简介

PulsarRPA (国内镜像)是大规模采集 Web 数据的终极开源方案,可满足几乎所有规模和性质的网络数据采集需要。

大规模提取 Web 数据非常困难。网站经常变化并且变得越来越复杂,这意味着收集的网络数据通常不准确或不完整,PulsarRPA 开发了一系列尖端技术来解决这些问题。

我们发布了一些最大型电商网站的全站数据采集的完整解决方案,这些解决方案满足最高标准的性能、质量和成本要求,他们将永久免费并开放源代码,譬如:

  • Exotic Amazon(国内镜像)- 顶尖电商网站全站数据采集真实项目
  • Exotic Walmart(国内镜像)- 顶尖电商网站数据采集示例
  • Exotic Dianping(国内镜像)- 最困难的数据采集示例

PulsarRPA 支持高质量的大规模数据采集和处理。PulsarRPA 开发了一系列基础设施和前沿技术,来保证即使是大规模数据采集场景,也能达到最高标准的性能、质量和总体拥有成本。

PulsarRPA 支持网络即数据库范式。PulsarRPA 像对待内部数据库一样对待外部网络,如果需要的数据不在本地存储中,或者现存版本不满足分析需要,则系统会从互联网上采集该数据的最新版本。我们还开发了 X-SQL 来直接查询互联网,并将网页转换成表格和图表。

PulsarRPA 支持将浏览器渲染作为数据采集的首要方法。将浏览器渲染作为数据采集的首要方法,我们在数据点规模、数据质量、人力成本和硬件成本之间实现了最佳平衡,并实现了最低的总体拥有成本。通过优化,如屏蔽不相关的资源文件,浏览器渲染的性能甚至可以与传统的单一资源采集方法相媲美。

PulsarRPA 支持 RPA 采集。PulsarRPA 包含一个 RPA 子系统,来实现网页交互:滚动、打字、屏幕捕获、鼠标拖放、点击等。该子系统和大家所熟知的 selenium, playwright, puppeteer 是类似的,但对所有行为进行了优化,譬如更真实的模拟操作,更好的执行性能,更好的并行性,更好的容错处理,等等。

PulsarRPA 支持退化的单一资源采集。PulsarRPA 的默认采集方式是通过浏览器渲染来采集完整的网页数据,如果您需要的数据可以通过单一接口获取,譬如可以通过某个 ajax 接口返回,也可以调用 PulsarRPA 的资源采集方法进行高速采集。

PulsarRPA 计划支持最前沿的信息提取技术。我们计划发布一个先进的人工智能,以显著的精度自动提取所有网页(譬如商品详情页)中的每一个字段,目前我们提供了一个预览版本,国内镜像。

主要特性

  • 网络爬虫:各种数据采集模式,包括浏览器渲染、ajax数据采集、普通协议采集等
  • RPA:机器人流程自动化、模仿人类行为、采集单网页应用程序或执行其他有价值的任务
  • 高性能:高度优化,单机并行渲染数百页而不被屏蔽
  • 低成本:每天抓取 100,000 个浏览器渲染的电子商务网页,或 n * 10,000,000 个数据点,仅需要 8 核 CPU/32G 内存
  • 数据质量保证:智能重试、精准调度、Web 数据生命周期管理
  • 简洁的 API:一行代码抓取,或者一条 SQL 将整个网站栏目变成表格
  • X-SQL:扩展 SQL 来管理 Web 数据:网络爬取、数据采集、Web 内容挖掘、Web BI
  • 爬虫隐身:浏览器驱动隐身,IP 轮换,隐私上下文轮换,永远不会被屏蔽
  • 大规模采集:完全分布式,专为大规模数据采集而设计
  • 大数据支持:支持各种后端存储:本地文件/MongoDB/HBase/Gora
  • 日志和指标:密切监控并记录每个事件
  • [即将发布] Information Extraction:自动学习网页数据模式,以显著的精度自动提取网页中的每一个字段

开始

大多数 抓取尝试

fun main() = PulsarContexts.createSession().scrapeOutPages( "https://www.amazon.com/", "-outLink a[href~=/dp/]", listOf("#title", "#acrCustomerReviewText"))

上面的代码从一组产品页面中抓取由 css 选择器 #title 和 #acrCustomerReviewText 指定的字段。 示例代码可以在这里找到:kotlin,java,国内镜像:kotlin,java。

大多数 生产环境

fun main() {
    val context = PulsarContexts.create()

    val parseHandler = { _: WebPage, document: Document ->
        // use the document
        // ...
        // and then extract further hyperlinks
        context.submitAll(document.selectHyperlinks("a[href~=/dp/]"))
    }
    val urls = LinkExtractors.fromResource("seeds10.txt")
        .map { ParsableHyperlink("$it -refresh", parseHandler) }
    context.submitAll(urls).await()
}

示例代码可以在这里找到:kotlin,java,国内镜像:kotlin,java。

最复杂的数据采集项目需要使用 RPA:

最复杂的数据采集项目往往需要和网页进行复杂交互,为此我们提供了简洁强大的 API。以下是一个典型的 RPA 代码片段,它是从顶级电子商务网站收集数据所必需的:

val options = session.options(args)
val event = options.event.browseEvent
event.onBrowserLaunched.addLast { page, driver ->
    // warp up the browser to avoid being blocked by the website,
    // or choose the global settings, such as your location.
    warnUpBrowser(page, driver)
}
event.onWillFetch.addLast { page, driver ->
    // have to visit a referrer page before we can visit the desired page
    waitForReferrer(page, driver)
    // websites may prevent us from opening too many pages at a time, so we should open links one by one.
    waitForPreviousPage(page, driver)
}
event.onWillCheckDocumentState.addLast { page, driver ->
    // wait for a special fields to appear on the page
    driver.waitForSelector("body h1[itemprop=name]")
    // close the mask layer, it might be promotions, ads, or something else.
    driver.click(".mask-layer-close-button")
}
// visit the URL and trigger events
session.load(url, options)

示例代码可以在这里找到:kotlin,国内镜像。

最复杂

  1. 您的 Web 数据提取规则非常复杂,例如,每个单独的页面有 100 多个规则
  2. 需要维护的数据提取规则很多,比如全球 20 多个亚马逊网站,每个网站 20 多个数据类型
select
      dom_first_text(dom, '#productTitle') as title,
      dom_first_text(dom, '#bylineInfo') as brand,
      dom_first_text(dom, '#price tr td:matches(^Price) ~ td, #corePrice_desktop tr td:matches(^Price) ~ td') as price,
      dom_first_text(dom, '#acrCustomerReviewText') as ratings,
      str_first_float(dom_first_text(dom, '#reviewsMedley .AverageCustomerReviews span:contains(out of)'), 0.0) as score
  from load_and_select('https://www.amazon.com/dp/B09V3KXJPB -i 1s -njr 3', 'body');

示例代码:

  • X-SQL to scrape 100+ fields from an Amazon’s product page
  • X-SQLs to scrape all types of Amazon webpages

核心概念

PulsarRPA 的核心概念包括以下内容,了解了这些核心概念,您可以使用 PulsarRPA 解决最高要求的数据采集任务:

  • 网络数据采集(Web Scraping): 使用机器人从网站中提取内容和数据的过程
  • 自动提取(Auto Extract): 自动学习数据模式并从网页中提取每个字段,由尖端的人工智能算法驱动
  • RPA: 机器人流程自动化,这是抓取现代网页的唯一方法
  • 网络即数据库(Network As A Database): 像访问本地数据库一样访问 Web
  • X-SQL: 直接使用 SQL 查询 Web
  • Pulsar Session: 提供了一组简单、强大和灵活的 API 来执行 Web 抓取任务
  • Web Driver: 定义了一个简洁的界面来访问网页并与之交互,所有行为都经过优化以尽可能接近真实的人
  • URL: PulsarRPA 中的 URL 是一个普通的 URL,但是带有描述任务的额外信息。PulsarRPA 中的每个任务都被定义为某种形式的 URL
  • Hyperlink: PulsarRPA 中的超链接是一个普通的超链接,但是带有描述任务的额外信息
  • Load Options: 加载选项或加载参数影响 Pulsar 如何加载、获取和抓取网页
  • Event Handlers: 在网页的整个生命周期中捕获和处理事件

点击 Pulsar concepts 查看详情。

使用方法一:通过可执行 jar 体验 PulsarRPA

我们发布了一个基于 PulsarRPA 的独立可执行 jar,它包含:

  • 一组顶尖站点的数据采集示例
  • 一个基于自监督机器学习的信息提取小程序,AI 识别详情页所有字段,90% 以上字段精确度 99.9% 以上
  • 一个基于自监督机器学习并输出所有字段采集规则的小程序,可以辅助传统数据采集
  • 一个从命令行直接执行网页数据采集任务的小程序,如同 wget 或者 curl,不需要写代码
  • 一个简洁且强大的 PulsarRPA 客户端,可以像传统数据库客户端一样,通过编写 SQL 来查询 Web,采集数据

下载 Exotic,或者 Exotic 国内镜像 并使用单个命令行探索其能力:

java -jar exotic-standalone.jar

使用方法二:将 PulsarRPA 用作软件库

利用 PulsarRPA 强大功能的最简单方法是将其作为库添加到您的项目中。

Maven:

<dependency>
  <groupId>ai.platon.pulsar</groupId>
  <artifactId>pulsar-all</artifactId>
  <version>latest</version>
</dependency>

Gradle:

implementation("ai.platon.pulsar:pulsar-all:latest")

对于国内开发者,我们强烈建议您按照 这个 (国内镜像)指导来加速构建。

基本用法

Kotlin

// 创建一个 Pulsar 会话
val session = PulsarContexts.createSession()
// 示例程序使用的 url
val url = "https://list.jd.com/list.html?cat=652,12345,12349"
// 加载一个页面,如果该页面为首次加载,或者该页面已过期,则从互联网下载该页面
val page = session.load(url, "-expires 1d")
// 将一个网页内容解析为Jsoup文档
val document = session.parse(page)
// 使用该文档做一些事情
// ...

// 或者,加载并解析
val document2 = session.loadDocument(url, "-expires 1d")
// 使用该文档做一些事情
// ...

// 加载由 -outLink 指示的链出页面
val pages = session.loadOutPages(url, "-expires 1d -itemExpires 7d -outLink a[href~=item]")
// 加载,解析并提取字段
val fields = session.scrape(url, "-expires 1d", "li[data-sku]", listOf(".p-name em", ".p-price"))
// 加载,解析并提取具名字段
val fields2 = session.scrape(url, "-i 1d", "li[data-sku]", mapOf("name" to ".p-name em", "price" to ".p-price"))
// 从由 -outLink 指示的链出页面中加载,解析并提取具名字段
val fields3 = session.scrapeOutPages(url, "-i 10s -ii 10s", "li[data-sku]", mapOf("name" to ".sku-name", "price" to ".p-price"))

示例代码可以在这里找到: kotlin,java,国内镜像:kotlin,java。

Load options

请注意,我们的大多数抓取方法都接受一个称为加载参数或加载选项的参数,以控制如何加载/获取网页。

-expires     // 网页失效时间
-itemExpires // 批采集方法中,项目页的失效时间
-outLink     // 批采集方法中,项目页链接的 CSS 选择器
-refresh     // 强制重新采集网页
-parse       // 激活数据解析流程
-resource    // 以单一资源模式进行采集,不经过浏览器渲染

点击 Load Options (国内镜像)查看所有加载选项。

提取网页数据

PulsarRPA 使用 jsoup 从 HTML 文档中提取数据。 Jsoup 将 HTML 解析为与现代浏览器相同的 DOM。 查看 selector-syntax 以获取所有受支持的 CSS 选择器。

Kotlin

val document = session.loadDocument(url, "-expires 1d")
val price = document.selectFirst('.price').text()

连续采集

在 PulsarRPA 中抓取大量 url 集合或运行连续采集非常简单。

Kotlin

fun main() {
    val context = PulsarContexts.create()

    val parseHandler = { _: WebPage, document: Document ->
        // 使用该文档
        println(document.title() + "\t|\t" + document.baseUri())
    }
    val urls = LinkExtractors.fromResource("seeds.txt")
        .map { ParsableHyperlink("$it -refresh", parseHandler) }
    context.submitAll(urls)
    // 你可以继续提交上百万采集任务
    context.submitAll(urls)
    // ...
    context.await()
}

Java

public class ContinuousCrawler {

    private static void onParse(WebPage page, Document document) {
        // do something wonderful with the document
        System.out.println(document.title() + "\t|\t" + document.baseUri());
    }

    public static void main(String[] args) {
        PulsarContext context = PulsarContexts.create();

        List<Hyperlink> urls = LinkExtractors.fromResource("seeds.txt")
                .stream()
                .map(seed -> new ParsableHyperlink(seed, ContinuousCrawler::onParse))
                .collect(Collectors.toList());
        context.submitAll(urls);
        // feel free to submit millions of urls here
        context.submitAll(urls);
        // ...
        context.await();
    }
}

示例代码可以在这里找到: kotlin, java, 国内镜像:kotlin, java。

RPA (机器人流程自动化)

随着网站变得越来越复杂,RPA 已成为从某些网站收集数据的唯一途径,例如某些使用自定义字体技术的网站。

PulsarRPA 包含一个 RPA 子系统,提供了一种在网页生命周期中模仿真人的便捷方式,使用 Web 驱动程序与网页交互:滚动、打字、屏幕捕获、鼠标拖放、点击等。这和大家所熟知的 selenium,playwright,puppeteer 类似,不同的是,PulsarRPA 的所有行为都针对大规模数据采集进行优化。

以下是一个典型的 RPA 代码片段,它是从顶级电子商务网站收集数据所必需的:

val options = session.options(args)
val event = options.event.browseEvent
event.onBrowserLaunched.addLast { page, driver ->
    // 预热浏览器,以避免被网站阻止,或选择全局设置,例如您的位置
    warnUpBrowser(page, driver)
}
event.onWillFetch.addLast { page, driver ->
    // 必须先访问引荐来源页面,然后才能访问所需页面
    waitForReferrer(page, driver)
    // 网站可能会阻止我们一次打开过多页面,因此我们应该逐一打开链接
    waitForPreviousPage(page, driver)
}
event.onWillCheckDocumentState.addLast { page, driver ->
    // 等待特殊字段出现在页面上
    driver.waitForSelector("body h1[itemprop=name]")
    // 关闭遮罩层,它可能是促销、广告或其他东西
    driver.click(".mask-layer-close-button")
}
// 访问 URL 并触发事件
session.load(url, options)

示例代码可以在这里找到:kotlin,国内镜像:kotlin。

使用 X-SQL 查询 Web

PulsarRPA 支持网络即数据库范式,开发了 X-SQL 进行数据提取,类型转换和数据清洗,这使得我们可以以访问传统数据库一样的简洁方式来访问互联网。

提取单个页面:

select
      dom_first_text(dom, '#productTitle') as title,
      dom_first_text(dom, '#bylineInfo') as brand,
      dom_first_text(dom, '#price tr td:matches(^Price) ~ td, #corePrice_desktop tr td:matches(^Price) ~ td') as price,
      dom_first_text(dom, '#acrCustomerReviewText') as ratings,
      str_first_float(dom_first_text(dom, '#reviewsMedley .AverageCustomerReviews span:contains(out of)'), 0.0) as score
  from load_and_select('https://www.amazon.com/dp/B09V3KXJPB -i 1s -njr 3', 'body');

执行 X-SQL:

val context = SQLContexts.create()
val rs = context.executeQuery(sql)
println(ResultSetFormatter(rs, withHeader = true))

结果如下:

TITLE                                                   | BRAND                  | PRICE   | RATINGS       | SCORE
HUAWEI P20 Lite (32GB + 4GB RAM) 5.84" FHD+ Display ... | Visit the HUAWEI Store | $1.10.1 | 1,349 ratings | 4.40

示例代码可以在这里找到:kotlin,国内镜像:kotlin。

使用方法三:将 PulsarRPA 作为 REST 服务运行

当 PulsarRPA 作为 REST 服务运行时,X-SQL 可用于随时随地抓取网页或直接查询 Web 数据,无需打开 IDE。

从源代码构建

git clone https://github.com/platonai/pulsar.git

cd pulsar && bin/build-run.sh

对于国内开发者,我们强烈建议您按照这个指导来加速构建。

使用 X-SQL 查询 Web

如果未启动,则启动 pulsar 服务器:

bin/pulsar

在另一个终端窗口中抓取网页:

bin/scrape.sh

该 bash 脚本非常简单,只需使用 curl 发送 X-SQL:

curl -X POST --location "http://localhost:8182/api/x/e" -H "Content-Type: text/plain" -d "
  select
      dom_base_uri(dom) as url,
      dom_first_text(dom, '#productTitle') as title,
      str_substring_after(dom_first_href(dom, '#wayfinding-breadcrumbs_container ul li:last-child a'), '&node=') as category,
      dom_first_slim_html(dom, '#bylineInfo') as brand,
      cast(dom_all_slim_htmls(dom, '#imageBlock img') as varchar) as gallery,
      dom_first_slim_html(dom, '#landingImage, #imgTagWrapperId img, #imageBlock img:expr(width > 400)') as img,
      dom_first_text(dom, '#price tr td:contains(List Price) ~ td') as listprice,
      dom_first_text(dom, '#price tr td:matches(^Price) ~ td') as price,
      str_first_float(dom_first_text(dom, '#reviewsMedley .AverageCustomerReviews span:contains(out of)'), 0.0) as score
  from load_and_select('https://www.amazon.com/dp/B09V3KXJPB -i 1d -njr 3', 'body');"

示例代码可以在这里找到:bash,batch,java,kotlin,php.

Json 格式的响应如下:

{
    "uuid": "cc611841-1f2b-4b6b-bcdd-ce822d97a2ad",
    "statusCode": 200,
    "pageStatusCode": 200,
    "pageContentBytes": 1607636,
    "resultSet": [
        {
            "title": "Tara Toys Ariel Necklace Activity Set - Amazon Exclusive (51394)",
            "listprice": "$19.99",
            "price": "$12.99",
            "categories": "Toys & Games|Arts & Crafts|Craft Kits|Jewelry",
            "baseuri": "https://www.amazon.com/dp/B00BTX5926"
        }
    ],
    "pageStatus": "OK",
    "status": "OK"
}

日志和指标

PulsarRPA 精心设计了日志和指标子系统,以记录系统中发生的每一个事件。

PulsarRPA 在日志中报告每个页面加载任务执行的状态,因此很容易知道系统中发生了什么,判断系统运行是否健康、回答成功获取多少页面、重试多少页面、使用了多少代理 IP,等等。

只需注意几个符号,您就可以深入了解整个系统的状态:💯 💔 🗙 ⚡💿 🔃🤺。

下面是一组典型的任务日志,查看日志格式了解如何阅读日志,从而一目了然地了解整个系统的状态。

2022-09-24 11:46:26.045  INFO [-worker-14] a.p.p.c.c.L.Task - 3313. 💯 ⚡ U for N got 200 580.92 KiB in 1m14.277s, fc:1 | 75/284/96/277/6554 | 106.32.12.75 | 3xBpaR2 | https://www.walmart.com/ip/Restored-iPhone-7-32GB-Black-T-Mobile-Refurbished/329207863 -expires PT24H -ignoreFailure -itemExpires PT1M -outLinkSelector a[href~=/ip/] -parse -requireSize 300000
2022-09-24 11:46:09.190  INFO [-worker-32] a.p.p.c.c.L.Task - 3738. 💯 💿 U  got 200 452.91 KiB in 55.286s, last fetched 9h32m50s ago, fc:1 | 49/171/82/238/6172 | 121.205.220.179 | https://www.walmart.com/ip/Boost-Mobile-Apple-iPhone-SE-2-Cell-Phone-Black-64GB-Prepaid-Smartphone/490934488 -expires PT24H -ignoreFailure -itemExpires PT1M -outLinkSelector a[href~=/ip/] -parse -requireSize 300000
2022-09-24 11:46:28.567  INFO [-worker-17] a.p.p.c.c.L.Task - 2269. 💯 🔃 U for SC got 200 565.07 KiB <- 543.41 KiB in 1m22.767s, last fetched 16m58s ago, fc:6 | 58/230/98/295/6272 | 27.158.125.76 | 9uwu602 | https://www.walmart.com/ip/Straight-Talk-Apple-iPhone-11-64GB-Purple-Prepaid-Smartphone/356345388?variantFieldId=actual_color -expires PT24H -ignoreFailure -itemExpires PT1M -outLinkSelector a[href~=/ip/] -parse -requireSize 300000
2022-09-24 11:47:18.390  INFO [r-worker-8] a.p.p.c.c.L.Task - 3732. 💔 ⚡ U for N got 1601 0 <- 0 in 32.201s, fc:1/1 Retry(1601) rsp: CRAWL, rrs: EMPTY_0B | 2zYxg52 | https://www.walmart.com/ip/Apple-iPhone-7-256GB-Jet-Black-AT-T-Locked-Smartphone-Grade-B-Used/182353175?variantFieldId=actual_color -expires PT24H -ignoreFailure -itemExpires PT1M -outLinkSelector a[href~=/ip/] -parse -requireSize 300000
2022-09-24 11:47:13.860  INFO [-worker-60] a.p.p.c.c.L.Task - 2828. 🗙 🗙 U for SC got 200 0 <- 348.31 KiB <- 684.75 KiB in 0s, last fetched 18m55s ago, fc:2 | 34/130/52/181/5747 | 60.184.124.232 | 11zTa0r2 | https://www.walmart.com/ip/Walmart-Family-Mobile-Apple-iPhone-11-64GB-Black-Prepaid-Smartphone/209201965?athbdg=L1200 -expires PT24H -ignoreFailure -itemExpires PT1M -outLinkSelector a[href~=/ip/] -parse -requireSize 300000
2022-09-24 11:46:12.167  INFO [-worker-62] a.p.p.c.i.S.Task - 3744. 🤺 Trying 2th 10s later | U  got 1601 0 <- 0 in 1m0.612s, last fetched 10s ago, fc:1/1 Retry(1601) rsp: CRAWL | https://www.walmart.com/ip/iPhone-7-128GB-Silver-Boost-Mobile-Used-Grade-B/662547852

系统要求

  • Memory 4G+
  • Maven 3.2+
  • Java 11 JDK 最新版本
  • java and jar on the PATH
  • Google Chrome 90+

PulsarRPA 在 Ubuntu 18.04、Ubuntu 20.04、Windows 7、Windows 11、WSL 上进行了测试,任何其他满足要求的操作系统也应该可以正常工作。

高级主题

点击链接 advanced topics 查看以下问题的答案:

  • 大规模网络爬虫有什么困难?
  • 如何每天从电子商务网站上抓取一百万个产品页面?
  • 如何在登录后抓取页面?
  • 如何在浏览器上下文中直接下载资源?
  • 如何抓取单页应用程序(SPA)?
  • 资源模式
  • RPA 模式
  • 如何确保正确提取所有字段?
  • 如何抓取分页链接?
  • 如何抓取新发现的链接?
  • 如何爬取整个网站?
  • 如何模拟人类行为?
  • 如何安排优先任务?
  • 如何在固定时间点开始任务?
  • 如何删除计划任务?
  • 如何知道任务的状态?
  • 如何知道系统中发生了什么?
  • 如何为要抓取的字段自动生成 css 选择器?
  • 如何使用机器学习自动从网站中提取内容并具有商业准确性?
  • 如何抓取 amazon.com 以满足行业需求?

同其他方案的对比

一般来说,“主要特性”部分中提到的特性都得到了 PulsarRPA 的良好支持,但其他解决方案不支持或者支持不好。

点击链接 solution comparison 查看以下问题的答案:

  • PulsarRPA vs selenium/puppeteer/playwright
  • PulsarRPA vs nutch
  • PulsarRPA vs scrapy+splash

技术细节

点击链接 technical details 查看以下问题的答案:

  • 如何轮换我的 IP 地址?
  • 如何隐藏我的机器人不被检测到?
  • 如何以及为什么要模拟人类行为?
  • 如何在一台机器上渲染尽可能多的页面而不被屏蔽?