网络爬虫之投票

目录

1. 前言
2. 起因
3. 主要技术点
4. 总结
5. 后记

一、前言

       在你心中什么是网络爬虫？在网线里钻来钻去的小虫？先看一下百度百科的解释：

网络爬虫（又被称为网页蜘蛛，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。

       看完之后有何感想，其实百度、Bing、Google等都是大网络爬虫。当然我们不可能去做一个像百度一样的搜索引擎，那么爬虫对我们普通人有什么用？用处很大，小到刷你的博客流量、大到获取商业机密（何为商业机密？进入大数据时代，一个公司的数据就是其最大商业机密，所以要想获取途牛、淘宝、京东的商业机密很简单————爬吧）。本文不介绍这么高大上的（其实实现方法都一样），介绍一个所有人都深受其害的（是否有被人邀请投票的经历？）————投票。

二、起因

       这几天百忙中用网络爬虫做了一个网络自动投票器，结果很简单，过程较艰难。又想到很多同胞跟我一样深受“拉票之害”，简单记录之，用于总结网络爬虫的功能，希望每个人看完都能自己写个投票器自己刷票（投票不求人），哈哈。

三、主要技术点

1. 网络抓包
2. dom树分析
3. winform网络请求
4. 模拟登录
5. 字符串处理

3.1 网络抓包

       写网络爬虫最重要的就是抓包，抓包在百度百科中的解释如下：

抓包（packet capture）就是将网络传输发送与接收的数据包进行截获、重发、编辑、转存等操作，也用来检查网络安全。抓包也经常被用来进行数据截取等。

       理论上凡是通过网卡的数据都能通过抓包的方式进行分析，在网络爬虫中主要抓的是HTTP/HTTPS协议的数据，这两种数据也就是通过浏览器能够正常访问的数据。HTTP/HTTPS协议抓包工具有很多，个人觉得比较好的是Fiddler，关于其下载和用法网上很多，不做这里赘述。

       比如我们要写一个投票工具，那么主要考虑抓这么几个数据：

1. 最重要的是投票地址。点击你要投票的对象的投票按钮，这时候浏览器会自动向投票地址发请求，这当然逃不过Fiddler的火眼金睛。我们就可以把这个网址记录下来用于写投票器。当然如果你的投票没有登录、没有其他环节，就是点一下投票二字即可，那么你走运了，到这一步你的工作已经结束了。
2. 如果投票有登录也不要慌，在登录页面输入用户名密码，点击登录，同样会在Fiddler中留下登录的链接地址。
3. 其他具体情况具体分析。

       这里需要说明的是HTTP请求分为POST、GET等方式（具体可以百度之），凡是通过浏览器直接输入地址显示出来的页面肯定都是GET请求，像投票请求两种方式均有可能，登录请求基本上可以肯定是POST。POST和GET的不同就在于POST能够提交表单数据，所以需要我们根据自己的用户名密码等拼接表单数据。

3.2 dom树分析

       简单投票器一般不需要进行DOM树分析，只有极个别的情况需要（恰好此次被我碰到），其他网络爬虫如数据获取等是肯定需要进行此项分析的。我在这里将其宽泛化，把JS脚本解析等都归入此类中，这需要我们掌握一些HTML的基础知识，包括HTML标签，像<input>、<a>、<span>、<div>等以及javascript语法、CSS语法等。

3.3 winform网络请求

       进入到今天的关键阶段，通过上述步骤我们获取到了投票地址，比如（http://www.****.cn/vote.php?id=100）。那么我们如何通过程序发送请求呢？总不能让我们在浏览器输入链接然后狂按回车吧？这样就起不到投票器的作用了。

       其实也很简单，很多语言中都已经内置了网络请求模块，我们以C#为例，可以采用下述方法进行请求。

public string GetContent(string method, string url, string postData = "", CookieContainer cookie = null)
{
    HttpWebResponse response = null;
    HttpWebRequest request = null;
    if (cookie == null)
        cookie = new CookieContainer();
    // 准备请求...
    try
    {
        // 设置参数
        request = WebRequest.Create(url) as HttpWebRequest;
        request.CookieContainer = cookie;
        request.AllowAutoRedirect = true;
        request.Method = method.ToUpper();
        request.ContentType = "application/x-www-form-urlencoded";
        string userAgent = string.Format("Mozilla/4.0 (compatible; MSIE 6.0; MS Web Services Client Protocol 2.0.50727.8670)");
        request.UserAgent = userAgent;
        request.ContentLength = postData.Length;
        if (method.ToUpper() == "POST")
        {
            if (!string.IsNullOrEmpty(postData))
            {
                byte[] data = Encoding.Default.GetBytes(postData);
                request.ContentLength = data.Length;
                using (Stream outstream = request.GetRequestStream())
                {
                    outstream.Write(data, 0, data.Length);
                }
            }
        }
        //发送请求并获取相应回应数据
        response = request.GetResponse() as HttpWebResponse;
        //直到request.GetResponse()程序才开始向目标网页发送Post请求
        using (Stream instream = response.GetResponseStream())
        {
            using (StreamReader sr = new StreamReader(instream, encoding))
            {
                //返回结果网页（html）代码
                string content = sr.ReadToEnd();
                return content;
            }
        }
    }
    catch (Exception ex)
    {
        string err = ex.Message;
        return err;
    }
    finally
    {
        if (response != null)
            response.Close();
    }
}

上述代码实现了GET和POST两种请求方式，其中method即为上述两种方法，url就是你找到的请求。postData是你拼接的表单数据。该方法返回的是页面的HTML代码。

       所以是不是很容易，如果你的投票就是点一下就能投的类型，恭喜你，通过上面的代码加一个循环你就可以开启疯狂刷票模式。但是事与愿违，很多投票都不是那么简单，最大的障碍就是有些投票要先登录。

3.4 模拟登录

       其实WEB端的登录就是向服务器获取一个标识，这个标识学名Cookie，当我们点击登录的时候向服务器发送一个通知，通知服务器我来了，服务器收到后给你一个腰牌（Cookie）说：我知道了，你拿着这个腰牌以后见牌如见君。这样我们后面再点投票的时候服务器就知道是你投的票，不是其他冒牌货。所以关键问题就在如何获取Cookie。

       其实上面的代码已经包含了这个功能，你只需要在使用GetContent函数发送登录请求的时候接受其中的Cookie即可。所以登录请求和投票请求都可以使用上述代码，上述代码也就是Winform程序发送网络请求的核心代码。

3.5 字符串处理

       在这讲述伟大的爬虫的时候我为什么要再讲字符串处理呢，其实这次爬虫投票器差点就在字符串处理这个问题上前功尽弃，几乎已经开始构思更牛逼的方法。这次抓包发现发送投票请求的时候向服务器多发送了一个参数，名称为hc，我一看小意思这应该是一个时间标识一样的东西，将其置之不理，可是始终得不到正确的投票结果，一直说投票无效，猜想难道这个投票网站这么先进？没有道理啊，不存在比人脑还先进的电脑（除非你是阿法狗）。然后将程序的JS代码以及DOM树认认真真的分析了一遍，发现其值取于一个类型为"hidden"的input域，每次请求该值都会发生变化，所以我一直投票不成功，然后想这就简单了，每次请求一下这个网页，取出该值就好，代码如下：

string GetHc(CookieContainer cookie)
{
    var url = "http://......";
    var res= GetContent("GET", url, cookie: cookie);
    var index = res.IndexOf("<input type=\"hidden\" id=\"hc\" value=\"");
    if (index >= 0)
        return res.Substring(index, 8);
    return "";
}

       代码很容易，因为取的值简单也没有用正则表达式，只是使用了Substring。满心欢喜以为大功告成，谁知依然是悲剧，百思不得其解，无论怎样都不行。就在我正准备放弃，使用更牛逼的武器的时候。详情请见(使用selenium+phantomJS实现网页爬取)。突然发现得到的hc根本就不是正确的hc，不知道各位看官是否瞧出？因为IndexOf获取的是匹配字符的开头的序号，所以此处根本没有获取到hc。正确的方法应该是res.Substring(index + "<input type=\"hidden\" id=\"hc\" value=\"".Length, 8)。改完之后立马投票成功。

四、总结

       本文简单介绍了爬虫所涉及到的相关知识，以及如何解析出一个投票器的请求链接。冰冻三尺非一日之寒，任何学问都涉及到方方面面的知识，唯有沉淀下来融入进去方能收获最好的自己。尤其还需要注意细节，以及坚持，如果不是多实验了一次发现Substring的这个问题，恐怕也就没有这篇文章了。

五、后记

       各位看官写个投票器是不是很容易？其实这里面牵扯到的问题很多，比如如果有验证码，投票器写不了，比如手机登录、微信里面投票什么的写不了。再者说网络刷票没有逃避监管的方式，凡是想追踪都能通过后台数据分析出来。所以各位看官，刷票有风险，操作需谨慎，各种利弊自己权衡。