『壹』 如何學習python爬蟲
爬蟲是入門Python最好的方式,沒有之一。 Python有很多應用的方向,比如後台開發、web開發、科學計算等等,但爬蟲對於初學者而
言更友好,原理簡單,幾行代碼就能實現基本的爬蟲,學習的過程更加平滑,你能體會更大的成就感。
掌握基本的爬蟲後,你再去學習Python數據分析、web開發甚至機器學習,都會更得心應手。因為這個過程中,Python基本語法、庫的
使用,以及如何查找文檔你都非常熟悉了。
對於小白來說,爬蟲可能是一件非常復雜、技術門檻很高的事情。比如有的人則認為先要掌握網頁的知識,遂 開始 HTMLCSS,結果入了前端的坑 ,瘁……
但掌握正確的方法,在短時間內做到能夠爬取主流網站的數據,其實非常容易實現,但建議你從 一開始就要有一個具體的目標。
在目標的驅動下,你的學習才會更加精準和高效。 那些所有你認為必須的前置知識,都是可以在完成目標的過程中學到的。 這里給你一
條平滑的、零基礎快速入門的學習路徑。
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學習 Python 包並實現基本的爬蟲過程
大部分爬蟲都是按 「發送請求——獲得頁面——解析頁面——抽取並儲存內容」 這樣的流程來進行,這其實也是模擬了我們使用瀏覽器
獲取網頁信息的過程。
Python中爬蟲相關的包很多:urllib、requests、bs4、scrapy、pyspider 等, 建議從requests+Xpath 開始 ,requests 負責連接網
站,返回網頁,Xpath 用於解析網頁,便於抽取數據。
如果你用過 BeautifulSoup,會發現 Xpath 要省事不少,一層一層檢查元素代碼的工作,全都省略了。這樣下來基本套路都差不多, 一
般的靜態網站根本不在話下,豆瓣、糗事網路、騰訊新聞等基本上都可以上手了 。
掌握各種技巧,應對特殊網站的反爬措施
當然,爬蟲過程中也會經歷一些絕望啊,比如被網站封IP、比如各種奇怪的驗證碼、userAgent訪問限制、各種動態載入等等。
遇到這些反爬蟲的手段,當然還需要一些高級的技巧來應對,常規的比如 訪問頻率控制、使用代理IP池、抓包、驗證碼的OCR處理等等 。
往往網站在高效開發和反爬蟲之間會偏向前者,這也為爬蟲提供了空間,掌握這些應對反爬蟲的技巧,絕大部分的網站已經難不到你了。
學習 scrapy,搭建工程化的爬蟲
掌握前面的技術一般量級的數據和代碼基本沒有問題了,但是在遇到非常復雜的情況,可能仍然會力不從心,這個時候,強大的 scrapy
框架就非常有用了。
scrapy 是一個功能非常強大的爬蟲框架,它不僅能便捷地構建request,還有強大的 selector 能夠方便地解析 response,然而它最讓人
驚喜的還是它超高的性能,讓你可以將爬蟲工程化、模塊化。
學會 scrapy,你可以自己去搭建一些爬蟲框架,你就基本具備爬蟲工程師的思維了。
學習資料庫基礎,應對大規模數據存儲
爬回來的數據量小的時候,你可以用文檔的形式來存儲,一旦數據量大了,這就有點行不通了。所以掌握一種資料庫是必須的,學習目前
比較主流的 MongoDB 就OK。
MongoDB 可以方便你去存儲一些非結構化的數據 ,比如各種評論的文本,圖片的鏈接等等。你也可以利用PyMongo,更方便地在
Python中操作MongoDB。
因為這里要用到的資料庫知識其實非常簡單,主要是 數據如何入庫、如何進行提取 ,在需要的時候再學習就行。
分布式爬蟲,實現大規模並發採集
爬取基本數據已經不是問題了,你的瓶頸會集中到爬取海量數據的效率。這個時候,相信你會很自然地接觸到一個很厲害的名字: 分布
式爬蟲 。
分布式這個東西,聽起來很恐怖, 但其實就是利用多線程的原理讓多個爬蟲同時工作 ,需要你掌握 Scrapy + MongoDB + Redis 這三種工具 。
Scrapy 前面我們說過了,用於做基本的頁面爬取,MongoDB 用於存儲爬取的數據,Redis 則用來存儲要爬取的網頁隊列,也就是任務
隊列。
所以有些東西看起來很嚇人,但其實分解開來,也不過如此。當你能夠寫分布式的爬蟲的時候,那麼你可以去嘗試打造一些基本的爬蟲架
構了,實現一些更加自動化的數據獲取。
你看,這一條學習路徑下來,你已然可以成為老司機了,非常的順暢。所以在一開始的時候,盡量不要系統地去啃一些東西,找一個實際
的項目(開始可以從豆瓣、小豬這種簡單的入手),直接開始就好 。
『貳』 Python編程基礎之(五)Scrapy爬蟲框架
經過前面四章的學習,我們已經可以使用Requests庫、Beautiful Soup庫和Re庫,編寫基本的Python爬蟲程序了。那麼這一章就來學習一個專業的網路爬蟲框架--Scrapy。沒錯,是框架,而不是像前面介紹的函數功能庫。
Scrapy是一個快速、功能強大的網路爬蟲框架。
可能大家還不太了解什麼是框架,爬蟲框架其實是實現爬蟲功能的一個軟體結構和功能組件的集合。
簡而言之, Scrapy就是一個爬蟲程序的半成品,可以幫助用戶實現專業的網路爬蟲。
使用Scrapy框架,不需要你編寫大量的代碼,Scrapy已經把大部分工作都做好了,允許你調用幾句代碼便自動生成爬蟲程序,可以節省大量的時間。
當然,框架所生成的代碼基本是一致的,如果遇到一些特定的爬蟲任務時,就不如自己使用Requests庫搭建來的方便了。
PyCharm安裝
測試安裝:
出現框架版本說明安裝成功。
掌握Scrapy爬蟲框架的結構是使用好Scrapy的重中之重!
先上圖:
整個結構可以簡單地概括為: 「5+2」結構和3條數據流
5個主要模塊(及功能):
(1)控制所有模塊之間的數據流。
(2)可以根據條件觸發事件。
(1)根據請求下載網頁。
(1)對所有爬取請求進行調度管理。
(1)解析DOWNLOADER返回的響應--response。
(2)產生爬取項--scraped item。
(3)產生額外的爬取請求--request。
(1)以流水線方式處理SPIDER產生的爬取項。
(2)由一組操作順序組成,類似流水線,每個操作是一個ITEM PIPELINES類型。
(3)清理、檢查和查重爬取項中的HTML數據並將數據存儲到資料庫中。
2個中間鍵:
(1)對Engine、Scheler、Downloader之間進行用戶可配置的控制。
(2)修改、丟棄、新增請求或響應。
(1)對請求和爬取項進行再處理。
(2)修改、丟棄、新增請求或爬取項。
3條數據流:
(1):圖中數字 1-2
1:Engine從Spider處獲得爬取請求--request。
2:Engine將爬取請求轉發給Scheler,用於調度。
(2):圖中數字 3-4-5-6
3:Engine從Scheler處獲得下一個要爬取的請求。
4:Engine將爬取請求通過中間件發送給Downloader。
5:爬取網頁後,Downloader形成響應--response,通過中間件發送給Engine。
6:Engine將收到的響應通過中間件發送給Spider處理。
(3):圖中數字 7-8-9
7:Spider處理響應後產生爬取項--scraped item。
8:Engine將爬取項發送給Item Pipelines。
9:Engine將爬取請求發送給Scheler。
任務處理流程:從Spider的初始爬取請求開始爬取,Engine控制各模塊數據流,不間斷從Scheler處獲得爬取請求,直至請求為空,最後到Item Pipelines存儲數據結束。
作為用戶,只需配置好Scrapy框架的Spider和Item Pipelines,也就是數據流的入口與出口,便可完成一個爬蟲程序的搭建。Scrapy提供了簡單的爬蟲命令語句,幫助用戶一鍵配置剩餘文件,那我們便來看看有哪些好用的命令吧。
Scrapy採用命令行創建和運行爬蟲
PyCharm打開Terminal,啟動Scrapy:
Scrapy基本命令行格式:
具體常用命令如下:
下面用一個例子來學習一下命令的使用:
1.建立一個Scrapy爬蟲工程,在已啟動的Scrapy中繼續輸入:
執行該命令,系統會在PyCharm的工程文件中自動創建一個工程,命名為pythonDemo。
2.產生一個Scrapy爬蟲,以教育部網站為例http://www.moe.gov.cn:
命令生成了一個名為demo的spider,並在Spiders目錄下生成文件demo.py。
命令僅用於生成demo.py文件,該文件也可以手動生成。
觀察一下demo.py文件:
3.配置產生的spider爬蟲,也就是demo.py文件:
4.運行爬蟲,爬取網頁:
如果爬取成功,會發現在pythonDemo下多了一個t20210816_551472.html的文件,我們所爬取的網頁內容都已經寫入該文件了。
以上就是Scrapy框架的簡單使用了。
Request對象表示一個HTTP請求,由Spider生成,由Downloader執行。
Response對象表示一個HTTP響應,由Downloader生成,有Spider處理。
Item對象表示一個從HTML頁面中提取的信息內容,由Spider生成,由Item Pipelines處理。Item類似於字典類型,可以按照字典類型來操作。