一只简单的网络爬虫（基于linux C/C++）————Url处理以及使用libevent进行DNS解析

Url处理

爬虫里使用了两个数据结构来管理Url

下面的这个数据结构用来维护原始的Url，同时有一个原始Url的队列

//维护url原始字符串
typedef struct Surl {
    char  *url;
    int    level;//url抓取深度
    int    type;//抓取类型
} Surl;

原始的Url队列static queue <Surl *> surl_queue;//这个队列存放解析前的

下面的Url结构体用来维护解析后的url，同样的，配有一个url的队列

//解析后的
typedef struct Url {
    char *domain;//域名
    char *path;//路径
    int  port;//端口
    char *ip;//IP
    int  level;//深度
} Url;

解析后的url队列static queue<Url *> ourl_queue;//这个队列存放DNS解析后的

另外，采用一个map容器用来保存域名解析前后的url的主机名称和ip地址

static map<string, string> host_ip_map;//主机，ip的map容器

采用这样的方式的原因是，DNS解析是一个比较浪费时间的过程，解析过的主机名我们将其与ip地址采用map关联起来，因为同一个html页面里可能会有多个url是同一个主机名的，这样一来我们可以直接在map容器中查找该主机名对应的ip，而不必每次都进行DNS解析，这样做可以达到提高效率的效果

两个队列的一些常见的操作（出入队列等）这里就不在弹了

下面看看一个url解析的函数

//解析域名，解析域名后surl队列中surl结构体会转化为url结构体放入url队列
void * urlparser(void *none)
{
    Surl *url = NULL;
    Url  *ourl = NULL;
    map<string, string>::const_iterator itr;
    //event_base * base = event_base_new();
    //evdns_base * dnsbase = evdns_base_new(base, 1);
    //event_base_loop(base,EVLOOP_NONBLOCK);

    while(1) {
        pthread_mutex_lock(&sq_lock);
        while (surl_queue.empty()) //surl队列为空则一直等待，直到被唤醒
        {
            pthread_cond_wait(&sq_cond, &sq_lock);
        }
        url = surl_queue.front();//取出surl队列中的url
        surl_queue.pop();
        pthread_mutex_unlock(&sq_lock);

        ourl = surl2ourl(url);//原始的结构体转化为ourl
         //在回调函数中解析完加进去的
        itr = host_ip_map.find(ourl->domain);//在主机IP的map中寻找
        if (itr == host_ip_map.end())//找不到的才需要解析，找到说明之前解析过了
        { // not found
          //解析DNSdns resolve
            event_base * base = event_init();//执行一次libevent库的初始化
            evdns_init();//在使用任何解析器函数之前，必须调用evdns_init（）函数初始化函数库
            evdns_resolve_ipv4(ourl->domain, 0, dns_callback, ourl);//dns_callback回调函数
            event_dispatch();
            event_base_free(base);

            //evdns_base_resolve_ipv4(dnsbase, ourl->domain, 0, dns_callback, ourl);
            //event_base_loop(base, EVLOOP_ONCE | EVLOOP_NONBLOCK);
        }
        else
        {
            ourl->ip = strdup(itr->second.c_str());//之前解析过，直接拷贝
            push_ourlqueue(ourl);//送入队列
        }
    }

    //evdns_base_free(dnsbase, 0);
    //event_base_free(base);
    return NULL;
}

surl2ourl(Surl * surl)函数如下，主要是将原始的url进行分割，分离出域名和路径，端口等，然后填入解析后的url结构

//原始字符串Surl结构转化为url结构，
static Url * surl2ourl(Surl * surl)
{//calloc在动态分配完内存后，自动初始化该内存空间为零，而malloc不初始化，里边数据是随机的垃圾数据
    Url *ourl = (Url *)calloc(1, sizeof(Url));
//strchr函数原型：extern char *strchr(const char *s,char c);查找字符串s中首次出现字符c的位置。
    char *p = strchr(surl->url, '/');
    if (p == NULL)//原始字符串不存在'/'
    {
        ourl->domain = surl->url;//直接是域名
        ourl->path = surl->url + strlen(surl->url);//路径其实是空的
    }
    else
    {
        *p = '\0';//覆盖'/'
        ourl->domain = surl->url;//提取域名
        ourl->path = p+1;//提取路径
    }
    // port端口，冒号后面是端口
    //查找字符在指定字符串中从正面开始的最后一次出现的位置
    p = strrchr(ourl->domain, ':');//找最后一个出现的冒号
    if (p != NULL)
    {
        *p = '\0';
        ourl->port = atoi(p+1);
        if (ourl->port == 0)
            ourl->port = 80;

    }
    else //Url中若没有端口号，则是默认的80端口
    {
        ourl->port = 80;
    }
    // level
    ourl->level = surl->level;
    return ourl;
}

urlparser函数主要完成了下面的工作，surl转化为url结构，查找map容器，如果是之前未解析的，采用lievent进行域名解析，然后加入map容器，url结构进入ourl队列

lievent的DNS解析

lievent的使用可以参考libevent Documentation

主要是使用了该函数

int evdns_resolve_ipv4  (const char *name,
int flags,
evdns_callback_type callback,
void *  ptr
)       

参数

name：是想要DNS解析的一个主机名
flags：可以填 0,或者 DNS_QUERY_NO_SEARCH 禁用搜索此查询
callback：是一个回调函数，在解析完成的时候会回调该函数
ptr：    一个传给回调函数的参数

在回调函数中可以得到解析后的ip地址

//DNS解析回调函数
static void dns_callback(int result, char type, int count, int ttl, void *addresses, void *arg)
{
    Url * ourl = (Url *)arg;
    struct in_addr *addrs = (in_addr *)addresses;

    if (result != DNS_ERR_NONE || count == 0)
    {
        SPIDER_LOG(SPIDER_LEVEL_WARN, "Dns resolve fail: %s", ourl->domain);
    }
    else
   {
        char * ip = inet_ntoa(addrs[0]);//网络字节序转化为主机字节序
        SPIDER_LOG(SPIDER_LEVEL_DEBUG, "Dns resolve OK: %s -> %s", ourl->domain, ip);
        host_ip_map[ourl->domain] = strdup(ip);//ip填入domain对应的ip
        ourl->ip = strdup(ip);//ip填入ourl
        push_ourlqueue(ourl);//加入队列
    }
    event_loopexit(NULL); // not safe for multithreads
}

另外，在主函数中，专门开了一个线程用来进行url的DNS解析的

// 启动用于解析DNS的线程
    int err = -1;
    if ((err = create_thread(urlparser, NULL, NULL, NULL)) < 0)
    {//urlparser在url.cpp中
        SPIDER_LOG(SPIDER_LEVEL_ERROR, "创建Url解析线程失败: %s", strerror(err));
    }

只要原始的url队列不为空，则一直进行DNS的解析，解析后放入另一个队列，若原始url为空（还没有抓取其他的url），则一直在等待，使用的是条件变量

 pthread_cond_wait(&sq_cond, &sq_lock);

知道surl队列有url入队，被唤醒继续进行DNS解析的服务

//发送一个信号给另外一个正在处于阻塞等待状态的线程,
    //使其脱离阻塞状态,继续执行.如果没有线程处在阻塞等待状态,
    //pthread_cond_signal也会成功返回
        if (surl_queue.size() == 1)
            pthread_cond_signal(&sq_cond);