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如何用C#语言构造蜘蛛程序(2)

关键词:C#蜘蛛程序  阅读(959) 赞(15)

[摘要]本文是对如何用C#语言构造蜘蛛程序的讲解,对学习C#编程技术有所帮助,与大家分享。

string filename = convertFilename( response.ResponseUri );

   convertFilename方法分离HTTP地址,创建相应的目录结构。确定了输出文件的名字和路径之后就可以打开读取Web页面的输入流、写入本地文件的输出流。

stream outStream = File.Create( filename );
Stream inStream = response.GetResponseStream();

  接下来就可以读取Web文件的内容并写入到本地文件,这可以通过一个循环方便地完成。

int l;
do
{
l = inStream.Read(buffer,0,
buffer.Length);
if(l>0)
outStream.Write(buffer,0,l);
} while(l>0);

  写入整个文件之后,关闭输入流、输出流。

outstream.close();
inStream.Close();

   比较而言,下载文本文件更容易一些。文本文件的内容类型总是以"text/"开头。假设文件已被下载并保存到了一个字符串,这个字符串可以用来分析网页包含的链接,当然也可以保存为磁盘上的文件。下面代码的任务就是保存文本文件。

string filename = convertFilename( m_uri );
StreamWriter outStream = new StreamWriter( filename );
outStream.Write(buffer);
outStream.Close();

   在这里,我们首先打开一个文件输出流,然后将缓冲区的内容写入流,最后关闭文件。

  三、多线程

  多线程使得计算机看起来就象能够同时执行一个以上的操作,不过,除非计算机包含多个处理器,否则,所谓的同时执行多个操作仅仅是一种模拟出来的效果--靠计算机在多个线程之间快速切换达到"同时"执行多个操作的效果。一般而言,只有在两种情况下多线程才能事实上提高程序运行的速度。第一种情况是计算机拥有多个处理器,第二种情况是程序经常要等待某个外部事件。

  对于蜘蛛程序来说,第二种情况正是它的典型特征之一,它每发出一个URL请求,总是要等待文件下载完毕,然后再请求下一个URL。如果蜘蛛程序能够同时请求多个URL,显然能够有效地减少总下载时间。

  为此,我们用DocumentWorker类封装所有下载一个URL的操作。每当一个DocumentWorker的实例被创建,它就进入循环,等待下一个要处理的URL。下面是DocumentWorker的主循环:

while(!m_spider.quit )
{
m_uri = m_spider.ObtainWork();

m_spider.spiderdone.workerbegin();
string page = GetPage();
if(page!=null)
ProcessPage(page);
m_spider.SpiderDone.WorkerEnd();
}

  这个循环将一直运行,直至Quit标记被设置成了true(当用户点击"Cancel"按钮时,Quit标记就被设置成true)。在循环之内,我们调用ObtainWork获取一个URL。ObtainWork将一直等待,直到有一个URL可用--这要由其他线程解析文档并寻找链接才能获得。Done类利用WorkerBegin和WorkerEnd方法来确定何时整个下载操作已经完成。

  从图一可以看出,蜘蛛程序允许用户自己确定要使用的线程数量。在实践中,线程的最佳数量受许多因素影响。如果你的机器性能较高,或者有两个处理器,可以设置较多的线程数量;反之,如果网络带宽、机器性能有限,设置太多的线程数量其实不一定能够提高性能。

  四、任务完成了吗?

  利用多个线程同时下载文件有效地提高了性能,但也带来了线程管理方面的问题。其中最复杂的一个问题是:蜘蛛程序何时才算完成了工作?在这里我们要借助一个专用的类Done来判断。

  首先有必要说明一下"完成工作"的具体含义。只有当系统中不存在等待下载的URL,而且所有工作线程都已经结束其处理工作时,蜘蛛程序的工作才算完成。也就是说,完成工作意味着已经没有等待下载和正在下载的URL。

  Done类提供了一个WaitDone方法,它的功能是一直等待,直到Done对象检测到蜘蛛程序已完成工作。下面是WaitDone方法的代码。

public void WaitDone()
{
Monitor.Enter(this);
while ( m_activeThreads>0 )
{
Monitor.Wait(this);
}
Monitor.Exit(this);
}

   WaitDone方法将一直等待,直到不再有活动的线程。但必须注意的是,下载开始的最初阶段也没有任何活动的线程,所以很容易造成蜘蛛程序一开始就立即停止的现象。为解决这个问题,我们还需要另一个方法WaitBegin来等待蜘蛛程序进入"正式的"工作阶段。一般的调用次序是:先调用WaitBegin,再接着调用WaitDone,WaitDone将等待蜘蛛程序完成工作。下面是WaitBegin的代码:

public void WaitBegin()
{
Monitor.Enter(this);
while ( !m_started )
{
Monitor.Wait(this);
}
Monitor.Exit(this);
}

   WaitBegin方法将一直等待,直到m_started标记被设置。m_started标记是由WorkerBegin方法设置的。工作线程在开始处理各个URL之时,会调用WorkerBegin;处理结束时调用WorkerEnd。WorkerBegin和WorkerEnd这两个方法帮助Done对象确定当前的工作状态。下面是WorkerBegin方法的代码:

public void WorkerBegin()
{
Monitor.Enter(this);
m_activeThreads++;
m_started = true;
Monitor.Pulse(this);
Monitor.Exit(this);
}

   WorkerBegin方法首先增加当前活动线程的数量,接着设置m_started标记,最后调用Pulse方法以通知(可能存在的)等待工作线程启动的线程。如前所述,可能等待Done对象的方法是WaitBegin方法。每处理完一个URL,WorkerEnd方法会被调用:

public void WorkerEnd()
{
Monitor.Enter(this);
m_activeThreads--;
Monitor.Pulse(this);
Monitor.Exit(this);
}

   WorkerEnd方法减小m_activeThreads活动线程计数器,调用Pulse释放可能在等待Done对象的线程--如前所述,可能在等待Done对象的方法是WaitDone方法。

  结束语:本文介绍了开发Internet蜘蛛程序的基础知识,下面提供的源代码将帮助你进一步深入理解本文的主题。这里提供的代码非常灵活,你可以方便地将它用于自己的程序。

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