java课程设计网络爬虫搜索引擎.docx
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java课程设计网络爬虫搜索引擎
学号：
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BIGDATA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1-2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
importjava.util.ArrayList;
importcom.engine.dao.impl.RecordDAOProxy;
importcom.engine.po.Record;
importcom.engine.util.HtmlHelper;
/**
*@author
*/
publicclassResultController{
privateResultController（）{}
privatestaticResultControllerresultController;
/**
*@returnResultController
*/
PublicstaticsynchronizedResultControllergetResultController（）{
if（resultController==null）{
resultController=newResultController（）;
}
returnresultController;
}
/**
*@paramkeyWord
*@returnRecord
*@throwsException
*/
publicArrayListqueryResult（StringkeyWord）throwsException{
String[]keyWords=keyWord.split（"\\s"）;
ArrayListlist=newArrayList（）;
RecordDAOProxyrecordDao=null;
for（inti=0;ikeyWord=keyWords[i];
recordDao=newRecordDAOProxy（）;
list.addAll（recordDao.getRecord（"WHERErecordTitleLIKE\'%"+keyWord+"%\'"））;
recordDao=newRecordDAOProxy（）;
list.addAll（recordDao.getRecord（"WHERErecordContentLIKE\'%"+keyWord+"%\'"））;
}
returnlist;
}
}
②User.java代码
importjava.io.Serializable;
publicclassUserimplementsSerializable{
privatestaticfinallongserialVersionUID=5612649006026227700L;
privateStringno;
privateStringname;
privateIntegerage;
privateStringsex;
privateStringphone;
privateStringimagePath;
publicStringgetNo（）{
returnno;
}
publicvoidsetNo（Stringno）{
this.no=no;
}
publicStringgetName（）{
returnname;
}
publicvoidsetName（Stringname）{
this.name=name;
}
publicIntegergetAge（）{
returnage;
}
publicvoidsetAge（Integerage）{
this.age=age;
}
publicStringgetSex（）{
returnsex;
}
publicvoidsetSex（Stringsex）{
this.sex=sex;
}
publicStringgetPhone（）{
returnphone;
}
publicvoidsetPhone（Stringphone）{
this.phone=phone;
}
publicStringgetImagePath（）{
returnimagePath;
}
publicvoidsetImagePath（StringimagePath）{
this.imagePath=imagePath;
}
}
③BusinessObject.java代码
importjava.util.List;
publicclassBusinessObject{
intcurrentPos;
User[]users;
PropertiesUtilproutil;
publicBusinessObject（）{
currentPos=0;
proutil=newPropertiesUtil（"config/telephone.dat"）;
users=getAllUsers（）;
}
publicUser[]getAllUsers（）{
Listlist=proutil.getUsers（）;
User[]users2=newUser[list.size（）];
for（inti=0;iusers2[i]=list.get（i）;
}
returnusers2;
}
publicUserfirst（）{
currentPos=0;
returnusers[currentPos];
}
publicUserprevious（）{
if（currentPos>0）{
currentPos--;
}
returnusers[currentPos];
}
publicUsernext（）{
if（currentPoscurrentPos++;
}
returnusers[currentPos];
}
publicUserlast（）{
currentPos=users.length-1;
returnusers[currentPos];
}
publicvoidsaveUser（Useruser）{
proutil.save（user）;
users=getAllUsers（）;
currentPos=Integer.parseInt（user.getNo（））-1;
}
}
④PropertiesUtil.java代码
importjava.io.File;
importjava.io.FileInputStream;
importjava.io.FileNotFoundException;
importjava.io.FileOutputStream;
importjava.io.IOException;
importjava.io.ObjectInputStream;
importjava.io.ObjectOutputStream;
importjava.util.ArrayList;
importjava.util.List;
importjavax.swing.JOptionPane;
publicclassPropertiesUtil{
privateObjectInputStreamois=null;
privateObjectOutputStreamoos=null;
privateListlstUsers=newArrayList（）;
privateStringfileName=null;
publicPropertiesUtil（StringfileName）{
this.fileName=fileName;
}
@SuppressWarnings（"unchecked"）
publicListgetUsers（）{
try{
ois=newObjectInputStream（newFileInputStream（fileName））;
lstUsers=（ArrayList）ois.readObject（）;
ois.close（）;
}catch（FileNotFoundExceptione）{
intRecord（）;
}catch（ClassNotFoundExceptione）{
e.printStackTrace（）;
}catch（IOExceptione）{
e.printStackTrace（）;
}
returnlstUsers;
}
publicvoidsave（Useruser）{
try{
oos=newObjectOutputStream（newFileOutputStream（"config/telephone.dat"））;
inti;
for（i=0;iif（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（）;
}catch（IOExceptione）{
e.printStackTrace（）;
}
}
/**
*若记录文件不存在,则初始化记录文件
*/
privatevoidintRecord（）{
//创建文件
Filef=newFile（"config/telephone.dat"）;
try{
f.createNewFile（）;
}catch（IOExceptione1）{
e1.printStackTrace（）;
}
//新建一条记录
Useru=newUser（）;
u.setNo（"1"）;
u.setName（""）;
u.setAge（0）;
u.setSex（"F"）;
u.setPhone（""）;
u.setImagePath（""）;
try{
oos=newObjectOutputStream（newFileOutputStream（"config/telephone.dat"））;
lstUsers.add（u）;
oos.writeObject（lstUsers）;
oos.close（）;
JOptionPane.showMessageDialog（null,"请重启本程序"）;
System.exit（0）;
}catch（FileNotFoundExceptione1）{
e1.printStackTrace（）;
}catch（IOExceptione1）{
e1.printStackTrace（）;
}
}
}
⑤Test.java代码
importjava.io.FileNotFoundException;
importjava.io.FileOutputStream;
importjava.io.IOException;
importjava.io.ObjectOutputStream;
importjava.util.ArrayList;
importjava.util.List;
publicclassTest{
privateObjectOutputStreamoos=null;
privateListlstUsers=newArrayList（）;
Useru1=null;
Useru2=null;
Useru3=null;
publicTest（）{
try{
oos=newObjectOutputStream（newFileOutputStream（"config/telephone.dat"））;
u1=newUser（）;
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=newUser（）;
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=newUser（）;
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（FileNotFoundExceptione）{
e.printStackTrace（）;
}catch（IOExceptione）{
e.printStackTrace（）;
}
}
publicstaticvoidmain（String[]args）{
Testt=newTest（）;
try{
t.oos.writeObject（t.lstUsers）;
t.oos.close（）;
}catch（IOExceptione）{
e.printStackTrace（）;
}
}
}
⑥publicclassResult{
privateStringrecordLink;
privateStringrecordTitle;
privateStringrecordAbstractContent;
privateStringkeywordTimes;
publicStringgetRecordLink（）{
returnrecordLink;
}
publicvoidse
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