java课程设计—网络爬虫搜索引擎

课程设计

题目网络爬虫搜索引擎

学院管理学院

专业信息管理与信息系统

班级

姓名

指导教师王新

201 年7 月 4 日

课程设计任务书

学生姓名：

指导教师：王新工作单位：信息管理与信息系统系题目: 网络爬虫搜索引擎

初始条件：

合理应用Java相关知识与编程技能，结合UML面向对象设计，解决信息管理领域的实际问题，如学生成绩管理、学籍管理、图书借阅管理、自动存取款机、通信录管理、商品销售管理、医院门诊管理、火车订票管理、影院自动售票、世界杯足球比赛管理、人力资源管理、酒店前台管理、房产中介管理、停车收费管理等。

要求完成的主要任务:（包括课程设计工作量及其技术要求，以及说明书撰写

等具体要求）

1．进行需求分析，撰写需求文档，绘制用例图。

2．识别需求文档中的类，建模类，初步绘制类图（之后逐渐完善）。

3．确定、建模类的实例变量。

4．确定、建模类的方法。

5．若有需要，在系统中加入继承与多态。

6．将UML图转换成Java代码框架。

7．设计算法，若有复杂的数据结构需求，使用相应集合框架。

8．设计数据访问层，若有数据持久化需求，使用数据库/文件。

9．添加表示层，若程序运行在桌面，使用图形用户界面。

10．实现完整的系统，最终Java源代码至少在300行以上。

11．进行测试，并给出相应结果。

课程设计报告中要求详细描述思路、步骤、方法、实现、问题及解决过程、操作说明、测试及结果。

时间安排：

1．2014年6月23日课程设计选题、查阅资料

2．2014年6月24日~25日UML面向对象设计

3．2014年6月26日~7月1日Java程序设计与代码调试

4．2014年7月2日改进、完善、测试系统

5．2014年7月3日~7月4日上午撰写、提交课程设计报告

6．2014年7月4日下午课程设计答辩

指导教师签名：年月日

系主任（或责任教师）签名：年月日

网络爬虫搜索引擎

1项目介绍

1.1开发背景

该项目软件开发的意图是开发出一款网络爬虫软件。应用目标为搜集网络信息，便于查询使用。在如今的BIG DATA时代，网络信息庞大而又复杂，用户很难直接从中获得需要的信息。网络爬虫软件就是将这些信息收集并整理，当用户发起搜索请求时，该系统可将用户最需要的信息反馈给用户。

1.2用户的特点

本软件为免费软件，可供所有可使用互联网的用户使用。最终用户只需掌握基本的上网技术即可，操作人员的主要工作是启动和关闭服务器，只需掌握基本的电脑使用方法即可。维护人员需要专业的程序员，懂得Java的网络编程以及计算机网络基础，教育水平在专科以上。软件的预期工作时间为24h/日。

组织结构图及用户角色如图表1-1所示：

1.3需求分析

1.3.1各子模块功能的描述

本系统共分为三大模块：爬虫模块、数据库模块和搜索模块，也就是后台、前台和数据库。每一个模块有各自的分工，最后三大模块集合在一起构成一个完整的网络爬虫系统。各个子模块的详细功能如下：

1.3.2爬虫模块

第一个模块为爬虫模块。爬虫模块的主要任务是负责寻找网页，并将网页内的URL和关键字提取出来。此模块又详细分为两大模块：服务器模块和正则引擎模块，这两个模块分别负责上述的两个功能。

服务器模块向某个种子URL发送请求，或得其页面内容；正则引擎模块将服务器获取的页面用正则表达式对其进行分析，截取其中的URL和关键字，然后再将URL传递给服务器模块。系统按照这样的方式不断的抓取网页并进行分析，最后将结果存进数据库。

1.3.3搜索模块

第二个模块是搜索模块，用户在搜索界面输入关键字，然后系统在数据库中搜索对应的关键字，最后将结果返回给用户。

此模块又分为搜索界面和结果界面。搜索界面是首页，用户在此界面中输入想要搜索的关键词，这些关键词将被此页面记录下来传递到数据中进行搜素。结果页面是数据库结果的接受者，当数据库完成搜素后会将结果传递给次页面，然后结果页面会将结果呈现给用户。

1.3.4数据库模块

数据库模块在整个系统中起到存储和桥梁作用。爬虫模块将搜索的结果整理完成后存入数据库，搜索模块从数据库中获取需要的信息并呈现给用户。

1.4对非功能性的需求

1.4.1精度

该系统的输入为一个字符串，里面包含了一个或多个关键字，长度在38个汉字以内，超过的部分将被直接舍弃。输出的数据要求包括网站的URL和页面简介，按照页面内容与搜索内容的匹配程度来排序。

1.4.2时间特性要求

a)响应时间≤0.01s

b)更新处理时间≤0.1

c)数据的转换和传送时间≤0.1s

1.4.3灵活性

该系统运用的主要语言是Java，由于Java是一门跨平台的语言，所以本系统的兼容性比较强，只要配置了Java环境就可以运行。当该系统与数据库MySQL 的接口发生变化时，系统在重新加载了新的驱动后要能够正常运行。

1.4.4输人输出要求

输入：由用户输入搜索关键字，关键字类型为合法字符。

输出：显示结果列表或提示信息，包含页面地址、页面标题、页面描述的条目列表或字符串提示信息。

1.4.5故障处理要求

出错输出信息：根据不同的错误提供不同的错误提示信息。例如无网络连接、无法检索到结果。

出错处理对策：1）一般错误：显示错误信息，提示用户重新操作

2）严重错误：重新启动，必要时启用备份恢复数据

1.4.6其他专门要求

如用户单位对安全保密的要求，对使用方便的要求，对可维护性、可补充性、易读性、可靠性、运行环境可转换性的特殊要求等。

1) 健壮性：如果用户在发送搜索请求后与服务器连接中断，在用户重新连接后并重新请求时，系统应快速将信息反馈给用户。

2) 可维护性：新的管理员应该可以在10分钟以内掌握关闭和开启服务器等基本操作。

3）运行环境可转换行：任何装有浏览器的系统都应该可以访问服务器。当服务器更换操作系统时，在部署好Java环境后应可以马上运行。

2程序设计

2.1总体设计思想

本软件通过客户端浏览器，用户设置自己的爱好，并通过http传给服务器，服务器接收信息执行响应操作。

2.3程序设计总体框图

系统功能层次模块图如图1-2所示

图表1-1 系统层次模块图2.4程序详细设计

（1）RecordDAOProxy类UML设计

（2）IRecordDAO类设计说明

（3）DatabaseConnection类设计说明

(4)RecordDAOImpl类设计说明

（5）Record类设计说明

（6）HtmlHelper类设计说明

（7）SpiderThread类设计说明

（8）DAOFactory类设计说明

（9）Page类UML设计

（10）测试类UML设计

（7）主体程序UML类图

源代码部分：

①RecordDAOProxy.java代码

import java.util.ArrayList;

import com.engine.dao.impl.RecordDAOProxy;

import com.engine.po.Record;

import com.engine.util.HtmlHelper;

/**

* @author

*/

public class ResultController {

private ResultController (){}

private static ResultController resultController;

/**

* @return ResultController

*/

Public static synchronized ResultController getResultController(){

if(resultController == null){

resultController = new ResultController();

}

return resultController;

}

/**

* @param keyWord

* @return Record

* @throws Exception

*/

public ArrayList queryResult(String keyWord) throws Exception { String[] keyWords = keyWord.split("\\s");

ArrayList list = new ArrayList();

RecordDAOProxy recordDao =null;

for(int i=0; i

keyWord = keyWords[i];

recordDao = new RecordDAOProxy();

list.addAll(recordDao.getRecord("WHERE recordTitle LIKE \'%" + keyWord + "%\'"));

recordDao = new RecordDAOProxy();

list.addAll(recordDao.getRecord("WHERE recordContent LIKE \'%" + keyWord + "%\'"));

}

return list;

}

}

②User.java代码

import java.io.Serializable;

public class User implements Serializable{

private static final long serialVersionUID = 5612649006026227700L;

private String no;

private String name;

private Integer age;

private String sex;

private String phone;

private String imagePath;

public String getNo() {

return no;

}

public void setNo(String no) {

this.no = no;

}

public String getName() {

return name;

}

public void setName(String name) {

https://www.360docs.net/doc/6312251300.html, = name;

}

public Integer getAge() {

return age;

}

public void setAge(Integer age) {

this.age = age;

}

public String getSex() {

return sex;

}

public void setSex(String sex) {

this.sex = sex;

}

public String getPhone() {

return phone;

}

public void setPhone(String phone) {

this.phone = phone;

}

public String getImagePath() {

return imagePath;

}

public void setImagePath(String imagePath) {

this.imagePath = imagePath;

}

}

③BusinessObject.java代码

import java.util.List;

public class BusinessObject {

int currentPos;

User[] users;

PropertiesUtil proutil;

public BusinessObject(){

currentPos = 0;

proutil = new PropertiesUtil("config/telephone.dat");

users = getAllUsers();

}

public User[] getAllUsers() {

List list = proutil.getUsers();

User[] users2 = new User[list.size()];

for(int i =0;i

users2[i]=list.get(i);

}

return users2;

}

public User first() {

currentPos =0;

return users[currentPos];

}

public User previous() {

if(currentPos >0){

currentPos --;

}

return users[currentPos];

}

public User next() {

if(currentPos < users.length - 1){

currentPos ++;

}

return users[currentPos];

}

public User last() {

currentPos = users.length - 1;

return users[currentPos];

}

public void saveUser(User user) {

proutil.save(user);

users = getAllUsers();

currentPos = Integer.parseInt(user.getNo()) - 1;

}

}

④PropertiesUtil.java代码

import java.io.File;

import java.io.FileInputStream;

import java.io.FileNotFoundException;

import java.io.FileOutputStream;

import java.io.IOException;

import java.io.ObjectInputStream;

import java.io.ObjectOutputStream;

import java.util.ArrayList;

import java.util.List;

import javax.swing.JOptionPane;

public class PropertiesUtil {

private ObjectInputStream ois = null;

private ObjectOutputStream oos = null;

private List lstUsers = new ArrayList();

private String fileName = null;

public PropertiesUtil(String fileName){

this.fileName = fileName;

}

@SuppressWarnings("unchecked")

public List getUsers(){

try {

ois = new ObjectInputStream(new FileInputStream(fileName));

lstUsers = (ArrayList)ois.readObject();

ois.close();

}catch(FileNotFoundException e){

intRecord();

} catch (ClassNotFoundException e) {

e.printStackTrace();

} catch (IOException e) {

e.printStackTrace();

}

return lstUsers;

}

public void save(User user){

try {

oos = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream("config/telephone.dat"));

int i;

for( i = 0;i < lstUsers.size();i++){

if(user.getNo().equals(lstUsers.get(i).getNo())){

lstUsers.set(i, user);//修改

break;

}

}

if(i >= lstUsers.size()){

lstUsers.add(user);//新增

}

oos.writeObject(lstUsers);

oos.flush();

oos.close();

e.printStackTrace();

}

}

/**

* 若记录文件不存在,则初始化记录文件

*/

private void intRecord(){

//创建文件

File f = new File("config/telephone.dat");

try {

f.createNewFile();

} catch (IOException e1) {

e1.printStackTrace();

}

//新建一条记录

User u = new User();

u.setNo("1");

u.setName("");

u.setAge(0);

u.setSex("F");

u.setPhone("");

u.setImagePath("");

try {

oos = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream("config/telephone.dat"));

lstUsers.add(u);

oos.writeObject(lstUsers);

oos.close();

JOptionPane.showMessageDialog(null, "请重启本程序");

System.exit(0);

} catch (FileNotFoundException e1) {

e1.printStackTrace();

e1.printStackTrace();

}

}

}

⑤Test.java代码

import java.io.FileNotFoundException;

import java.io.FileOutputStream;

import java.io.IOException;

import java.io.ObjectOutputStream;

import java.util.ArrayList;

import java.util.List;

public class Test {

private ObjectOutputStream oos = null;

private List lstUsers = new ArrayList();

User u1 = null;

User u2 = null;

User u3 = null;

public Test() {

try {

oos = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream("config/telephone.dat"));

u1 = new User();

u1.setNo("1");

u1.setName("人物1");

u1.setSex("M");

u1.setAge(11);

u1.setPhone("111");

u1.setImagePath("config/demo8.jpg");

lstUsers.add(u1);

u2 = new User();

u2.setNo("2");

u2.setName("人物2");

u2.setSex("F");

u2.setAge(22);

u2.setPhone("222");

u2.setImagePath("config/demo4.jpg");

lstUsers.add(u2);

u3 = new User();

u3.setNo("3");

u3.setName("人物3");

u3.setSex("F");

u3.setAge(33);

u3.setPhone("333");

u3.setImagePath("config/demo2.jpg");

lstUsers.add(u3);

} catch (FileNotFoundException e) {

e.printStackTrace();

} catch (IOException e) {

e.printStackTrace();

}

}

public static void main(String[] args) {

Test t = new Test();

try {

t.oos.writeObject(t.lstUsers);

t.oos.close();

} catch (IOException e) {

e.printStackTrace();

}

}

}

⑥public class Result {

private String recordLink;

private String recordTitle;

private String recordAbstractContent;

private String keywordTimes;

public String getRecordLink() {

return recordLink;

}

public void setRecordLink(String recordLink) {

this.recordLink = recordLink;

}

public String getRecordTitle() {

return recordTitle;

}

public void setRecordTitle(String recordTitle) {

this.recordTitle = recordTitle;

}

public String getRecordAbstractContent() {

return recordAbstractContent;

}

public void setRecordAbstractContent(String recordAbstractContent) { this.recordAbstractContent = recordAbstractContent;

}

public String getKeywordTimes() {

return keywordTimes;

}

public void setKeywordTimes(String keywordTimes) {

this.keywordTimes = keywordTimes;

}

}

⑦import java.sql.*;

public class DatabaseConnection {

private Connection con=null;

private static final String DRIVER="com.mysql.jdbc.Driver";

private static final String

URL="jdbc:mysql://localhost:3306/webengine?useUnicode=true&characterEncoding =utf-8";

private static final String USER="root";

private static final String PASS="1234";

public DatabaseConnection() throws Exception{

Class.forName(DRIVER);

con=DriverManager.getConnection(URL, USER, PASS);

}

public Connection getConnection() throws Exception{

return con;

}

public void close() throws Exception{

if(con!=null){

con.close();

}

}

}

⑧import java.io.IOException;

import javax.servlet.Filter;

import javax.servlet.FilterChain;

import javax.servlet.FilterConfig;

import javax.servlet.ServletException;

import javax.servlet.ServletRequest;

import javax.servlet.ServletResponse;

public class SetCharacterEncodingFilter implements Filter { private String encoding;

@Override

public void init(FilterConfig filterConfig) throws ServletException { // TODO Auto-generated method stub

this.encoding = filterConfig.getInitParameter("encoding");

}

@Override

public void doFilter(ServletRequest request, ServletResponse response, FilterChain chain) throws IOException, ServletException { // TODO Auto-generated method stub

request.setCharacterEncoding(this.encoding);

chain.doFilter(request, response);

}

@Override

public void destroy() {

// TODO Auto-generated method stub

this.encoding=null;

}

}

⑨import java.sql.*;

import java.util.*;

import com.engine.dao.IRecordDAO;

import com.engine.po.Record;

public class RecordDAOImpl implements IRecordDAO {

@SuppressWarnings("unused")

private Connection con = null;

@SuppressWarnings("unused")

private PreparedStatement stat = null;

public RecordDAOImpl(Connection con) { this.con = con;

}

@Override

public boolean insertRecord(Record record) throws Exception { int i = 0;

String sql = "insert into Result(recordTitle,recordContent,recordLink) values(?,?,?)";

try {

PreparedStatement preStmt = con.prepareStatement(sql);

preStmt.setString(1, record.getRecordTitle());

preStmt.setString(2, record.getRecordContent());

preStmt.setString(3, record.getRecordLink());

i = preStmt.executeUpdate();

} catch (SQLException e) {

e.printStackTrace();

}

if (i == 1) {

return true;// } else {

return false;

}

}

@Override

public boolean clearAll() throws Exception {

Connection conn;

boolean flag = false;

String sql;

try {

conn = con;

sql = "delete * from Result";

flag = stat.execute(sql);

} catch (Exception ex) {

System.out.println("Error : " + ex.toString());

}

if (flag) {

return true;

} else {