自动更改IP地址反爬虫封锁,支持多线程

8年多爬虫经验的人告诉你,国内ADSL是王道,多申请些线路,分布在多个不同的电信机房,能跨省跨市更好,我这里写好的断线重拨组件,你可以直接使用。

ADSL拨号上网使用动态IP地址,每一次拨号得到的IP都不一样,所以我们可以通过程序来自动进行重新拨号以获得新的IP地址,以达到突破反爬虫封锁的目的。

那么我们如何进行自动重新拨号呢?

假设有10个线程在跑,大家都正常的跑,跑着跑着达到限制了,WEB服务器提示你“非常抱歉,来自您ip的请求异常频繁”,于是大家争先恐后(几乎是同时)请求拨号,这个时候同步的作用就显示出来了,只会有一个线程能拨号,在他结束之前其他线程都在等,等他拨号成功之后,其他线程会被唤醒并返回

算法描述:

1、假设总共有N个线程抓取网页,发现被封锁之后依次排队请求锁,注意:可以想象成是同时请求。

2、线程1抢先获得锁,并且设置isDialing = true后开始拨号,注意:线程1设置isDialing = true后其他线程才可能获得锁。

3、其他线程(2-N)依次获得锁,发现isDialing = true,于是wait。注意:获得锁并判断一个布尔值,跟后面的拨号操作比起来,时间可以忽略。

4、线程1拨号完毕isDialing = false。注意:这个时候可以断定,其他所有线程必定是处于wait状态等待唤醒。

5、线程1唤醒其他线程,其他线程和线程1返回开始抓取网页。

6、抓了一会儿之后,又会被封锁,于是回到步骤1。

在本场景中,3和4的断定是没问题的,就算是出现“不可能”的情况,即线程1已经拨号完成了,可2-N还没获得锁(汗),也不会重复拨号的情况,因为算法考虑了请求拨号时间和上一次成功拨号时间。

下面以腾达300M无线路由器,型号:N302 v2为例子来说明。

首先,设置路由器:上网设置 -》请根据需要选择连接模式 -》手动连接,由用户手动进行连接,如下图所示。其他的路由器使用方法类似,参照本方法替换相应的登录地址、断开连接及建立连接地址即可。

其次,利用Firefox的Firebug功能找到路由器的登录路径及参数、断开连接路径及参数、建立连接路径及参数,如下图所示。

接着,参考如下代码,替换自己相关的路径和参数:

import org.jsoup.Connection;
import org.jsoup.Jsoup;
import org.jsoup.nodes.Document;
import org.slf4j.Logger;
import org.slf4j.LoggerFactory;
import java.util.*;
/**
 *
 * 自动更改IP地址反爬虫封锁,支持多线程
 *
 * ADSL拨号上网使用动态IP地址,每一次拨号得到的IP都不一样
 *
 * 使用腾达300M无线路由器,型号:N302 v2
 * 路由器设置中最好设置一下:上网设置 -》请根据需要选择连接模式 -》手动连接,由用户手动进行连接。
 * 其他的路由器使用方法类似,参照本类替换相应的登录地址、断开连接及建立连接地址即可
 *
 * @author 杨尚川
 */
public class DynamicIp {
	private DynamicIp(){}
	private static final Logger LOGGER = LoggerFactory.getLogger(DynamicIp.class);
	private static final String ACCEPT = "text/html,application/xhtml+xml,application/xml;q=0.9,*/*;q=0.8";
	private static final String ENCODING = "gzip, deflate";
	private static final String LANGUAGE = "zh-cn,zh;q=0.8,en-us;q=0.5,en;q=0.3";
	private static final String CONNECTION = "keep-alive";
	private static final String HOST = "192.168.0.1";
	private static final String REFERER = "http://192.168.0.1/login.asp";
	private static final String USER_AGENT = "Mozilla/5.0 (Macintosh; Intel Mac OS X 10.10; rv:36.0) Gecko/20100101 Firefox/36.0";
	private static volatile boolean isDialing = false;
	private static volatile long lastDialTime = 0l;
	public static void main(String[] args) {
		toNewIp();
	}
	/**
	 * 假设有10个线程在跑,大家都正常的跑,跑着跑着达到限制了,
	 * 于是大家争先恐后(几乎是同时)请求拨号,
	 * 这个时候同步的作用就显示出来了,只会有一个线程能拨号,
	 * 在他结束之前其他线程都在等,等他拨号成功之后,
	 * 其他线程会被唤醒并返回
	 *
	 * 算法描述:
	 * 1、假设总共有N个线程抓取网页,发现被封锁之后依次排队请求锁,注意:可以想象成是同时请求。
	 * 2、线程1抢先获得锁,并且设置isDialing = true后开始拨号,注意:线程1设置isDialing = true后其他线程才可能获得锁。
	 * 3、其他线程(2-N)依次获得锁,发现isDialing = true,于是wait。注意:获得锁并判断一个布尔值,跟后面的拨号操作比起来,时间可以忽略。
	 * 4、线程1拨号完毕isDialing = false。注意:这个时候可以断定,其他所有线程必定是处于wait状态等待唤醒。
	 * 5、线程1唤醒其他线程,其他线程和线程1返回开始抓取网页。
	 * 6、抓了一会儿之后,又会被封锁,于是回到步骤1。
	 * 注意:在本场景中,3和4的断定是没问题的,就算是出现“不可能”的情况,
	 * 即线程1已经拨号完成了,可2-N还没获得锁(汗),也不会重复拨号的情况,
	 * 因为算法考虑了请求拨号时间和上一次成功拨号时间。
	 * @return 更改IP是否成功
	 */
	public static boolean toNewIp() {
		long requestDialTime = System.currentTimeMillis();
		LOGGER.info(Thread.currentThread()+"请求重新拨号");
		synchronized (DynamicIp.class) {
			if (isDialing) {
				LOGGER.info(Thread.currentThread()+"已经有其他线程在进行拨号了,我睡觉等待吧,其他线程拨号完毕会叫醒我的");
				try {
					DynamicIp.class.wait();
				} catch (InterruptedException e) {
					LOGGER.error(e.getMessage(), e);
				}
				LOGGER.info(Thread.currentThread()+"其他线程已经拨完号了,我可以返回了");
				return true;
			}
			isDialing = true;
		}
		//保险起见,这里再判断一下
		//如果请求拨号的时间小于上次成功拨号的时间,则说明这个请求来的【太迟了】,则返回。
		if(requestDialTime <= lastDialTime){
			LOGGER.info("请求来的太迟了");
			isDialing = true;
			return true;
		}
		LOGGER.info(Thread.currentThread()+"开始重新拨号");
		long start = System.currentTimeMillis();
		Map<String, String> cookies = login("username***", "password***", "phonenumber***");
		if("true".equals(cookies.get("success"))) {
			LOGGER.info(Thread.currentThread()+"登陆成功");
			cookies.remove("success");
			while (!disConnect(cookies)) {
				LOGGER.info(Thread.currentThread()+"断开连接失败,重试!");
			}
			LOGGER.info(Thread.currentThread()+"断开连接成功");
			while (!connect(cookies)) {
				LOGGER.info(Thread.currentThread()+"建立连接失败,重试!");
			}
			LOGGER.info(Thread.currentThread()+"建立连接成功");
			LOGGER.info(Thread.currentThread()+"自动更改IP地址成功!");
			LOGGER.info(Thread.currentThread()+"拨号耗时:"+(System.currentTimeMillis()-start)+"毫秒");
			//通知其他线程拨号成功
			synchronized (DynamicIp.class) {
				DynamicIp.class.notifyAll();
			}
			isDialing = false;
			lastDialTime = System.currentTimeMillis();
			return true;
		}
		isDialing = false;
		return false;
	}
	public static boolean connect(Map<String, String> cookies){
		return execute(cookies, "3");
	}
	public static boolean disConnect(Map<String, String> cookies){
		return execute(cookies, "4");
	}
	public static boolean execute(Map<String, String> cookies, String action){
		String url = "http://192.168.0.1/goform/SysStatusHandle";
		Map<String, String> map = new HashMap<>();
		map.put("action", action);
		map.put("CMD", "WAN_CON");
		map.put("GO", "system_status.asp");
		Connection conn = Jsoup.connect(url)
				.header("Accept", ACCEPT)
				.header("Accept-Encoding", ENCODING)
				.header("Accept-Language", LANGUAGE)
				.header("Connection", CONNECTION)
				.header("Host", HOST)
				.header("Referer", REFERER)
				.header("User-Agent", USER_AGENT)
				.ignoreContentType(true)
				.timeout(30000);
		for(String cookie : cookies.keySet()){
			conn.cookie(cookie, cookies.get(cookie));
		}
		String title = null;
		try {
			Connection.Response response = conn.method(Connection.Method.POST).data(map).execute();
			String html = response.body();
			Document doc = Jsoup.parse(html);
			title = doc.title();
			LOGGER.info("操作连接页面标题:"+title);
		}catch (Exception e){
			LOGGER.error(e.getMessage());
		}
		if("LAN | LAN Settings".equals(title)){
			if(("3".equals(action) && isConnected())
					|| ("4".equals(action) && !isConnected())){
				return true;
			}
		}
		return false;
	}
	public static boolean isConnected(){
		try {
			Document doc = Jsoup.connect("http://www.baidu.com/s?wd=杨尚川&t=" + System.currentTimeMillis())
					.header("Accept", ACCEPT)
					.header("Accept-Encoding", ENCODING)
					.header("Accept-Language", LANGUAGE)
					.header("Connection", CONNECTION)
					.header("Referer", "https://www.baidu.com")
					.header("Host", "www.baidu.com")
					.header("User-Agent", USER_AGENT)
					.ignoreContentType(true)
					.timeout(30000)
					.get();
			LOGGER.info("搜索结果页面标题:"+doc.title());
			if(doc.title() != null && doc.title().contains("杨尚川")){
				return true;
			}
		}catch (Exception e){
			if("Network is unreachable".equals(e.getMessage())){
				return false;
			}else{
				LOGGER.error("状态检查失败:"+e.getMessage());
			}
		}
		return false;
	}
	public static Map<String, String> login(String userName, String password, String verify){
		try {
			Map<String, String> map = new HashMap<>();
			map.put("Username", userName);
			map.put("Password", password);
			map.put("checkEn", "0");
			Connection conn = Jsoup.connect("http://192.168.0.1/LoginCheck")
					.header("Accept", ACCEPT)
					.header("Accept-Encoding", ENCODING)
					.header("Accept-Language", LANGUAGE)
					.header("Connection", CONNECTION)
					.header("Referer", REFERER)
					.header("Host", HOST)
					.header("User-Agent", USER_AGENT)
					.ignoreContentType(true)
					.timeout(30000);
			Connection.Response response = conn.method(Connection.Method.POST).data(map).execute();
			String html = response.body();
			Document doc = Jsoup.parse(html);
			LOGGER.info("登陆页面标题:"+doc.title());
			Map<String, String> cookies = response.cookies();
			if(html.contains(verify)){
				cookies.put("success", Boolean.TRUE.toString());
			}
			LOGGER.info("*******************************************************cookies start:");
			cookies.keySet().stream().forEach((cookie) -> {
				LOGGER.info(cookie + ":" + cookies.get(cookie));
			});
			LOGGER.info("*******************************************************cookies end:");
			return cookies;
		}catch (Exception e){
			LOGGER.error(e.getMessage(), e);
		}
		return Collections.emptyMap();
	}
}

最后,就可以使用了,例子如下:

public static void classify(Set<Word> words){
	LOGGER.debug("待处理词数目:"+words.size());
	AtomicInteger i = new AtomicInteger();
	Map<String, List<String>> data = new HashMap<>();
	words.forEach(word -> {
		if(i.get()%1000 == 999){
			save(data);
		}
		showStatus(data, i.incrementAndGet(), words.size(), word.getWord());
		String html = getContent(word.getWord());
		LOGGER.debug("获取到的HTML:" +html);
		while(html.contains("非常抱歉,来自您ip的请求异常频繁")){
			//使用新的IP地址
			DynamicIp.toNewIp();
			html = getContent(word.getWord());
		}
		if(StringUtils.isNotBlank(html)) {
			parse(word.getWord(), html, data);
		}else{
			NOT_FOUND_WORDS.add(word.getWord());
		}
	});
	//写入磁盘
	save(data);
	LOGGER.debug("处理完毕,总词数目:"+words.size());
}

本文讲述的方法和代码来源于本人的开源目superword, superword是一个Java实现的英文单词分析软件,主要研究英语单词音近形似转化规律、前缀后缀规律、词之间的相似性规律等等。

代码链接:

1、 https://github.com/ysc/superword/blob/master/src/main/java/org/apdplat/superword/tools/DynamicIp.java

2、 https://github.com/ysc/superword/blob/master/src/main/java/org/apdplat/superword/tools/WordClassifier.java

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