() + File.separator + nameList;
creatXls(path, nameList, urlList, "towntr");
return path + File.separator + "汇总.xls";
} else {
String ret = "";
for (int i = 0; i < codeList.length; i++) {
if (nameList != null && nameList != "" && nameList != "null") {
String path = file.getParent() + File.separator + nameList;
creatXls(path, nameList, urlList, "towntr");
ret = ret + path + File.separator + "汇总.xls" + SPLITE_SYMBOL;
}
}
return ret;
}
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
return null;
}
```
### 获取居委会
居委会内容比其他的多点，其他的大差不差，但是还是不能跟上面的提取公共方法，起码我不会。但是为了让单独获取和批量获取复用，我还是提取了一个方法。
#### 公共方法
```java
private static void createVillageXLS(File file, String url) {
WritableWorkbook book = null;
try {
String ret = null;
book = Workbook.createWorkbook(file);
WritableSheet sheet = book.createSheet(file.getName().replace(".xls", ""), 0);
WebUtils webUtils = new WebUtils();
ret = webUtils.GetMethod(new URL(url), "GB2312");
WritableFont font = new WritableFont(WritableFont.ARIAL, 12);
WritableCellFormat cellFormat = new WritableCellFormat(font);
sheet.setColumnView(0, 30);
sheet.setColumnView(1, 30);
sheet.setColumnView(2, 30);
sheet.addCell(new Label(0, 0, "名称", cellFormat));
sheet.addCell(new Label(1, 0, "统计用区划代码", cellFormat));
sheet.addCell(new Label(2, 0, "城乡分类代码", cellFormat));
Document doc = Jsoup.parse(ret);
Elements trElements = doc.getElementsByClass("villagetr");
int i = 1;
for (Element tr : trElements) {
Elements tdElements = tr.getElementsByTag("td");
if (tdElements.size() != 0) {
String[] strs = tdElements.text().split(" ");
String areaCode = strs;
String classifiCode = strs;
String villageName = strs;
sheet.addCell(new Label(0, i, villageName, cellFormat));
sheet.addCell(new Label(1, i, areaCode, cellFormat));
sheet.addCell(new Label(2, i, classifiCode, cellFormat));
System.out.println(
" -- " + i + " SAVED:" + villageName + " - " + areaCode + " - " +
classifiCode);
i++;
}
}
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
} finally {
if (book != null) {
try {
book.write();
book.close();
} catch (WriteException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
} catch (IOException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
}
}
}
```
#### 获取居委会
```java
private static void getVillage(File file, String code) throws Exception {
if (!file.exists()) {
throw new Exception("【Error】文件不存在：" + file.getName());
}
try {
String[] nameList = readXLS(file, 0, 1);
String[] codeList = readXLS(file, 1, 1);
String[] urlList = readXLS(file, 2, 1);
String path = null;
if (code != null) {
int index = Arrays.binarySearch(codeList, code);
if (index < 0) {
throw new Exception("县代码不存在");
}
path = file.getParent() + File.separator + nameList;
file = new File(path, "村委会汇总.xls");
if (!file.getParentFile().exists()) {
file.getParentFile().mkdirs();
}
createVillageXLS(file, urlList);
} else {
for (int i = 0; i < codeList.length; i++) {
if (nameList != null && nameList != "" && nameList != "null") {
path = file.getParent() + File.separator + nameList;
file = new File(path, "村委会汇总.xls");
if (!file.getParentFile().exists()) {
file.getParentFile().mkdirs();
}
createVillageXLS(file, urlList);
}
}
}
Thread.sleep(DELAY_TIME);
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
```
### 其他方法
#### 静态changliang
```java
private static String baseUrl = "http://www.stats.gov.cn/tjsj/tjbz/tjyqhdmhcxhfdm/2019/";
private static final String parentPath = System.getProperty("user.dir") + File.separator + "NBS";
private static final int DELAY_TIME = 100;
```
#### 程序入口
```java
public static void run() {
Scanner scanner = new Scanner(System.in);
System.out.println("欢迎使用");
String code = null;
while (true) {
System.out.println("请选择爬取方式：");
System.out.println("手动选择爬取--1");
System.out.println("自动全部爬取--2");
System.out.println("请输入编码：(只输入数字)");
code = scanner.nextLine().trim();
if (code.matches("\\d")) {
if (code.equals("1") || code.equals("2")) {
break;
} else {
System.out.println("只能输入1或者2，请重新输入");
continue;
}
} else {
System.out.println("输入错误，请重新输入");
}
}
chooseType(code, scanner);
System.out.println("获取完毕，按Enter关闭此软件");
scanner.nextLine();
scanner.close();
}
```
#### 方式选择
```java
private static void chooseType(String i, Scanner scanner) {
switch (i) {
case "1":
try {
// System.out.println("请按 Enter 继续...");
// scanner.nextLine();
// 获取省
String provinceSum = getProvince();
if (provinceSum == null || provinceSum == "") {
System.out.println("加载失败");
return;
}
// 获取市
File file = new File(provinceSum);
String code = topLine(file, scanner);
String citySum = getCity(file, code);
if (citySum == null || citySum == "") {
System.out.println("加载失败");
return;
}
// 获取县
file = new File(citySum);
code = topLine(file, scanner);
String countrySum = getCountry(file, code);
if (countrySum == null || countrySum == "") {
System.out.println("加载失败");
return;
}
// 获取乡镇
file = new File(countrySum);
code = topLine(file, scanner);
String townSum = getTown(file, code);
if (townSum == null || townSum == "") {
System.out.println("加载失败");
return;
}
// 获取村委会
file = new File(townSum);
code = topLine(file, scanner);
getVillage(file, code);
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
break;
case "2":
try {
for (int j = 0; j < 3; j++) {
if (j > 0) {
System.out.println("请再次确认" + (3 - j) + "遍");
}
System.out.println("****************************");
System.out.println("***********请注意************");
System.out.println("*******将会全部批量爬取*******");
System.out.println("********会消耗大量时间********");
System.out.println("****爬取过程中会有可能封ip*****");
System.out.println("******所以有可能中途失败*******");
System.out.println("*****如果中途停止，请等待******");
System.out.println("****************************");
System.out.println("*****如果你已了解相关危险******");
System.out.println("********请按Enter继续********");
System.out.println("*****************************");
scanner.nextLine();
}
// 获取省
String provinceSum = getProvince();
if (provinceSum == null || provinceSum == "") {
System.out.println("加载失败");
return;
}
File file = new File(provinceSum);
String[] citySums = getCity(file, null).split(SPLITE_SYMBOL);
for (String city : citySums) {
System.out.println("************CITY***************");
file = new File(city);
String[] countrySums = getCountry(file, null).split(SPLITE_SYMBOL);
for (String country : countrySums) {
System.out.println("************COUNTRY***************");
file = new File(country);
String[] townSums = getTown(file, null).split(SPLITE_SYMBOL);
for (String town : townSums) {
System.out.println("************TOWN***************");
file = new File(town);
getVillage(file, null);
}
}
}
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
break;
}
}
```
#### 选择头
```java
private static String topLine(File file, Scanner scanner) throws Exception {
String[] nameList = readXLS(file, 0, 1);
String[] codeList = readXLS(file, 1, 1);
String code = null;
while (true) {
for (int i = 0; i < codeList.length; i++) {
System.out.println(nameList + "--" + i);
}
System.out.println("请输入编码：(只输入数字)");
code = scanner.nextLine();
if (code.trim().matches("\\d+")) {
return codeList;
} else {
System.out.println("输入错误，请重新输入：");
}
}
}
```
#### 读取xls 文件
```java
private static String[] readXLS(File file, int lieStart, int hangStart) throws Exception {
String[] result;
try {
FileInputStream fis = new FileInputStream(file);
Workbook wb = Workbook.getWorkbook(fis);
Sheet sheet = wb.getSheet(0);
int hangEnd = sheet.getRows();
result = new String;
for (int i = hangStart; i < hangEnd; i++) {
result = sheet.getCell(lieStart, i).getContents();
}
fis.close();
wb.close();
return result;
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
throw new Exception("【异常】" + e.getMessage());
}
}
```
## 如何结束
本来到这里已经结束了，但是我这个人呢，就是想搞一些有意思的。如果我想在一台没装JDK的windows电脑上运行，可不可行？经过度娘畅游之后，还是被我发现了一些方法。这里只是顺带提一下，有机会以后再讲，或者各位看官也可以自己去找一下。下面我粗略的说一下方法：
这些代码我是用Vscode写的（别问为什么不用那么多的IDEA，因为我主力是安卓并且不喜欢装软件），Maven项目。但是呢，我又不会用这个导出为可执行jar文件。所以搬出了老大哥Eclipse，用Eclipse导出为可执行Jar文件。
但是如果电脑没有装JDK，那不是费了吗。jar文件执行不了。所有我又找到了一个软件 exe4j 可以将Jar文件转为exe文件。这样就完美了，转exe的时候将JRE放进去。这样就可以满足要求了。
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> 废话时间
> 这玩意儿虽说简单，我再下班时间写，还写了两天。学艺不精啊，还需要多磨练。
> 加油吧，少年
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需要源码可以私信联系我
不是爬虫专家，刚开始学。有问题欢迎提出，有则改之，无则加勉
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2020.5.24
好吧，没想到要源码的人还挺多。
直接放这儿吧。
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2020.5.24晚
帖子居然被置顶高亮了，受宠若惊的感觉。谢谢
宝宝很腻害 发表于 2020-11-9 01:10
有两个疑惑，看到回复一下呀
这个不是这个工程额，是另外一个，局域网内的。 666666，大佬厉害了。不过我觉得爬数据还是用python方便一点。不过思路还是很重要的，是想通的。 有两个疑惑，看到回复一下呀 再次学习打卡 Python不香吗？ 建议楼主分享一个源文件链接，之前接触的都是python爬虫，java对我来说挺新鲜的
学习了，现在在学Python 拿走谢谢，谢谢分享 曾今有想过爬一下做个数据库，发现有现成的。。（主要是懒，而且技术水 2333） 牛皮就完了，插个眼方便用
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