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基于PhantomJS的网站截图服务API设计与开发

基于PhantomJS的网站截图服务API设计与开发

作者: OhVeris | 来源:发表于2020-03-15 21:28 被阅读0次

    原文链接:http://www.mostclan.com/post-329.html
    作者:Veris
    Blog:最族 [ http://www.mostclan.com ]

    为公司某业务实现“服务端对网站截图”功能,搜罗了很多技术最终采用了PhantomJS无头浏览器技术。

    什么是PhantomJS?

    PhantomJS是一个基于webkit的javaScript API。它使用QtWebKit作为它核心浏览器的功能,使用webkit来编译解释执行javaScript代码。任何你可以基于在webkit浏览器做的事情,它都能做到。它不仅是个隐性的浏览器,提供了诸如css选择器、支持wen标准、DOM操作、json、HTML5等,同时也提供了处理文件I/O的操作,从而使你可以向操作系统读写文件等。phantomJS的用处可谓非常广泛诸如网络监测、网页截屏、无需浏览器的wen测试、页面访问自动化等。

    网上流传PhantomJS已暂停维护,转而投入selenium的开发,所以用户更倾向于目前流行的浏览器自动化测试框架“selenium”,这里作者选择使用PhantomJS来做服务,因为部署比较简单,且完全能满足业务需求。

    1、实现截图

    var webpage = require('webpage');
    var page = webpage.create();
    page.settings.javascriptEnabled = false; // 禁用JavaScript代码
    page.open("http://www.mostclan.com", function (status) {
        if (status === "success") {
            console.log(page.title);
            console.log("截图成功");
            page.render("screenshot.png");
        } else {
            console.log("截图失败");
        }
    });
    

    将文件保存为webpage.js,使用如下命令执行程序

    phantomjs webpage.js
    

    (这里需要安装PhantomJS,详细步骤不做阐述,请自行百度)

    如果返回截图成功,那么恭喜你截图服务已经写好了,就是这么简单,你可以查看目录下的“screenshot.png”有一张我的博客截图_

    webpage 是 PhantomJS 的核心模块,上面的代码中,open() 方法有两个参数。

    • 第一个参数是请求地址(不要忘记协议头),默认使用 GET 方式

    • 第二个参数是回调函数,回调参数status表示网页状态主要有success和fail两种。

    值的注意的是,只要请求有返回结果,status参数就是success,即使服务器返回的状态是404或500错误。

    如果需要使用POST请求或其他请求要求,可以使用如下方式:

    var webpage = require('webpage');
    var page = webpage.create();
    var settings = {
        operation: "POST",
        encoding: "utf8",
        headers: {
            "Content-Type": "application/json"
        },
        data: JSON.stringify({
            params: "data",
            array: ["1", "2"]
        })
    };
    page.settings.javascriptEnabled = false; // 禁用JavaScript代码
    page.open("http://www.mostclan.com", settings, function (status) {
        if (status === "success") {
            console.log(page.title);
            console.log("截图成功");
            page.render("screenshot.png");
        } else {
            console.log("截图失败");
        }
    });
    

    这里第二个参数变成一个对象类型的配置信息,可以配置请求方式、编码、头信息、数据等。

    另外代码中有一句 page.settings.javascriptEnabled = false;,如果不需要页面渲染时执行JS代码,可以禁用此选项来加速截图,因为一般网站都是由HTML+CSS来渲染页面的,其他基本上对渲染结果影响不大。

    page.render()可以将打开的网页截图并保存成本地图片,可以将指定的图片文件名作为参数传入,render 方法可以根据文件名的后缀将图片保存成对应的格式。

    目前支持PNG、GIF、JPEG、PDF四种图片格式。

    page.render('temp.jpeg', {format: 'jpeg', quality: '100'});
    

    其他参数详细细节可参考官方文档

    2、搭建WebServer
    这里用到一个基于mongoose的WebServer模块,因为该模块目前仅允许10个并发请求,所以在大流量并发环境下请选择其他Web服务模块,或并发量不高的话可以做个多服务的负载集群,后文会介绍操作方法。

    var webserver = require('webserver').create();
    webserver.listen(8080, function (request, response) {
        response.statusCode = 200;
        response.write('<html><h1>Hello World!</h1></html>');
        response.close();
    });
    

    将文件保存为webserver.js,使用如下命令执行程序

    phantomjs webserver.js
    

    然后访问 http://127.0.0.1:8080 便可看到刚刚搭建的Web服务

    Web服务例子

    listen方法的第一个参数可以为一个端口号,也可以是ip:port这种形式
    第二个参数是回调方法,主要有两个回调参数:requestresponse

    request参数的几个常用属性:

    • method,请求方式(get、post等)
    • url,请求的URL,包含请求的get参数
    • post,POST请求数据
    • postRaw,POST数据原始信息,就是application/x-www-form-urlencoded编码提交的数据
    • headers,请求头信息

    response参数的几个常用方法:

    • statusCode(code),设置HTTP状态码
    • write(data),向response中写入数据
    • close(),关闭HTTP连接(这个比较重要,如果未关闭会一直占用连接,后面会讲这个坑)

    3、API服务网关设计

    Web服务搭建好后,我们就可以做服务网关了,这样通过调用网关便能获取网站截图。
    首先规定交互协议和返回数据格式,我们协定如下:

    请求参数:(POST请求服务网关)

    • url: 需要截图的网站地址
    • out_order_id: 外部订单ID,如果是异步回调通知形式,可以加这个参数来识别图片
    • method: 请求方式
    • headers: 请求头
    • data: 请求参数(json格式)
      • screen_width: 截图屏幕宽度(如果有要求的话)
      • screen_height: 截图屏幕高度(如果有要求的话)
    • sign: 签名(这里如果要暴露服务给外网使用,又想限定用户的话可以设置签名参数来授权,详细设计方法不再阐述)

    响应参数:

    • code: 状态值 0-失败 1-成功
    • msg: 回馈消息
    • data: 响应数据
      • screen_image_data: 截屏图片数据(base64加密)
      • out_order_id: 外部订单ID
    • timestamp: 时间戳

    设计好数据格式就可以运行服务了,完整代码我分享在github上(见文末),可运行src/server.js

    Postman请求例子

    我这在本地使用postman请求服务网关,可以看到时间响应还是挺快的,部署到服务器会更快点。

    渲染效果如下:(我这里图片采用了jpg压缩了,追求质量可以改成png,不过响应渲染的速度会下降一些)

    渲染效果

    4、服务化部署、异常情况及解决方案

    高可用问题:为了使服务正常可控,一定要使用try()catch(e){}形式捕获异常!部署到Linux需要注意的是——如何在后台保持稳定运行,这里推荐大家使用Supervisor来守护进程,可以在后台运行的同时记录日志,当进程异常奔溃还可以自动重载服务。(详情可自行查阅资料)

    超时问题:因为截图比较耗时,可以改为异步的形式,即服务处理完成后回调通知结果,图片则可使用本地存储/OSS存储图片数据,返回图片链接形式加快响应速度。

    字体问题:如果部署在linux上,很容易出现中文乱码或显示不出的问题,这里需要在系统上安装字体,可参考https://blog.csdn.net/weiguang1017/article/details/80229133

    另外请求服务的生命周期也至关重要:
    我们可以试着将response.close();注释掉,然后启动服务再请求,会发现一直在等待响应中,当我如此反复请求10次发现无法再请求了

    请求异常例子

    这是因为WebServer模块只支持10个并发,而且可以response完没有close连接,就导致一直占用tcp连接,造成服务不可用,我们可以通过linux命令来查看情况

    ps aux | grep server.js
    

    拿到进程的PID后使用lsof命令查看进程详情

    lsof -nPp 39207
    

    情况如下图,可以看到有10个TCP连接,其中有几个是CLOSE_WAIT状态。

    TCP连接占用情况

    出现大量close_wait的现象,主要原因是某种情况下对方关闭了socket链接(我这里postman取消了请求),但是服务方处于忙线状态,没有关闭连接。

    所以response.close();这一句千万不能漏,无论是请求成功还是异常情况都要正常响应用户并关闭连接。

    5、服务扩展与展望

    如若想要实现高并发大流量的服务,则需增加服务网关(可分布式部署),使用nginx反向代理来负载均衡(反向到各个服务网关的WebServer地址),这里和一般网站的高并发架构方式类似,设计如下图:

    分布式架构例子

    如果服务网关数量不够,扛不住大量并发访问,则可以通过限流的形式缓解压力

    至此一个简单的网站截图服务就做好了,以如今的设计应该能满足日常需要,有更好设计方案或想法欢迎留言和issue。

    本项目源代码公开在 https://github.com/VerisFung/WebScreenshotService ,欢迎Star!

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