一、概要
1.分布式爬虫概念
分布式爬虫是一种利用多台机器协同工作的网络爬虫系统，通过任务分解、并行处理和资源共享，高效抓取并处理海量网页数据。其核心在于将爬取任务分配到不同节点，避免单点性能瓶颈，同时支持动态扩展和容错机制，适用于大规模数据采集场景。
在爬虫众多框架中，scrapy-redis是最常用的实现分布式爬虫的框架，它区别于之前我们学习的scrapy，它将Redis作为他的调度器队列，所有的请求对象均从Redis获取，Redis的set集合会自动对所有请求对象进行去重，从实现了多台机器同时爬取和断点续爬的功能。
2.分布式爬虫流程
下图形象的展示了scrapy-redis的工作流程，可以看到和我们之前的scrapy的spider，schedule换了个方向，spider被放到了最上方。
下面这个图更加形象的展示四台主机同时连接Redis服务器进行爬虫的过程。当然我们也可以扩充到多台主机的情况。在scrapy-redis中，Redis服务端被称作master主机，而把用于跑爬虫程序的机器称为slave。
简要概括，scrapy-redis的工作流程如下：
- 调度器共享：所有爬虫实例共享同一个 Redis 中的请求队列，新发现的 URL 会被统一存入队列。
- 请求去重：利用 Redis 的集合结构（Set）对请求 URL 进行全局去重，避免重复爬取。
- 任务分配：各爬虫从 Redis 队列中竞争获取待爬 URL，实现负载均衡。
- 数据存储：爬取到的数据可统一存入 Redis 或其他存储系统（如数据库）。
- 断点续传：Redis 持久化保存爬取进度，支持暂停后恢复。
二、分布式爬虫准备
1.准备工作
我们准备三台电脑进行分布式爬取，（忽略图中的centos），其中远程Ubuntu16.04作为我们的Redis服务器（master端），不负责爬取，只负责数据的分配。而使用Windows和另外一台本地虚拟机Ubuntu16.04作为slaver端进行爬虫的执行。
2.Master端配置
首先我们在远程ubuntu服务器上安装Redis，命令如下：
sudo apt install redis-server接下来我们尝试打开redis-cli，并ping，如果返回pong就说明安装成功了。命令如下：
redis-cli
ping
接下来我们要配置Redis，允许远程主机连接。操作如下：
sudo vi /etc/redis/redis.conf 第一步，将bind 127.0.0.1注释掉。
第二步，将protected mode从yes改成no。关闭保护模式。
然后按ESC，输入:wq!保存，输入下面命令重启Redis即可。
sudo systemctl restart redis-server
然后准备好Redis的主机IP地址，后续连接需要要到。
如果你是远程Redis的话，不要忘了关闭防火墙，并开放相应的6379端口。本地的话就不用了。
3.Slaver端配置
首先我们给两台slaver分别安装上scrapy和scrapy-redis，注意scrapy安装2.8以下的版本，这样才能和scrapy-redis兼容，scrapy-redis安装最新版本即可。输入以下命令即可安装。
注意！！！这里一定要重新安装twisted旧版本，因为新版本的scrapy不兼容。所以下图的命令还要再加一个。
pip install twisted==22.10.0
安装完成之后接下来我们测试一下两台slaver能否正常连接Redis服务器。
可以直接在slaver端装上Redis的图形化界面控制端，用来测试Redis的连接。当然，如果是ubuntu，也可以通过运行Python脚本来测试是否能够正常连接Redis。这里给出方法：
- 对于Windows
安装包：https://wwql.lanzout.com/b052o0lmf，密码:3rsj。
链接中包含redis图形化界面和redis安装包，我们只需要安装图形化界面即可。我这里临时测试，就不下载工具了，直接用PyCharm的自带的Redis链接工具连接了。如果你对PyCharm不太熟悉，建议直接使用图形化界面。
下面给出在PyCharm中链接Redis的方法：
- 对于Ubuntu
我们采用一个简单的Python脚本来测试是否能够正常连接Redis服务器。脚本如下，注意主机和其它选项要改成你自己的：
import redisdef test_redis_connection(host, port=6379, password=None, db=0):"""测试Redis连接:param host: Redis服务器地址:param port: 端口 (默认6379):param password: 密码 (可选):param db: 数据库编号 (默认0)"""try:# 创建Redis连接r = redis.Redis(host=host,port=port,password=password,db=db,socket_timeout=3 # 3秒超时)# 发送PING命令测试连接response = r.ping()if response:print(f"✅ 连接成功！Redis版本: {r.info()['redis_version']}")return Trueexcept Exception as e:print(f"❌ 连接失败: {str(e)}")return Falseif __name__ == "__main__":# 在此处填写Redis连接信息HOST = "your_redis_host" # 替换为实际主机IP/域名PORT = 6379 # 替换为实际端口PASSWORD = None # 如有密码，替换为字符串(如: "mypassword")DB = 0 # 替换为实际数据库编号# 执行测试test_redis_connection(host=HOST,port=PORT,password=PASSWORD,db=DB)三、分布式爬虫实现
scrapy-redis的分布式爬虫实现步骤可以总结为以下几步：
- 编写scrapy爬虫项目
- 更换默认spider父类为Redis类
- 修改配置文件setting.py
- 设置起始url的key 为[top250:start_urls]
1.爬虫生成
这里我们用最经典的豆瓣电影top250作为示例。首先在控制台输入下面命令生成爬虫项目。
#创建项目
scrapy startproject douban
cd douban
#创建Spider
scrapy genspider movie_rank movie.douban.com
生成的项目目录如下：
接着这里我直接复制使用之前已经写好了的豆瓣top250爬虫逻辑，建议先提前将基础爬虫逻辑用scrapy写完，然后修改成scrapy-redis即可。
具体的代码逻辑可以直接参考我之前的文章，scrapy爬取豆瓣250。
2.修改父类
打开movie_rank.py，导入Scrapy_redis的redis-spider，然后让爬虫类继承它。
3.修改setting.py
打开settings.py文件，将以下设置覆盖掉，使用scrapy-redis的配置，不建议将管道添加Redis，因为Redis适合存取常用数据。Redis地址要记得换成自己的。
# Obey robots.txt rules
# 关闭遵守协议
ROBOTSTXT_OBEY = False
# 持久化配置
SCHEDULER_PERSIST = True
# 使用scrapy - redis调度器
SCHEDULER = "scrapy_redis.scheduler.Scheduler"
# scrapy - redis指纹过滤器
DUPEFILTER_CLASS = "scrapy_redis.dupefilter.RFPDupeFilter"
# redis链接地址
REDIS_URL ='redis://127.0.0.1:6379/0'
# 任务的优先级别
SCHEDULER_QUEUE_CLASS ='scrapy_redis.queue.PriorityQueue'
# 存放的管道，可以开通第一个，数据会保存到redis，但不建议这么做
ITEM_PIPELINES = {# 'scrapy_redis.pipelines.RedisPipeline': 300,'douban.pipelines.DoubanPipeline': 301,
}
# 请求头
DEFAULT_REQUEST_HEADERS = {'Accept': 'text/html,application/xhtml+xml,application/xml;q = 0.9,*/*;q = 0.8','Accept - Language': 'en','User - Agent': 'Mozilla/5.0 (Windows NT 10.0; Win64; x64) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/120.0.0.0 Safari/537.36'
}
4.设置起始url的key
因为我们的爬取URL都是要从Redis获取的，所有我们不需要手动设置起始的URL，也就是START_URL，在scrapy-Redis中，只需要设置redis-key，scrapy就会自动去Redis中寻找起始的url。操作如下：
# 前面是爬虫名，后面是固定start_urls
redis_key = 'movie_rank:start_urls'
5.slaver1测试
接下来我们可以尝试运行slaver1的scrapy-redis项目。
scrapy crawl movie_rank可以看到卡在了此处，因为程序正在等待我们向Redis中添加起始URL。
我们现在尝试使用Python脚本在Redis中添加Redis_key作为起始URL。
import redis# 连接到Redis
r = redis.Redis(host='127.0.0.1', port=6379)# 添加起始URL
r.lpush('movie_rank:start_urls', 'https://book.douban.com/top250')
可以看到爬虫自动读取到了我们添加的URL，不过抓取失败了，因为400错误码，我们的请求头有问题。在scrapy-Redis中，默认的请求头是scrapy-Redis，我们需要修改它。
我们在中间件中重写下载器中间件的请求头，示例代码如下：
class DoubanDownloaderMiddleware:# Not all methods need to be defined. If a method is not defined,# scrapy acts as if the downloader middleware does not modify the# passed objects.@classmethoddef from_crawler(cls, crawler):# This method is used by Scrapy to create your spiders.s = cls()crawler.signals.connect(s.spider_opened, signal=signals.spider_opened)return sdef process_request(self, request, spider):# Called for each request that goes through the downloader# middleware.# Must either:# - return None: continue processing this request# - or return a Response object# - or return a Request object# - or raise IgnoreRequest: process_exception() methods of# installed downloader middleware will be calledrequest.headers.setdefault('User-Agent', self.get_random_ua())print(request.headers)return Nonedef get_random_ua(self):# 随机 User-Agent 列表user_agents = ['Mozilla/5.0 (Windows NT 10.0; Win64; x64) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/95.0.4638.69 Safari/537.36','Mozilla/5.0 (Macintosh; Intel Mac OS X 10_15_7) AppleWebKit/605.1.15 (KHTML, like Gecko) Version/15.0 Safari/605.1.15','Mozilla/5.0 (X11; Linux x86_64) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/96.0.4664.45 Safari/537.36']return random.choice(user_agents)然后再设置中启用中间件，再次运行可以看到成功拿到数据了。
6.slaver2测试
接下来我们来调试slaver2，slaver2使用的是Ubuntu16.04操作系统，所以需要提前准备好Python解释器和其他配置项。这里就不多加赘述了。
然后将我们之前的项目全部打包放入任意位置。不需要做任何修改，直接运行爬虫即可。这里就不再演示，大家可以自己尝试一下。
四、总结
最后附上源码地址：豆瓣读书分布式爬虫: 采用scrapy-Redis实现豆瓣阅读分布式爬虫。
环境配置(Linux))
)
