教你实现一个可视化爬虫监控系统

崔庆才

发布于 2019-09-04 16:16:10

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发布于 2019-09-04 16:16:10

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公众号：Python 编程时光

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1. 前言

本文并不是讲解爬虫的相关技术实现的，而是从实用性的角度，将抓取并存入 MongoDB 的数据用 InfluxDB 进行处理，而后又通过 Grafana 将爬虫抓取数据情况通过酷炫的图形化界面展示出来。

在开始之前，先对 Grafana 和 InfluxDB 做一下简要的介绍：

Grafana：是一个开源的分析和监控系统，拥有精美的web UI，支持多种图表，可以展示influxdb中存储的数据，并且有报警的功能。
Influxdb ：是一款开源的时间序列数据库，专门用来存储和时间相关的数据（比如我用它存储某个时间点爬虫抓取信息的数量）。

最终能实现的效果是这样的：

请注意以下操作，都是 Mac 下实现的。但是原理是相似的，你可以在自己的 PC 上进行试验。

2. 安装配置 InfluxDB

安装 InfluxDB

brew update
brew install influxdb

修改配置文件/usr/local/etc/influxdb.conf，如果原文件中没有对应配置项，需自己添加。

[data]
  # 将存储 TSM 文件的路径，修改成自己的目录。
  dir = "/usr/local/var/influxdb/data"     
# 将存储 WAL 文件的路径，修改成自己的目录。
  wal-dir = "/usr/local/var/influxdb/wal"  

[admin]
  # 设定 admin 管理界面的 host 和 port 
  bind-address='127.0.0.1:8083'

[http]
  # 修改 API 的 host 和 port
  bind-address = ":8086"

3. 安装配置 Grafana

安装 Grafana

brew update
brew install grafana

并修改 Grafana 配置文件 /usr/local/etc/grafana/grafana.ini，内容如下：

[data]
  # 将存储 TSM 文件的路径，修改成自己的目录。
  dir = "/usr/local/var/influxdb/data"     
# 将存储 WAL 文件的路径，修改成自己的目录。
  wal-dir = "/usr/local/var/influxdb/wal"  

[admin]
  # 设定 admin 管理界面的 host 和 port 
  bind-address='127.0.0.1:8083'

[http]
  # 修改 API 的 host 和 port
  bind-address = ":8086"

4. 爬虫代码

由于这里主是要介绍如何将 Grafana 和 InfluxDB 与爬虫进行结合的方案，而不是主讲爬虫原理，而且代码也比较多，影响可读性，所以就不贴出爬取的代码。

若你对这代码感兴趣，可以点击原文连接查看详细内容！

5. 监控脚本

考虑到可能要增加爬虫到监控中，因此这里使用了热更新对监控进行动态配置。

配置文件 influx_settings.conf 主要用于热更新相关设置。

# [需要监控的 MongoDB 数据的 数据库名 和 集合名]
[db]
db_collection_dict = {
    'learn_selenium_doubandianying': 'movie_info',
    }

# [设置循环间隔时间]
[time]
interval = 15

如何动态读取这个配置文件的设置呢？需要写一个脚本来监控。代码如下：

import ast
import time
import pymongo
import traceback
from configparser import ConfigParser
from influxdb import InfluxDBClient
from datetime import datetime
from os.path import getmtime

# 配置 influxdb
client = InfluxDBClient(host='localhost', port=8086) # influxdb默认端口为8086

# 创建 database
client.create_database('Spider')
# switch 到 database
client.switch_database('Spider')

# 设定配置文件
config_name = 'influx_settings.conf'

WATCHED_FILES = [config_name]
WATCHED_FILES_MTIMES = [(f, getmtime(f)) for f in WATCHED_FILES]  

_count_dict = {}
_size_dict = {}

# 获取配置文件中的设置
def parse_config(file_name):
    try:
        # 创建一个配置文件对象
        cf = ConfigParser() 
        # 打开配置文件
        cf.read(file_name)
        # 获取配置文件中的统计频率
        interval = cf.getint('time', 'interval')
        # 获取配置文件中要监控的 dbs 和 collection
        dbs_and_collections = ast.literal_eval(cf.get('db', 'db_collection_dict'))
        return interval, dbs_and_collections

    except:
        print(traceback.print_exc())
        return None

# 从 MongoDB 获取数据，并写入 InfluxDB
def insert_data(dbs_and_collections):

    # 连接 MongoDB 数据库
    mongodb_client = pymongo.MongoClient(host='127.0.0.1',port=27017)  # 直接使用默认地址端口连接 MongoDB

    for db_name, collection_name in dbs_and_collections.items():

        # 数据库操作，创建 collection 集合对象
        db = mongodb_client[db_name]
        collection = db[collection_name]

        # 获取 collection 集合大小
        collection_size = round(float(db.command("collstats", collection_name).get('size')) / 1024 / 1024, 2)

        # 获取 collection 集合内数据条数
        current_count = collection.count()

        # 初始化数据条数，当程序刚执行时，条数初始量就设置为第一次执行时获取的数据
        init_count = _count_dict.get(collection_name, current_count)
        # 初始化数据大小，当程序刚执行时，大小初始量就设置为第一次执行时获取的数据大小
        init_size = _size_dict.get(collection_name, collection_size)

        # 得到数据条数增长量
        increase_amount = current_count - init_count        
        # 得到数据大小增长量
        increase_collection_size = collection_size - init_size

        # 得到当前时间
        current_time = datetime.utcnow().strftime('%Y-%m-%dT%H:%M:%SZ')

        # 赋值
        _count_dict[collection_name] = current_count
        _size_dict[collection_name] = collection_size

        # 构建
        json_body = [
            {
                "measurement": "crawler",
                "time": current_time,
                "tags": {
                    "spider_name": collection_name
                },
                "fields": {
                    "count": current_count,
                    "increase_count": increase_amount,
                    "size": collection_size,
                    "increase_size": increase_collection_size

                }
            }
        ]
        # 将获取
        if client.write_points(json_body):
            print('成功写入influxdb！',json_body)

def main():
    # 获取配置文件中的监控频率和MongoDB数据库设置
    interval, dbs_and_collexctions = parse_config(config_name)

    # 如果配置有问题则报错
    if (interval or dbs_and_collexctions) is None:
        raise ValueError('配置有问题，请打开配置文件重新设置！')

    print('设置监控频率：', interval)
    print('设置要监控的MongoDB数据库和集合：', dbs_and_collexctions)

    last_interval = interval
    last_dbs_and_collexctions = dbs_and_collexctions

    # 这里实现配置文件热更新
    for f, mtime in WATCHED_FILES_MTIMES:
        while True:
            # 检查配置更新情况，如果文件有被修改，则重新获取配置内容
            if getmtime(f) != mtime:
                # 获取配置信息
                interval, dbs_and_collections = parse_config(config_name)
                print('提示：配置文件于 %s 更新！' % (time.strftime("%Y-%m-%d %H:%M:%S")))

                # 如果配置有问题，则使用上一次的配置
                if (interval or dbs_and_collexctions) is None:
                    interval = last_interval
                    dbs_and_collexctions = last_dbs_and_collexctions

                else:
                    print('使用新配置！')
                    print('新配置内容:', interval, dbs_and_collexctions)
                    mtime = getmtime(f)

            # 写入 influxdb 数据库
            insert_data(dbs_and_collexctions)

            # 使用 sleep 设置每次写入的时间间隔
            time.sleep(interval)

if __name__ == '__main__':
    main()

来试着运行一下

python3 influx_monitor.py

运行，得到下图内容，表示监控脚本运行成功。

另建窗口，修改配置文件 influx_settings.conf

# 修改间隔时间为8秒
interval = 8

切换至第一次运行 influxDB 的窗口，会提示配置更新，说明配置热更新生效。

6. 配置 Grafana

首先打开 Chrome 浏览器，输入 http://127.0.0.1:3000 登录 grafana 页面。

连接本地 influxDB 数据库，操作如下图。在红色方框内选择 Type 类型为 InfluxDB，并输入URL：http://localhost:8086

在红框内输入influxDB数据库名称

新建 dashboard

新建 graph 类型 dashboard

修改 dashboard 设置

点击红色方框修改设定

修改 dashboard 配置

设置监控的数据对象

在监控脚本中，写入influxDB的代码如下，其中 "measurement" 对应表名，"fields" 对应写入的字段；

"measurement": "crawler",
                "fields": {
                    "count": current_count,
                    "increase_count": increase_amount,
                    "size": collection_size,
                    "increase_size": increase_collection_size
   }