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爬蟲從入門到入獄之scrapy框架的使用

1 scrapy介紹

# 前面學的都是模組,做專業的爬蟲,可以使用框架 (django:web)  scrapy:爬蟲框架
    -做爬蟲用的東西,都封裝好了,只需要在固定的位置寫固定的程式碼即可
    
# scrapy 號稱爬蟲界的djagno
    -django 大而全,做web相關的它都用
    -scrapy 大而全,做爬蟲的,它都用
    
    
# 介紹
Scrapy一個開源和協作的框架,其最初是為了頁面抓取 (更確切來說, 網路抓取 )所設計的,使用它可以以快速、簡單、可擴充套件的方式從網站中提取所需的資料。但目前Scrapy的用途十分廣泛,可用於如資料探勘、監測和自動化測試等領域,也可以應用在獲取API所返回的資料或者通用的網路爬蟲



# 安裝 scrapy -mac,linux: pip3 install scrapy -win:看人品 -pip3 install scrapy -人品不好: 1、pip3 install wheel #安裝後,便支援通過wheel檔案安裝軟體 xx.whl 3、pip3 install lxml 4、pip3 install pyopenssl 5、下載並安裝pywin32:https://sourceforge.net/projects/pywin32/files/pywin32/ 6、下載twisted的wheel檔案:http://www.lfd.uci.edu/~gohlke/pythonlibs/#
twisted 7、執行pip3 install 下載目錄\Twisted-17.9.0-cp36-cp36m-win_amd64.whl 8、pip3 install scrapy # 釋放出scrapy 可執行檔案 -以後使用這個建立爬蟲專案 ---》django-admin建立django專案 # 建立爬蟲專案 scrapy startproject myfirstscrapy # 建立爬蟲 [django建立app] scrapy genspider cnblogs www.cnblogs.com
# 啟動爬蟲 scrapy crawl cnblogs --nolog # pycharm中執行 新建run.py from scrapy.cmdline import execute execute(['scrapy', 'crawl', 'cnblogs','--nolog'])

2 scrapy架構介紹

# 引擎(EGINE)
引擎負責控制系統所有元件之間的資料流,並在某些動作發生時觸發事件。有關詳細資訊,請參見上面的資料流部分。

# 排程器(SCHEDULER)
用來接受引擎發過來的請求, 壓入佇列中, 並在引擎再次請求的時候返回. 可以想像成一個URL的優先順序佇列, 由它來決定下一個要抓取的網址是什麼, 同時去除重複的網址

# 下載器(DOWLOADER)
用於下載網頁內容, 並將網頁內容返回給EGINE,下載器是建立在twisted這個高效的非同步模型上的

# 爬蟲(SPIDERS)--->在這裡寫程式碼
SPIDERS是開發人員自定義的類,用來解析responses,並且提取items,或者傳送新的請求

# 專案管道(ITEM PIPLINES)
在items被提取後負責處理它們,主要包括清理、驗證、持久化(比如存到資料庫)等操作

# 下載器中介軟體(Downloader Middlewares)

位於Scrapy引擎和下載器之間,主要用來處理從EGINE傳到DOWLOADER的請求request,已經從DOWNLOADER傳到EGINE的響應response,你可用該中介軟體做以下幾件事:設定請求頭,設定cookie,使用代理,整合selenium

# 爬蟲中介軟體(Spider Middlewares)
位於EGINE和SPIDERS之間,主要工作是處理SPIDERS的輸入(即responses)和輸出(即requests)

3 scrapy解析資料

1 response物件有css方法和xpath方法
    -css中寫css選擇器
    -xpath中寫xpath選擇
2 重點1:
    -xpath取文字內容
    './/a[contains(@class,"link-title")]/text()'
    -xpath取屬性
    './/a[contains(@class,"link-title")]/@href'
    -css取文字
    'a.link-title::text'
    -css取屬性
    'img.image-scale::attr(src)'
3 重點2:
    .extract_first()  取一個
    .extract()        取所有
class CnblogsSpider(scrapy.Spider):
    name = 'cnblogs'
    allowed_domains = ['www.cnblogs.com']
    start_urls = ['http://www.cnblogs.com/']

    def parse(self, response):
        # response類似於requests模組的response物件
        # print(response.text)
        # 返回的資料,解析資料:
        # 方式一:使用bs4(不用了)
        # soup=BeautifulSoup(response.text,'lxml')
        # article_list=soup.find_all(class_='post-item')
        # for article in article_list:
        #     title_name=article.find(name='a',class_='post-item-title').text
        #     print(title_name)

        # 方式二:scrapy自帶的解析(css,xpath)
        # css解析
        # article_list = response.css('article.post-item')
        # for article in article_list:
        #     title_name = article.css('section>div>a::text').extract_first()
        #     author_img = article.css('p.post-item-summary>a>img::attr(src)').extract_first()
        #     desc_list = article.css('p.post-item-summary::text').extract()
        #     desc = desc_list[0].replace('\n', '').replace(' ', '')
        #     if not desc:
        #         desc = desc_list[1].replace('\n', '').replace(' ', '')
        #
        #     author_name = article.css('section>footer>a>span::text').extract_first()
        #     article_date = article.css('section>footer>span>span::text').extract_first()
        #     # 文章詳情內容,因為在下一頁,先不著急
        #     print('''
        #     文章標題:%s
        #     作者頭像:%s
        #     摘要:%s
        #     作者名字:%s
        #     釋出日期:%s
        #     ''' % (title_name, author_img, desc, author_name, article_date))

        #xpath選擇器
        article_list = response.xpath('//article[contains(@class,"post-item")]')
        for article in article_list:
            title_name = article.xpath('./section/div/a/text()').extract_first()
            author_img = article.xpath('./section/div/p//img/@src').extract_first()
            desc_list = article.xpath('./section/div/p/text()').extract()
            desc = desc_list[0].replace('\n', '').replace(' ', '')
            if not desc:
                desc = desc_list[1].replace('\n', '').replace(' ', '')

            author_name = article.xpath('./section/footer/a/span/text()').extract_first()
            article_date = article.xpath('./section/footer/span/span/text()').extract_first()
            # 文章詳情內容,因為在下一頁,先不著急
            print('''
            文章標題:%s
            作者頭像:%s
            摘要:%s
            作者名字:%s
            釋出日期:%s
            ''' % (title_name,author_img,desc,author_name,article_date))

settings相關配置,提高爬取效率

#1  是否遵循爬蟲協議
ROBOTSTXT_OBEY = False
#2 LOG_LEVEL 日誌級別
LOG_LEVEL='ERROR'  # 報錯如果不列印日誌,在控制檯看不到錯誤

# 3 USER_AGENT
USER_AGENT = 'Mozilla/5.0 (Windows NT 10.0; Win64; x64) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/103.0.0.0 Safari/537.36'

# 4 DEFAULT_REQUEST_HEADERS 預設請求頭
#DEFAULT_REQUEST_HEADERS = {
#   'Accept': 'text/html,application/xhtml+xml,application/xml;q=0.9,*/*;q=0.8',
#   'Accept-Language': 'en',
#}

# 5 SPIDER_MIDDLEWARES 爬蟲中介軟體
#SPIDER_MIDDLEWARES = {
#    'cnblogs.middlewares.CnblogsSpiderMiddleware': 543,
#}
# 6 DOWNLOADER_MIDDLEWARES  下載中介軟體
#DOWNLOADER_MIDDLEWARES = {
#    'cnblogs.middlewares.CnblogsDownloaderMiddleware': 543,
#}

# 7 ITEM_PIPELINES 持久化配置
#ITEM_PIPELINES = {
#    'cnblogs.pipelines.CnblogsPipeline': 300,
#}


#8 爬蟲專案名字
BOT_NAME = 'myfirstscrapy'

#9 指定爬蟲類的py檔案的位置
SPIDER_MODULES = ['myfirstscrapy.spiders']
NEWSPIDER_MODULE = 'myfirstscrapy.spiders'

4.1 增加爬蟲的爬取效率

#1 增加併發:預設16
預設scrapy開啟的併發執行緒為32個,可以適當進行增加。在settings配置檔案中修改
CONCURRENT_REQUESTS = 100
值為100,併發設定成了為100。
#2 降低日誌級別:
在執行scrapy時,會有大量日誌資訊的輸出,為了減少CPU的使用率。可以設定log輸出資訊為INFO或者ERROR即可。在配置檔案中編寫:
LOG_LEVEL = 'INFO'
# 3 禁止cookie:
如果不是真的需要cookie,則在scrapy爬取資料時可以禁止cookie從而減少CPU的使用率,提升爬取效率。在配置檔案中編寫:
COOKIES_ENABLED = False
# 4 禁止重試:
對失敗的HTTP進行重新請求(重試)會減慢爬取速度,因此可以禁止重試。在配置檔案中編寫:
RETRY_ENABLED = False
# 5 減少下載超時:
如果對一個非常慢的連結進行爬取,減少下載超時可以能讓卡住的連結快速被放棄,從而提升效率。在配置檔案中進行編寫:
DOWNLOAD_TIMEOUT = 10 超時時間為10s

5 持久化方案

# 儲存到硬碟上---》持久化

# 兩種方案,第二種常用
    -第一種:瞭解
        -解析函式中parse,要return [{},{},{}]
        -scrapy crawl cnblogs -o 檔名(json,pickle,csv結尾)
    -方案二:使用pipline  常用的,管道形式,可以同時存到多個位置的
        -1 在items.py中寫一個類[相當於寫django的表模型],繼承scrapy.Item
        -2 在類中寫屬性,寫欄位,所有欄位都是scrapy.Field型別
            title = scrapy.Field()
        -3 在爬蟲中匯入類,例項化得到物件,把要儲存的資料放到物件中
            item['title'] = title   【不要使用. 放】
            解析類中 yield item
        -4 修改配置檔案,指定pipline,數字表示優先順序,越小越大
            ITEM_PIPELINES = {
        'crawl_cnblogs.pipelines.CrawlCnblogsPipeline': 300,
            }
        -5 寫一個pipline:CrawlCnblogsPipeline
            -open_spider:資料初始化,開啟檔案,開啟資料庫連結
            -process_item:真正儲存的地方
                -一定不要忘了return item,交給後續的pipline繼續使用
            -close_spider:銷燬資源,關閉檔案,關閉資料庫連結

6 全站爬取cnblogs文章

# 第一頁爬完後,要儲存的資料已經儲存了
#接下來要做兩個事:
    1 繼續爬取下一頁:解析出下一頁的地址,包裝成request物件
    2 繼續爬取詳情頁:解析出詳情頁地址,包裝成request物件
    
# 現在在這不能儲存了,因為資料不全,缺了文章詳情,把文章詳情加入後,再一次性儲存

6.1 request和response物件傳遞引數

# Request建立:在parse中,for迴圈中,建立Request物件時,傳入meta
    yield Request(url=url, callback=self.detail_parse,meta={'item':item})
    
# Response物件:detail_parse中,通過response取出meta取出item,把文章詳情寫入
    yield item

6.2 解析下一頁並繼續爬取

import scrapy
from bs4 import BeautifulSoup
from myfirstscrapy.items import CnblogsItem
from scrapy import Request


# from scrapy.http.request import Request
class CnblogsSpider(scrapy.Spider):
    name = 'cnblogs'
    allowed_domains = ['www.cnblogs.com']
    start_urls = ['http://www.cnblogs.com/']

    def parse(self, response):
        # item = CnblogsItem()  # 外面定義,會有問題
        article_list = response.xpath('//article[contains(@class,"post-item")]')
        for article in article_list:
            item = CnblogsItem()  # 定義在for內部,每次都是一個新物件
            title_name = article.xpath('./section/div/a/text()').extract_first()
            author_img = article.xpath('./section/div/p//img/@src').extract_first()
            desc_list = article.xpath('./section/div/p/text()').extract()
            desc = desc_list[0].replace('\n', '').replace(' ', '')
            if not desc:
                desc = desc_list[1].replace('\n', '').replace(' ', '')
            author_name = article.xpath('./section/footer/a/span/text()').extract_first()
            article_date = article.xpath('./section/footer/span/span/text()').extract_first()
            url = article.xpath('./section/div/a/@href').extract_first()
            # 文章詳情內容,因為在下一頁,先不著急
            item['title_name'] = title_name
            item['author_img'] = author_img
            item['desc'] = desc
            item['author_name'] = author_name
            item['article_date'] = article_date
            item['url'] = url
            # print(url)
            # 現在不存了,因為資料不全,等全了以後再存,繼續爬取,就要建立Request物件
            # 詳情頁面,使用self.detail_parse解析
            yield Request(url=url, callback=self.detail_parse,meta={'item':item})

        # 解析出下一頁地址
        # css
        next_url = 'https://www.cnblogs.com' + response.css('div.pager>a:last-child::attr(href)').extract_first()
        print(next_url)
        yield Request(url=next_url, callback=self.parse)

    def detail_parse(self, response):
        # print(len(response.text))
        item=response.meta.get('item')
        # 解析詳情
        article_content=response.css('div.post').extract_first()
        # print(article_content)
        # print('===================')
        # 把詳情,寫入當前meta中得item中
        item['article_content']=str(article_content)
        yield item

7  爬蟲和下載中介軟體

# scrapy的所有中介軟體都寫在middlewares.py中,跟djagno非常像,做一些攔截

# 爬蟲中介軟體(用的很少,瞭解即可)
    MyfirstscrapySpiderMiddleware
        def process_spider_input(self, response, spider): # 進入爬蟲會執行它
        def process_spider_output(self, response, result, spider): #從爬蟲出來會執行它
        def process_spider_exception(self, response, exception, spider):#出了異常會執行
        def process_start_requests(self, start_requests, spider):#第一次爬取執行
        def spider_opened(self, spider): #爬蟲開啟執行
# 下載中介軟體
    MyfirstscrapyDownloaderMiddleware
        def process_request(self, request, spider): # request物件從引擎進入到下載器會執行
        def process_response(self, request, response, spider):# response物件從下載器進入到引擎會執行
        def process_exception(self, request, exception, spider):#出異常執行它
        def spider_opened(self, spider): #爬蟲開啟執行它
            
            
        #重點:process_request,process_response

        
# 下載中介軟體的process_request
    -返回值:
        - return None: 繼續執行下面的中介軟體的process_request
        - return a Response object: 不進入下載中介軟體了,直接返回給引擎,引擎把它通過6給爬蟲
        - return a Request object:不進入中介軟體了,直接返回給引擎,引擎把它放到排程器中
        - raise IgnoreRequest: process_exception() 拋異常,會執行process_exception

# 下載中介軟體的process_response
    -返回值:
       - return a Response object:正常,會進入到引擎,引擎把它給爬蟲
       - return a Request object: 會進入到引擎,引擎把它放到排程器中,等待下次爬取
       - raise IgnoreRequest     會執行process_exception