微博爬虫“免登录”技巧详解及 Java 实现(业余草的博客)

一、微博一定要登录才能抓取?

目前，对于微博的爬虫，大部分是基于模拟微博账号登录的方式实现的，这种方式如果真的运营起来，实际上是一件非常头疼痛苦的事，你可能每天都过得提心吊胆，生怕新浪爸爸把你的那些账号给封了，而且现在随着实名制的落地，获得账号的渠道估计也会变得越来越少。
但是日子还得继续，在如此艰难的条件下，为了生存爬虫们必须寻求进化。好在上帝关门的同时会随手开窗，微博在其他诸如头条，一点等这类新媒体平台的冲击之下，逐步放开了信息流的查看权限。现在的微博即便在不登录的状态下，依然可以看到很多微博信息流，而我们的落脚点就在这里。
本文详细介绍如何获取相关的Cookie并重新封装Httpclient达到免登录的目的，以支持微博上的各项数据抓取任务。下面就从微博首页http://weibo.com开始。

二、准备工作

准备工作很简单，一个现代浏览器(你知道我为什么会写”现代”两个字)，以及httpclient(我用的版本是4.5.3)
跟登录爬虫一样，免登录爬虫也是需要装载Cookie。这里的Cookie是用来标明游客身份，利用这个Cookie就可以在微博平台中访问那些允许访问的内容了。

这里我们可以使用浏览器的network工具来看一下，请求http://weibo.com之后服务器都返回哪些东西，当然事先清空一下浏览器的缓存。

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不出意外，应该可以看到下图中的内容

第1次请求weibo.com的时候，其状态为302重定向，也就是说这时并没有真正地开始加载页面，而最后一个请求weibo.com的状态为200，表示了请求成功，对比两次请求的header：

明显地，中间的这些过程给客户端加载了各种Cookie，从而使得可以顺利访问页面，接下来我们逐个进行分析。

三、抽丝剥茧

第2个请求是https://passport.weibo.com/vi...……，各位可以把这个url复制出来，用httpclient单独访问一下这个url，可以看到返回的是一个html页面，里面有一大段Javascript脚本，另外头部还引用一个JS文件mini_original.js，也就是第3个请求。脚本的功能比较多，就不一一叙述了，简单来说就是微博访问的入口控制，而值得我们注意的是其中的一个function：

// 为用户赋予访客身份 。
var incarnate = function (tid, where, conficence) {
    var gen_conf = "";
    var from = "weibo";
    var incarnate_intr = window.location.protocol
    + "//" + window.location.host + "/visitor/visitor?a=incarnate&t="
    + encodeURIComponent(tid) + "&w=" + encodeURIComponent(where)
    + "&c=" + encodeURIComponent(conficence) + "&gc="
    + encodeURIComponent(gen_conf) + "&cb=cross_domain&from="
    + from + "&_rand=" + Math.random();
    url.l(incarnate_intr);
};

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这里是为请求者赋予一个访客身份，而控制跳转的链接也是由一些参数拼接起来的，也就是上图中第6个请求。所以下面的工作就是获得这3个参数：tid，w(where)，c(conficence，从下文来看应为confidence，大概是新浪工程师的手误)。继续阅读源码，可以看到该function是tid.get方法的回调函数，而这个tid则是定义在那个mini_original.js中的一个对象，其部分源码为：

var tid = {
    key: 'tid',
    value: '',
    recover: 0,
    confidence: '',
    postInterface: postUrl,
    fpCollectInterface: sendUrl,
    callbackStack: [],
    init: function () {
        tid.get();
    },
    runstack: function () {
        var f;
        while (f = tid.callbackStack.pop()) {
            f(tid.value, tid.recover, tid.confidence);//注意这里，对应上述的3个参数
        }
    },
    get: function (callback) {
        callback = callback || function () {
        };
        tid.callbackStack.push(callback);
        if (tid.value) {
            return tid.runstack();
        }
        Store.DB.get(tid.key, function (v) {
            if (!v) {
                tid.getTidFromServer();
            } else {
                ……
            }
        });
    },
……
}
……
getTidFromServer: function () {
        tid.getTidFromServer = function () {
        };
        if (window.use_fp) {
            getFp(function (data) {
                util.postData(window.location.protocol + '//'
                + window.location.host + '/' + tid.postInterface, "cb=gen_callback&fp="
                + encodeURIComponent(data), function (res) {
                    if (res) {
                        eval(res);
                    }
                });
            });
        } else {
            util.postData(window.location.protocol + '//'
            + window.location.host + '/'
            + tid.postInterface, "cb=gen_callback", function (res) {
                if (res) {
                    eval(res);
                }
            });
        }
    },
……
//获得参数
window.gen_callback = function (fp) {
    var value = false, confidence;
    if (fp) {
        if (fp.retcode == 20000000) {
            confidence = typeof(fp.data.confidence) != 'undefined' ? '000'
            + fp.data.confidence : '100';
            tid.recover = fp.data.new_tid ? 3 : 2;
            tid.confidence = confidence = confidence.substring(confidence.length - 3);
            value = fp.data.tid;
            Store.DB.set(tid.key, value + '__' + confidence);
        }
    }
    tid.value = value;
    tid.runstack();
};

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显然，tid.runstack()是真正执行回调函数的地方，这里就能看到传入的3个参数。在get方法中，当cookie为空时，tid会调用getTidFromServer，这时就产生了第5个请求https://passport.weibo.com/vi...，它需要两个参数cb和fp，其参数值可以作为常量：

该请求的结果返回一串json

{
  "msg": "succ",
  "data": {
    "new_tid": false,
    "confidence": 95,
    "tid": "kIRvLolhrCR5iSCc80tWqDYmwBvlRVlnY2+yvCQ1VVA="
  },
  "retcode": 20000000
}

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其中就包含了tid和confidence，这个confidence，我猜大概是推测客户端是否真实的一个置信度，不一定出现，根据window.gen_callback方法，不出现时默认为100，另外当new_tid为真时参数where等于3，否则等于2。
此时3个参数已经全部获得，现在就可以用httpclient发起上面第6个请求，返回得到另一串json：

{
  "msg": "succ",
  "data": {
    "sub": "_2AkMu428tf8NxqwJRmPAcxWzmZYh_zQjEieKYv572JRMxHRl-yT83qnMGtRCnhyR4ezQQZQrBRO3gVMwM5ZB2hQ..",
    "subp": "0033WrSXqPxfM72-Ws9jqgMF55529P9D9WWU2MgYnITksS2awP.AX-DQ"
  },
  "retcode": 20000000
}

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参考最后请求weibo.com的header，这里的sub和subp就是最终要获取的cookie值。大家或许有一个小疑问，第一个Cookie怎么来的，没用吗?是的，这个Cookie是第一次访问weibo.com产生的，经过测试可以不用装载。

最后我们用上面两个Cookie装载到HttpClient中请求一次weibo.com，就可以获得完整的html页面了，下面就是见证奇迹的时刻：

<!doctype html>
<html>
<head>
<meta charset="utf-8">
<meta http-equiv="X-UA-Compatible" content="IE=edge,chrome=1">
<meta name="viewport" content="initial-scale=1,minimum-scale=1" />
<meta content="随时随地发现新鲜事！微博带你欣赏世界上每一个精彩瞬间，了解每一个幕后故事。
分享你想表达的，让全世界都能听到你的心声！" name="description" />
<link rel="mask-icon" sizes="any" href="//img.t.sinajs.cn/t6/style/images/apple/wbfont.svg" color="black" />
<link rel="shortcut icon" type="image/x-icon" href="/favicon.ico" />
<script type="text/javascript">
try{document.execCommand("BackgroundImageCache", false, true);}catch(e){}
</script>
<title>微博-随时随地发现新鲜事</title>
<link href="//img.t.sinajs.cn/t6/style/css/module/base/frame.css?version=6c9bf6ab3b33391f"
 type="text/css" rel="stylesheet" charset="utf-8" />
<link href="//img.t.sinajs.cn/t6/style/css/pages/growth/login_v5.css?version=6c9bf6ab3b33391f"
type="text/css" rel="stylesheet" charset="utf-8">
<link href="//img.t.sinajs.cn/t6/skin/default/skin.css?version=6c9bf6ab3b33391f" type="text/css"
rel="stylesheet" id="skin_style" />
<script type="text/javascript">
var $CONFIG = {};
$CONFIG['islogin'] = '0';
$CONFIG['version'] = '6c9bf6ab3b33391f';
$CONFIG['timeDiff'] = (new Date() - 1505746970000);
$CONFIG['lang'] = 'zh-cn';
$CONFIG['jsPath'] = '//js.t.sinajs.cn/t5/';
$CONFIG['cssPath'] = '//img.t.sinajs.cn/t5/';
$CONFIG['imgPath'] = '//img.t.sinajs.cn/t5/';
$CONFIG['servertime'] = 1505746970;
$CONFIG['location']='login';
$CONFIG['bigpipe']='false';
$CONFIG['bpType']='login';
$CONFIG['mJsPath'] = ['//js{n}.t.sinajs.cn/t5/', 1, 2];
$CONFIG['mCssPath'] = ['//img{n}.t.sinajs.cn/t5/', 1, 2];
$CONFIG['redirect'] = '';
$CONFIG['vid']='1008997495870';
</script>
<style>#js_style_css_module_global_WB_outframe{height:42px;}</style>
</head>
……

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如果之前有微博爬虫开发经验的小伙伴，看到这里，一定能想出来很多玩法了吧。

四、代码实现

下面附上我的源码，通过上面的详细介绍，应该已经比较好理解，因此这里就简单地说明一下：

1. 我把Cookie获取的过程做成了一个静态内部类，其中需要发起2次请求，一次是genvisitor获得3个参数，另一次是incarnate获得Cookie值;
   
   
2. 如果Cookie获取失败，会调用HttpClientInstance.changeProxy来改变代理IP，然后重新获取，直到获取成功为止;
   
   
3. 在使用时，出现了IP被封或无法正常获取页面等异常情况，外部可以通过调用cookieReset方法，重新获取一个新的Cookie。这里还是要声明一下，科学地使用爬虫，维护世界和平是程序员的基本素养;
   
   
4. 虽然加了一些锁的控制，但是还未在高并发场景实测过，不能保证百分百线程安全，如使用下面的代码，请根据需要自行修改，如有问题也请大神们及时指出，拜谢!
   
   
5. HttpClientInstance是我用单例模式重新封装的httpclient，对于每个传进来的请求重新包装了一层RequestConfig，并且使用了代理IP;
   
   
6. 不是所有的微博页面都可以抓取得到，但是博文，评论，转发等基本的数据还是没有问题的;
   
   
7. 后续我也会把代码push到github上，请大家支持，谢谢! 

import com.fullstackyang.httpclient.HttpClientInstance;
import com.fullstackyang.httpclient.HttpRequestUtils;
import com.google.common.base.Strings;
import com.google.common.collect.Maps;
import com.google.common.net.HttpHeaders;
import lombok.NoArgsConstructor;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.apache.commons.lang3.StringUtils;
import org.apache.http.client.config.CookieSpecs;
import org.apache.http.client.config.RequestConfig;
import org.apache.http.client.methods.HttpGet;
import org.apache.http.client.methods.HttpPost;
import org.json.JSONObject;

import java.io.UnsupportedEncodingException;
import java.math.BigDecimal;
import java.net.URLEncoder;
import java.util.Map;
import java.util.concurrent.locks.Lock;
import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;

/**
 * 微博免登陆请求客户端
 *
 * @author fullstackyang
 */
@Slf4j
public class WeiboClient {

    private static CookieFetcher cookieFetcher = new CookieFetcher();

    private volatile String cookie;

    public WeiboClient() {
        this.cookie = cookieFetcher.getCookie();
    }

    private static Lock lock = new ReentrantLock();

    public void cookieReset() {
        if (lock.tryLock()) {
            try {
                HttpClientInstance.instance().changeProxy();
                this.cookie = cookieFetcher.getCookie();
                log.info("cookie :" + cookie);
            } finally {
                lock.unlock();
            }
        }
    }

    /**
     * get方法，获取微博平台的其他页面
     * @param url
     * @return
     */
    public String get(String url) {
        if (Strings.isNullOrEmpty(url))
            return "";

        while (true) {
            HttpGet httpGet = new HttpGet(url);
            httpGet.addHeader(HttpHeaders.COOKIE, cookie);
            httpGet.addHeader(HttpHeaders.HOST, "weibo.com");
            httpGet.addHeader("Upgrade-Insecure-Requests", "1");

            httpGet.setConfig(RequestConfig.custom().setSocketTimeout(3000)
                    .setConnectTimeout(3000).setConnectionRequestTimeout(3000).build());
            String html = HttpClientInstance.instance().tryExecute(httpGet, null, null);
            if (html == null)
                cookieReset();
            else return html;
        }
    }

     /**
     * 获取访问微博时必需的Cookie
     */
    @NoArgsConstructor
    static class CookieFetcher {

        static final String PASSPORT_URL = "https://passport.weibo.com/visitor/visitor?entry="
                +"miniblog&a=enter&url=http://weibo.com/?category=2"
                + "&domain=.weibo.com&ua=php-sso_sdk_client-0.6.23";

        static final String GEN_VISITOR_URL = "https://passport.weibo.com/visitor/genvisitor";

        static final String VISITOR_URL = "https://passport.weibo.com/visitor/visitor?a=incarnate";

        private String getCookie() {
            Map<String, String> map;
            while (true) {
                map = getCookieParam();
                if (map.containsKey("SUB") && map.containsKey("SUBP") &&
                        StringUtils.isNoneEmpty(map.get("SUB"), map.get("SUBP")))
                    break;
                HttpClientInstance.instance().changeProxy();
            }
            return " YF-Page-G0=" + "; _s_tentry=-; SUB=" + map.get("SUB") + "; SUBP=" + map.get("SUBP");
        }

        private Map<String, String> getCookieParam() {
            String time = System.currentTimeMillis() + "";
            time = time.substring(0, 9) + "." + time.substring(9, 13);
            String passporturl = PASSPORT_URL + "&_rand=" + time;

            String tid = "";
            String c = "";
            String w = "";
            {
                String str = postGenvisitor(passporturl);
                if (str.contains(""retcode":20000000")) {
                    JSONObject jsonObject = new JSONObject(str).getJSONObject("data");
                    tid = jsonObject.optString("tid");
                    try {
                        tid = URLEncoder.encode(tid, "utf-8");
                    } catch (UnsupportedEncodingException e) {
                    }
                    c = jsonObject.has("confidence") ? "000" + jsonObject.getInt("confidence") : "100";
                    w = jsonObject.optBoolean("new_tid") ? "3" : "2";
                }
            }
            String s = "";
            String sp = "";
            {
                if (StringUtils.isNoneEmpty(tid, w, c)) {
                    String str = getVisitor(tid, w, c, passporturl);
                    str = str.substring(str.indexOf("(") + 1, str.indexOf(")"));
                    if (str.contains(""retcode":20000000")) {
                        System.out.println(new JSONObject(str).toString(2));
                        JSONObject jsonObject = new JSONObject(str).getJSONObject("data");
                        s = jsonObject.getString("sub");
                        sp = jsonObject.getString("subp");
                    }

                }
            }
            Map<String, String> map = Maps.newHashMap();
            map.put("SUB", s);
            map.put("SUBP", sp);
            return map;
        }

        private String postGenvisitor(String passporturl) {

            Map<String, String> headers = Maps.newHashMap();
            headers.put(HttpHeaders.ACCEPT, "*/*");
            headers.put(HttpHeaders.ORIGIN, "https://passport.weibo.com");
            headers.put(HttpHeaders.REFERER, passporturl);

            Map<String, String> params = Maps.newHashMap();
            params.put("cb", "gen_callback");
            params.put("fp", fp());

            HttpPost httpPost = HttpRequestUtils.createHttpPost(GEN_VISITOR_URL, headers, params);

            String str = HttpClientInstance.instance().execute(httpPost, null);
            return str.substring(str.indexOf("(") + 1, str.lastIndexOf(""));
        }

        private String getVisitor(String tid, String w, String c, String passporturl) {
            String url = VISITOR_URL + "&t=" + tid + "&w=" + "&c=" + c.substring(c.length() - 3)
                    + "&gc=&cb=cross_domain&from=weibo&_rand=0." + rand();

            Map<String, String> headers = Maps.newHashMap();
            headers.put(HttpHeaders.ACCEPT, "*/*");
            headers.put(HttpHeaders.HOST, "passport.weibo.com");
            headers.put(HttpHeaders.COOKIE, "tid=" + tid + "__0" + c);
            headers.put(HttpHeaders.REFERER, passporturl);

            HttpGet httpGet = HttpRequestUtils.createHttpGet(url, headers);
            httpGet.setConfig(RequestConfig.custom().setCookieSpec(CookieSpecs.STANDARD).build());
            return HttpClientInstance.instance().execute(httpGet, null);
        }

        private static String rand() {
            return new BigDecimal(Math.floor(Math.random() * 10000000000000000L)).toString();
        }

        private static String fp() {
            JSONObject jsonObject = new JSONObject();
            jsonObject.put("os", "1");
            jsonObject.put("browser", "Chrome59,0,3071,115");
            jsonObject.put("fonts", "undefined");
            jsonObject.put("screenInfo", "1680*1050*24");
            jsonObject.put("plugins",
                    "Enables Widevine licenses for playback of HTML audio/video content. "
                    +"(version: 1.4.8.984)::widevinecdmadapter.dll::Widevine Content "
                    +"Decryption Module|Shockwave Flash 26.0 r0::pepflashplayer.dll::Shockwave"
                    +" Flash|::mhjfbmdgcfjbbpaeojofohoefgiehjai::Chrome PDF "
                    +"Viewer|::internal-nacl-plugin::Native Client|Portable Document"
                    +" Format::internal-pdf-viewer::Chrome PDF Viewer");
            return jsonObject.toString();
        }
    }
}

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