Java+Selenium+快代理实现高效爬虫

一、前言

在Web爬虫技术中，Selenium作为一款强大的浏览器自动化工具，能够模拟真实用户操作，有效应对JavaScript渲染、Ajax加载等复杂场景。而集成代理服务则能够解决IP限制、地域访问限制等问题。本文将详细介绍如何利用Java+Selenium+快代理实现高效的爬虫系统。

二、Selenium简介

Selenium是一个用于Web应用程序自动化测试的工具集，它主要用于自动化浏览器操作，可以模拟用户与网页的交互行为，如点击按钮、填写表单、滚动页面等。在爬虫领域，Selenium特别适合处理那些需要JavaScript渲染、需要登录或有反爬措施的网站。

三、环境准备

JDK1.8
Maven项目管理
相关依赖

<!-- Selenium -->
<dependency><groupId>org.seleniumhq.selenium</groupId><artifactId>selenium-java</artifactId><version>3.141.59</version>
</dependency>
<dependency><groupId>io.github.bonigarcia</groupId><artifactId>webdrivermanager</artifactId><version>5.3.2</version>
</dependency>

四、代码实现

本系统采用的是工厂模式创建WebDriver实例，这样做的好处主要是可以提供统一的创建方法，不管使用那种浏览器都适用，自由配置。其次就是维护方便，浏览器配置变更只需修改工厂类中的相关方法，扩展性也不错，可以轻松添加新的浏览器支持，比如Opera或者Safari等等。

4.1 创建WebDriver工厂类

import io.github.bonigarcia.wdm.WebDriverManager;
import org.openqa.selenium.Proxy;
import org.openqa.selenium.WebDriver;
import org.openqa.selenium.chrome.ChromeDriver;
import org.openqa.selenium.chrome.ChromeOptions;
import org.openqa.selenium.edge.EdgeDriver;
import org.openqa.selenium.edge.EdgeOptions;
import org.openqa.selenium.firefox.FirefoxDriver;
import org.openqa.selenium.firefox.FirefoxOptions;
import org.openqa.selenium.remote.CapabilityType;
import org.openqa.selenium.remote.PageLoadStrategy;
import org.slf4j.Logger;
import org.slf4j.LoggerFactory;import java.util.ArrayList;
import java.util.HashMap;
import java.util.List;
import java.util.Map;
import java.util.concurrent.TimeUnit;/*** WebDriver工厂类，负责创建和配置各种浏览器驱动实例* 设计思路：* 1. 使用工厂模式统一管理不同浏览器的WebDriver创建逻辑* 2. 采用构建器模式(Builder Pattern)使配置更加灵活* 3. 封装复杂的浏览器选项设置，简化调用代码* 4. 支持多种浏览器类型和代理配置* * 好处：* 1. 代码复用性高，减少重复代码* 2. 配置灵活，通过链式调用设置参数* 3. 职责单一，仅负责创建WebDriver* 4. 易于扩展，可轻松添加新的浏览器类型支持*/
public class WebDriverFactory {// 使用SLF4J记录日志，便于问题排查private static final Logger log = LoggerFactory.getLogger(WebDriverFactory.class);// 默认配置，可通过构建器方法修改private boolean headless = true;                // 默认无头模式private int pageLoadTimeoutSeconds = 30;        // 页面加载超时时间private int scriptTimeoutSeconds = 30;          // 脚本执行超时时间private int implicitWaitSeconds = 10;           // 隐式等待时间// 代理配置private boolean proxyEnabled = false;           // 是否启用代理private String proxyHost;                       // 代理主机地址private int proxyPort;                          // 代理端口private String proxyUsername;                   // 代理用户名（认证用）private String proxyPassword;                   // 代理密码（认证用）/*** 支持的浏览器类型枚举* 便于扩展，后续可以增加其他浏览器支持*/public enum BrowserType {CHROME, EDGE, FIREFOX}/*** 设置是否使用无头模式* 无头模式下浏览器不会显示界面，更加节省资源* * @param headless true表示使用无头模式，false表示显示浏览器界面* @return 当前工厂实例，支持链式调用*/public WebDriverFactory withHeadless(boolean headless) {this.headless = headless;return this;}/*** 设置页面加载超时时间* * @param seconds 超时秒数* @return 当前工厂实例，支持链式调用*/public WebDriverFactory withPageLoadTimeout(int seconds) {this.pageLoadTimeoutSeconds = seconds;return this;}/*** 设置JavaScript脚本执行超时时间* * @param seconds 超时秒数* @return 当前工厂实例，支持链式调用*/public WebDriverFactory withScriptTimeout(int seconds) {this.scriptTimeoutSeconds = seconds;return this;}/*** 设置元素查找隐式等待时间* * @param seconds 等待秒数* @return 当前工厂实例，支持链式调用*/public WebDriverFactory withImplicitWait(int seconds) {this.implicitWaitSeconds = seconds;return this;}/*** 配置代理服务器* * @param host 代理主机地址* @param port 代理端口* @return 当前工厂实例，支持链式调用*/public WebDriverFactory withProxy(String host, int port) {this.proxyEnabled = true;this.proxyHost = host;this.proxyPort = port;return this;}/*** 配置代理服务器认证信息* * @param username 代理用户名* @param password 代理密码* @return 当前工厂实例，支持链式调用*/public WebDriverFactory withProxyAuth(String username, String password) {this.proxyUsername = username;this.proxyPassword = password;return this;}/*** 创建指定类型的WebDriver实例* 工厂方法核心，根据指定的浏览器类型创建对应的WebDriver* * @param browserType 浏览器类型枚举* @return 配置好的WebDriver实例*/public WebDriver createWebDriver(BrowserType browserType) {switch (browserType) {case CHROME:return createChromeDriver();case EDGE:return createEdgeDriver();case FIREFOX:return createFirefoxDriver();default:// 默认使用Edge浏览器log.info("未指定浏览器类型，默认使用Edge浏览器");return createEdgeDriver();}}/*** 创建Edge浏览器WebDriver实例* * @return 配置好的Edge WebDriver*/private WebDriver createEdgeDriver() {// 自动下载与系统浏览器匹配的WebDriver，避免版本不匹配问题WebDriverManager.edgedriver().setup();EdgeOptions options = new EdgeOptions();// 配置浏览器选项Map<String, Object> edgePrefs = new HashMap<>();// 禁用自动扩展，减少资源占用和干扰edgePrefs.put("useAutomationExtension", false);// 获取通用浏览器参数List<String> args = getCommonBrowserArgs();Map<String, Object> edgeOptions = new HashMap<>();edgeOptions.put("args", args);// 设置User-Agent，模拟真实浏览器，减少被网站识别为爬虫的可能options.setCapability("ms.edge.userAgent", "Mozilla/5.0 (Windows NT 10.0; Win64; x64) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/135.0.0.0 Safari/537.36 Edg/135.0.0.0");// 设置页面加载策略为NORMAL，确保页面完整加载// 可选值：NONE (不等待加载), EAGER (DOM就绪即可), NORMAL (等待完全加载)options.setPageLoadStrategy(PageLoadStrategy.NORMAL);// Edge特有配置options.setCapability("ms:edgeChromium", true);options.setCapability("ms:edgeOptions", edgeOptions);// 使用隐私模式，避免历史记录、cookie等信息的干扰options.setCapability("inPrivate", true);// 配置代理configureProxy(options);// 创建WebDriver实例WebDriver driver = new EdgeDriver(options);// 配置超时设置configureTimeouts(driver);log.info("Edge WebDriver创建成功");return driver;}/*** 创建Chrome浏览器WebDriver实例* * @return 配置好的Chrome WebDriver*/private WebDriver createChromeDriver() {// 自动下载与系统浏览器匹配的WebDriverWebDriverManager.chromedriver().setup();ChromeOptions options = new ChromeOptions();// 根据配置决定是否使用无头模式if (headless) {options.addArguments("--headless");}// 添加通用浏览器参数for (String arg : getCommonBrowserArgs()) {options.addArguments(arg);}// 设置页面加载策略options.setPageLoadStrategy(PageLoadStrategy.NORMAL);// Chrome浏览器特殊处理代理配置configureProxyForChrome(options);// 创建WebDriver实例WebDriver driver = new ChromeDriver(options);// 配置超时设置configureTimeouts(driver);log.info("Chrome WebDriver创建成功");return driver;}/*** 创建Firefox浏览器WebDriver实例* * @return 配置好的Firefox WebDriver*/private WebDriver createFirefoxDriver() {// 自动下载与系统浏览器匹配的WebDriverWebDriverManager.firefoxdriver().setup();FirefoxOptions options = new FirefoxOptions();// 根据配置决定是否使用无头模式if (headless) {options.addArguments("--headless");}// 配置代理configureProxy(options);// 创建WebDriver实例WebDriver driver = new FirefoxDriver(options);// 配置超时设置configureTimeouts(driver);log.info("Firefox WebDriver创建成功");return driver;}/*** 获取通用浏览器启动参数* 这些参数适用于基于Chromium的浏览器(Chrome, Edge)* * @return 参数列表*/private List<String> getCommonBrowserArgs() {List<String> args = new ArrayList<>();// 无头模式相关参数if (headless) {args.add("--headless");  // 不显示浏览器界面args.add("--disable-gpu");  // 在某些系统上无头模式需要禁用GPU加速}// 禁用扩展和插件，减少资源占用和干扰args.add("--disable-extensions");// 禁用图片加载，提高性能args.add("--blink-settings=imagesEnabled=false");// 解决在Docker容器中可能出现的共享内存问题args.add("--disable-dev-shm-usage");// 禁用平滑滚动，减少自动滚动问题args.add("--disable-smooth-scrolling");// 设置固定窗口大小，避免响应式变化导致的元素定位问题args.add("--window-size=1366,768");// 禁用站点隔离，减少内存使用args.add("--disable-features=site-per-process");// 禁用默认应用，减少启动时间args.add("--disable-default-apps");// 减少日志输出，提高性能args.add("--disable-logging");// 禁用信息栏，避免干扰args.add("--disable-infobars");// 禁用通知，避免干扰args.add("--disable-notifications");// 添加性能优化参数args.add("--disable-web-security");  // 禁用同源策略检查args.add("--no-sandbox");  // 禁用沙箱模式，提高性能(注意安全风险)args.add("--disable-setuid-sandbox");  // 禁用setuid沙箱，配合--no-sandbox使用args.add("--disable-accelerated-2d-canvas");  // 禁用加速2D Canvas，减少GPU使用args.add("--disable-crash-reporter");  // 禁用崩溃报告args.add("--disable-in-process-stack-traces");  // 禁用进程内堆栈跟踪args.add("--disable-breakpad");  // 禁用断点调试args.add("--aggressive-cache-discard");  // 积极丢弃缓存，减少内存使用args.add("--disable-ipc-flooding-protection");  // 禁用IPC洪水保护// 限制JavaScript引擎内存使用，防止内存溢出args.add("--js-flags=--max-old-space-size=512");return args;}/*** 为浏览器选项配置代理* 适用于Edge和Firefox浏览器* * @param options 浏览器选项对象*/private void configureProxy(Object options) {if (proxyEnabled && proxyHost != null && !proxyHost.isEmpty() && proxyPort > 0) {try {// 构建代理URL，处理是否需要认证String proxyUrl;if (proxyUsername != null && !proxyUsername.isEmpty() && proxyPassword != null) {// 带认证的代理格式：http://username:password@host:portproxyUrl = "http://" + proxyUsername + ":" + proxyPassword + "@" + proxyHost + ":" + proxyPort;} else {// 不带认证的代理格式：http://host:portproxyUrl = "http://" + proxyHost + ":" + proxyPort;}// 创建代理对象Proxy proxy = new Proxy();// 同时设置HTTP和HTTPS代理，确保所有请求都通过代理proxy.setHttpProxy(proxyUrl);proxy.setSslProxy(proxyUrl);// 根据浏览器类型设置代理能力if (options instanceof EdgeOptions) {((EdgeOptions) options).setCapability(CapabilityType.PROXY, proxy);} else if (options instanceof FirefoxOptions) {((FirefoxOptions) options).setCapability(CapabilityType.PROXY, proxy);}log.info("WebDriver配置了代理: {}", proxyHost + ":" + proxyPort);} catch (Exception e) {log.error("配置代理时出错: {}", e.getMessage());}}}/*** 为Chrome浏览器特别配置代理* Chrome处理代理的方式与Edge和Firefox略有不同* * @param options Chrome浏览器选项对象*/private void configureProxyForChrome(ChromeOptions options) {if (proxyEnabled && proxyHost != null && !proxyHost.isEmpty() && proxyPort > 0) {try {// 构建代理URL，处理是否需要认证String proxyUrl;if (proxyUsername != null && !proxyUsername.isEmpty() && proxyPassword != null) {// 带认证的代理proxyUrl = "http://" + proxyUsername + ":" + proxyPassword + "@" + proxyHost + ":" + proxyPort;} else {// 不带认证的代理proxyUrl = "http://" + proxyHost + ":" + proxyPort;}// 创建代理对象Proxy proxy = new Proxy();proxy.setHttpProxy(proxyUrl);proxy.setSslProxy(proxyUrl);// 为Chrome设置代理能力options.setCapability(CapabilityType.PROXY, proxy);log.info("Chrome WebDriver配置了代理: {}", proxyHost + ":" + proxyPort);} catch (Exception e) {log.error("配置Chrome代理时出错: {}", e.getMessage());}}}/*** 配置WebDriver的各种超时设置* * @param driver WebDriver实例*/private void configureTimeouts(WebDriver driver) {// 设置页面加载超时时间driver.manage().timeouts().pageLoadTimeout(pageLoadTimeoutSeconds, TimeUnit.SECONDS);// 设置脚本执行超时时间driver.manage().timeouts().setScriptTimeout(scriptTimeoutSeconds, TimeUnit.SECONDS);// 设置隐式等待时间，查找元素时使用driver.manage().timeouts().implicitlyWait(implicitWaitSeconds, TimeUnit.SECONDS);log.debug("WebDriver超时配置完成：页面加载={}秒，脚本执行={}秒，隐式等待={}秒",pageLoadTimeoutSeconds, scriptTimeoutSeconds, implicitWaitSeconds);}
}

4.2 创建爬虫主类

import org.openqa.selenium.By;
import org.openqa.selenium.WebDriver;
import org.openqa.selenium.WebElement;
import org.openqa.selenium.support.ui.ExpectedConditions;
import org.openqa.selenium.support.ui.WebDriverWait;
import org.slf4j.Logger;
import org.slf4j.LoggerFactory;import java.util.List;/*** Selenium爬虫示例主类* 演示如何使用WebDriverFactory创建浏览器实例并进行网页爬取*/
public class SeleniumCrawler {private static final Logger log = LoggerFactory.getLogger(SeleniumCrawler.class);public static void main(String[] args) {// 推荐使用快代理的隧道代理：https://www.kuaidaili.com/?ref=soi1rkc6rd82String proxyHost = "";  // 快代理隧道代理主机int proxyPort = 15818;                // 端口，根据实际情况修改String proxyUsername = "yourUsername"; // 替换为您的快代理用户名String proxyPassword = "yourPassword"; // 替换为您的快代理密码// 创建WebDriver工厂实例，配置爬虫参数// 使用构建器模式，代码可读性强，配置灵活WebDriverFactory factory = new WebDriverFactory().withHeadless(false)  // 设置为false可以看到浏览器界面，方便调试.withPageLoadTimeout(30)  // 页面加载超时设置为30秒.withScriptTimeout(30)    // 脚本执行超时设置为30秒  .withImplicitWait(10)     // 查找元素隐式等待10秒.withProxy(proxyHost, proxyPort)           // 设置快代理的主机和端口.withProxyAuth(proxyUsername, proxyPassword);  // 设置代理认证信息WebDriver driver = null;try {// 创建Edge浏览器实例，也可以选择Chrome或Firefoxlog.info("正在初始化WebDriver...");driver = factory.createWebDriver(WebDriverFactory.BrowserType.EDGE);// 开始爬虫任务crawlWebsite(driver);} catch (Exception e) {// 异常处理，记录详细错误信息便于排错log.error("爬虫执行出错: {}", e.getMessage(), e);} finally {// 确保WebDriver正确关闭，避免资源泄露if (driver != null) {driver.quit();log.info("WebDriver已关闭，爬虫任务结束");}}}/*** 爬虫核心逻辑，可根据实际需求扩展* * @param driver 已配置好的WebDriver实例* @throws InterruptedException 如果线程休眠被中断*/private static void crawlWebsite(WebDriver driver) throws InterruptedException {// 访问目标网站log.info("开始访问目标网站");driver.get("https://www.baidu.com");log.info("网页标题: {}", driver.getTitle());// 显式等待某个元素出现，确保页面加载完成// 比简单的Thread.sleep更智能WebDriverWait wait = new WebDriverWait(driver, 10);wait.until(ExpectedConditions.presenceOfElementLocated(By.tagName("body")));// 获取页面内容示例：提取所有链接log.info("开始提取页面链接");List<WebElement> links = driver.findElements(By.tagName("a"));log.info("共发现{}个链接", links.size());// 处理提取到的链接for (WebElement link : links) {String text = link.getText().trim();String href = link.getAttribute("href");// 只记录有效链接if (href != null && !href.isEmpty()) {log.info("链接: {} -> {}", text.isEmpty() ? "[无文本]" : text, href);}}// 模拟更多爬虫操作，例如点击某个元素、填写表单等// 这里作为示例，只是简单等待log.info("等待页面进一步处理...");Thread.sleep(2000);// 如果需要，可以继续访问更多页面// driver.get("https://www.another-site.com");// ...log.info("爬虫任务完成");}
}