【爬蟲】手把手教你寫網路爬蟲(1)
介紹
什麼是爬蟲?
先看看百度百科的定義:
簡單的說網路爬蟲(Web crawler)也叫做網路鏟(Web scraper)、網路蜘蛛(Web spider),其行為一般是先“爬”到對應的網頁上,再把需要的資訊“鏟”下來。
為什麼學習爬蟲?
看到這裡,有人就要問了:Google、百度等搜尋引擎已經幫我們抓取了網際網路上的大部分資訊了,為什麼還要自己寫爬蟲呢?這是因為,需求是多樣的。比如在企業中,爬取下來的資料可以作為資料探勘的資料來源。甚至有人為了炒股,專門抓取股票資訊。筆者就見過有人為了分析房價,自學程式設計,爬了綠中介的資料。
在大資料深入人心的時代,網路爬蟲作為網路、儲存與機器學習等領域的交匯點,已經成為滿足個性化網路資料需求的最佳實踐。還猶豫什麼?讓我們開始學習吧!
語言&環境
語言:人生苦短,我用Python。讓Python帶我們飛!
urllib.request:這是Python自帶的庫,不需要單獨安裝,它的作用是為我們開啟url獲取html的內容。Python官方文件的介紹:The urllib.request module defines functions and classes which helpin opening URLs (mostly HTTP) in a complex world — basic and digestauthentication, redirections, cookies and more.
BeautifulSoup:是一個可以從HTML或XML檔案中提取資料的Python庫。它能夠通過你喜歡的轉換器實現慣用的文件導航,查詢,修改文件的方式。Beautiful Soup會幫你節省數小時甚至數天的工作時間。安裝比較簡單:
$pip install beautifulsoup4
驗證的方法,進入python直接import一下,如果沒有異常,那就說明安裝成功了!
“美味的湯,綠色的濃湯,
在熱氣騰騰的蓋碗裡裝!
誰不願意嘗一嘗,這樣的好湯?
晚餐用的湯,美味的湯!”
BeautifulSoup庫的名字取自《愛麗絲夢遊仙境》裡的同名詩歌。
爬取資料
接下來,我們就用urllib.request獲取html內容,再用BeautifulSoup提取其中的資料,完成一次簡單的爬取。
把這段程式碼儲存為get_html.py,然後執行,看看輸出了什麼:
果然,輸出了http://jr.jd.com這個網頁的全部HTML程式碼。
輸出的程式碼簡直無法直視,如何方便的找到我們想抓取資料呢?用Chrome開啟url,然後按F12,再按Ctrl + Shift + C。如果我們要抓導航欄,就用滑鼠點選任意一個導航欄的專案,瀏覽器就在html中找到了它的位置。效果如下:
定位到的html程式碼:
有了這些資訊,就可以用BeautifulSoup提取資料了。升級一下程式碼:
把這段程式碼儲存為get_data.py,然後執行,看看輸出了什麼:
沒錯,得到了我們想要的資料!
BeautifulSoup提供一些簡單的、Python式的函式用來處理導航、搜尋、修改分析樹等功能。它是一個工具箱,通過解析文件為使用者提供需要抓取的資料,因為簡單,所以不需要多少程式碼就可以寫出一個完整的應用程式。怎麼樣,是不是覺得只要複製貼上就可以寫爬蟲了?簡單的爬蟲確實是可以的!
一個迷你爬蟲
我們先定一個小目標:爬取網易雲音樂播放數大於500萬的歌單。
開啟歌單的url: http://music.163.com/#/discover/playlist,然後用BeautifulSoup提取播放數<span class="nb">3715</span>。結果表明,我們什麼也沒提取到。難道我們打開了一個假的網頁?
動態網頁:所謂的動態網頁,是指跟靜態網頁相對的一種網頁程式設計技術。靜態網頁,隨著html程式碼的生成,頁面的內容和顯示效果就基本上不會發生變化了——除非你修改頁面程式碼。而動態網頁則不然,頁面程式碼雖然沒有變,但是顯示的內容卻是可以隨著時間、環境或者資料庫操作的結果而發生改變的。
值得強調的是,不要將動態網頁和頁面內容是否有動感混為一談。這裡說的動態網頁,與網頁上的各種動畫、滾動字幕等視覺上的動態效果沒有直接關係,動態網頁也可以是純文字內容,也可以是包含各種動畫的內容,這些只是網頁具體內容的表現形式,無論網頁是否具有動態效果,只要是採用了動態網站技術生成的網頁都可以稱為動態網頁。
現在我們明白了,這是一個動態網頁,我們得到它的時候,歌單還沒請求到呢,當然什麼都提取不出來!
我們之前的技術不能執行那些讓頁面產生各種神奇效果的JavaScript 程式碼。如果網站的HTML頁面沒有執行JavaScript,就可能和你在瀏覽器裡看到的樣子完全不同,因為瀏覽器可以正確地執行JavaScript。用Python 解決這個問題只有兩種途徑:直接從JavaScript 程式碼裡採集內容,或者用Python 的第三方庫執行JavaScript,直接採集你在瀏覽器裡看到的頁面。我們當然選擇後者。今天第一課,不深究原理,先簡單粗暴的實現我們的小目標。
Selenium:是一個強大的網路資料採集工具,其最初是為網站自動化測試而開發的。近幾年,它還被廣泛用於獲取精確的網站快照,因為它們可以直接執行在瀏覽器上。Selenium 庫是一個在WebDriver 上呼叫的API。WebDriver 有點兒像可以載入網站的瀏覽器,但是它也可以像BeautifulSoup物件一樣用來查詢頁面元素,與頁面上的元素進行互動(傳送文字、點選等),以及執行其他動作來執行網路爬蟲。安裝方式與其他Python第三方庫一樣。
$pip install Selenium
驗證一下:
Selenium自己不帶瀏覽器,它需要與第三方瀏覽器結合在一起使用。例如,如果你在Firefox 上執行Selenium,可以直接看到一個Firefox 視窗被開啟,進入網站,然後執行你在程式碼中設定的動作。雖然這樣可以看得更清楚,但不適用於我們的爬蟲程式,爬一頁就開啟一頁效率太低,所以我們用一個叫PhantomJS的工具代替真實的瀏覽器。
PhantomJS:是一個“無頭”(headless)瀏覽器。它會把網站載入到記憶體並執行頁面上的JavaScript,但是它不會向用戶展示網頁的圖形介面。把Selenium和PhantomJS 結合在一起,就可以執行一個非常強大的網路爬蟲了,可以處理Cookie、JavaScript、Header,以及任何你需要做的事情。
PhantomJS並不是python的第三方庫,不能用pip安裝。它是一個完善的瀏覽器,所以你需要去它的官方網站下載,然後把可執行檔案拷貝到Python安裝目錄的Scripts資料夾,像這樣:
開始幹活!
開啟歌單的第一頁:
http://music.163.com/#/discover/playlist/?order=hot&cat=%E5%85%A8%E9%83%A8&limit=35&offset=0
用Chrome的“開發者工具”F12先分析一下,很容易就看穿了一切。
播放數nb (number broadcast):29915
封面 msk (mask):有標題和url
同理,可以找到“下一頁”的url,最後一頁的url是“javascript:void(0)”。
最後,用18行程式碼即可完成我們的工作。
把這段程式碼儲存為get_data.py,然後執行。執行結束後,在程式的目錄裡生成了一個playlist.csv檔案。
看到成果後是不是很有成就感?如果你感興趣,還可以按照這個思路,找找評論數最多的單曲,再也不用擔心沒歌聽了!
今天的內容比較淺顯,希望對你有用。就先介紹到這裡,我們下期再見!