python——Scrapy 框架

爬虫的自我修养_4

一、Scrapy 框架简介

  • Scrapy是用纯Python实现一个为了爬取网站数据、提取结构性数据而编写的应用框架，用途非常广泛。
  • 框架的力量，用户只需要定制开发几个模块就可以轻松的实现一个爬虫，用来抓取网页内容以及各种图片，非常之方便。
  • Scrapy 使用了 Twisted[‘tw?st?d](其主要对手是Tornado)异步网络框架来处理网络通讯，可以加快我们的下载速度，不用自己去实现异步框架，并且包含了各种中间件接口，可以灵活的完成各种需求。

Scrapy架构图(绿线是数据流向)：

  • Scrapy Engine(引擎): 负责Spider、ItemPipeline、Downloader、Scheduler中间的通讯，信号、数据传递等。
  • Scheduler(调度器): 它负责接受引擎发送过来的Request请求，并按照一定的方式进行整理排列，入队，当引擎需要时，交还给引擎。
  • Downloader（下载器）：负责下载Scrapy Engine(引擎)发送的所有Requests请求，并将其获取到的Responses交还给Scrapy Engine(引擎)，由引擎交给Spider来处理，
  • Spider（爬虫）：它负责处理所有Responses,从中分析提取数据，获取Item字段需要的数据，并将需要跟进的URL提交给引擎，再次进入Scheduler(调度器)，
  • Item Pipeline(管道)：它负责处理Spider中获取到的Item，并进行进行后期处理（详细分析、过滤、存储等）的地方.
  • Downloader Middlewares（下载中间件）：你可以当作是一个可以自定义扩展下载功能的组件。
  • Spider Middlewares（Spider中间件）：你可以理解为是一个可以自定扩展和操作引擎和Spider中间通信的功能组件（比如进入Spider的Responses;和从Spider出去的Requests）

一切的开始是从我们写的爬虫（Spider）开始的，我们向引擎（Scrapu Engine）发送请求，引擎将发送来的Request请求交给调度器，调度器将他们入队，当引擎需要的时候，将他们按先进先出的方式出队，然后引擎把他们交给下载器（Downloader），下载器下载完毕后把Response交给引擎，引擎又交给我们写的爬虫程序，我们通过处理Response将里面要继续爬取的URL交给引擎（重复上面的步骤），需要保存的发送给管道（Item Pipeline）处理

制作 Scrapy 爬虫 一共需要4步：

  • 新建项目 (scrapy startproject xxx)：新建一个新的爬虫项目（新建项目方法：scrapy crawl + 爬虫项目名）
  • 明确目标 （编写items.py）：明确你想要抓取的目标
  • 制作爬虫 （spiders/xxspider.py）：制作爬虫开始爬取网页
  • 存储内容 （pipelines.py）：设计管道存储爬取内容

二、Scrapy Selectors选择器

crapy Selectors 内置 XPath 和 CSS Selector 表达式机制

Selector有四个基本的方法，最常用的还是xpath:

  • xpath(): 传入xpath表达式，返回该表达式所对应的所有节点的selector list列表
  • extract(): 序列化该节点为Unicode字符串并返回list
  • css(): 传入CSS表达式，返回该表达式所对应的所有节点的selector list列表，语法同 BeautifulSoup4
  • re(): 根据传入的正则表达式对数据进行提取，返回Unicode字符串list列表

XPath表达式的例子及对应的含义:

/html/head/title: 选择<HTML>文档中 <head> 标签内的 <title> 元素
/html/head/title/text(): 选择上面提到的 <title> 元素的文字
//td: 选择所有的 <td> 元素
//div[@class="mine"]: 选择所有具有 class="mine" 属性的 div 元素

其他的看前两篇博客吧

三、Item Pipeline

当Item在Spider中被收集之后，它将会被传递到Item Pipeline，这些Item Pipeline组件按定义的顺序处理Item。

每个Item Pipeline都是实现了简单方法的Python类，比如决定此Item是丢弃而存储。以下是item pipeline的一些典型应用：

  • 验证爬取的数据(检查item包含某些字段，比如说name字段)
  • 查重(并丢弃)
  • 将爬取结果保存到文件或者数据库中

编写item pipeline

编写item pipeline很简单，item pipiline组件是一个独立的Python类，其中process_item()方法必须实现:

class XingePipeline(object):
    def __init__(self):
        # 可选实现，做参数初始化等
        # 初始函数和结束函数只执行一遍，中间的proces_item函数，来数据就执行一遍，所以不用写ab
		self.file = open(‘teacher.json‘, ‘wb‘)	 # 打开文件

    def process_item(self, item, spider):
        # item (Item 对象) – 被爬取的item
        # spider (Spider 对象) – 爬取该item的spider
        # 这个方法必须实现，每个item pipeline组件都需要调用该方法，
        # 这个方法必须返回一个 Item 对象，被丢弃的item将不会被之后的pipeline组件所处理。
        content = json.dumps(dict(item), ensure_ascii=False) + "\n"
        self.file.write(content)
        return item

    def open_spider(self, spider):
        # spider (Spider 对象) – 被开启的spider
        # 可选实现，当spider被开启时，这个方法被调用。

    def close_spider(self, spider):
        # spider (Spider 对象) – 被关闭的spider
        # 可选实现，当spider被关闭时，这个方法被调用
		self.file.close()

要启用pipeline，必须要在settings文件中把注释去掉

# Configure item pipelines
# See http://scrapy.readthedocs.org/en/latest/topics/item-pipeline.html
ITEM_PIPELINES = {
    "mySpider.pipelines.ItcastJsonPipeline":300
}

四、Spider类

Spider类定义了如何爬取某个(或某些)网站。包括了爬取的动作(例如:是否跟进链接)以及如何从网页的内容中提取结构化数据(爬取item)。 换句话说，Spider就是您定义爬取的动作及分析某个网页(或者是有些网页)的地方。

class scrapy.Spider是最基本的类，所有编写的爬虫必须继承这个类。

主要用到的函数及调用顺序为：

__init__() : 初始化爬虫名字和start_urls列表

start_requests() 调用make_requests_from url():生成Requests对象交给Scrapy下载并返回response

parse() : 解析response，并返回Item或Requests（需指定回调函数）。Item传给Item pipline持久化 ， 而Requests交由Scrapy下载，并由指定的回调函数处理（默认parse())，一直进行循环，直到处理完所有的数据为止。

主要属性和方法

  • name

    定义spider名字的字符串。

    例如，如果spider爬取 mywebsite.com ，该spider通常会被命名为 mywebsite

  • allowed_domains

    包含了spider允许爬取的域名(domain)的列表，可选。

  • start_urls

    初始URL元祖/列表。当没有制定特定的URL时，spider将从该列表中开始进行爬取。

  • start_requests(self)

    该方法必须返回一个可迭代对象(iterable)。该对象包含了spider用于爬取（默认实现是使用 start_urls 的url）的第一个Request。

    当spider启动爬取并且未指定start_urls时，该方法被调用。

  • parse(self, response)

    当请求url返回网页没有指定回调函数时，默认的Request对象回调函数。用来处理网页返回的response，以及生成Item或者Request对象。

  • log(self, message[, level, component])

    使用 scrapy.log.msg() 方法记录(log)message。 更多数据请参见 logging

parse方法的工作规则

1. 因为使用的yield，而不是return。parse函数将会被当做一个生成器使用。scrapy会逐一获取parse方法中生成的结果，并判断该结果是一个什么样的类型；
2. 如果是request则加入爬取队列，如果是item类型则使用pipeline处理，其他类型则返回错误信息。
3. scrapy取到第一部分的request不会立马就去发送这个request，只是把这个request放到队列里，然后接着从生成器里获取；
4. 取尽第一部分的request，然后再获取第二部分的item，取到item了，就会放到对应的pipeline里处理；
5. parse()方法作为回调函数(callback)赋值给了Request，指定parse()方法来处理这些请求 scrapy.Request(url, callback=self.parse)
6. Request对象经过调度，执行生成 scrapy.http.response()的响应对象，并送回给parse()方法，直到调度器中没有Request（递归的思路）
7. 取尽之后，parse()工作结束，引擎再根据队列和pipelines中的内容去执行相应的操作；
8. 程序在取得各个页面的items前，会先处理完之前所有的request队列里的请求，然后再提取items。
7. 这一切的一切，Scrapy引擎和调度器将负责到底。

小Tips

为什么要用yield？

yield的主要作用是将函数 ==> 生成器

通过yield可以给item返回数据 也可以发送下一个的request请求。
如果用return的话，会结束函数。

如果需要返回包含成百上千个元素的list，想必会占用很多计算机资源以及时间。如果用yield
就可以缓和这种情况了。

settings文件

# -*- coding: utf-8 -*-

# Scrapy settings for douyuScripy project
#
# For simplicity, this file contains only settings considered important or
# commonly used. You can find more settings consulting the documentation:
#
#     http://doc.scrapy.org/en/latest/topics/settings.html
#     http://scrapy.readthedocs.org/en/latest/topics/downloader-middleware.html
#     http://scrapy.readthedocs.org/en/latest/topics/spider-middleware.html

BOT_NAME = ‘douyuScripy‘	# 工程名

SPIDER_MODULES = [‘douyuScripy.spiders‘]	# 爬虫文件路径
NEWSPIDER_MODULE = ‘douyuScripy.spiders‘

# Crawl responsibly by identifying yourself (and your website) on the user-agent
#USER_AGENT = ‘douyuScripy (+http://www.yourdomain.com)‘

# Obey robots.txt rules
ROBOTSTXT_OBEY = True	# 是否符合爬虫规则，我们自己写爬虫当然是不遵守了呀，注释掉就好了

# Configure maximum concurrent requests performed by Scrapy (default: 16)
#CONCURRENT_REQUESTS = 32	# 启动的协程数量，默认是16个

# Configure a delay for requests for the same website (default: 0)
# See http://scrapy.readthedocs.org/en/latest/topics/settings.html#download-delay
# See also autothrottle settings and docs
#DOWNLOAD_DELAY = 2		# 每次请求的等待时间
# The download delay setting will honor only one of:
#CONCURRENT_REQUESTS_PER_DOMAIN = 16	# 将单个域执行的并发请求的最大数量，默认是8
#CONCURRENT_REQUESTS_PER_IP = 16	# 将对单个IP执行的并发请求的最大数量，默认是0，如果非零，并发限制将应用于每个IP，而不是每个域。

# Disable cookies (enabled by default)
#COOKIES_ENABLED = False	# 是否保存cookie，默认是True

# Disable Telnet Console (enabled by default)
#TELNETCONSOLE_ENABLED = False		# 指定是否启用telnet控制台（和Windows没关系），默认是True

# Override the default request headers:
DEFAULT_REQUEST_HEADERS = {		# 请求头文件
    "User-Agent" : "DYZB/1 CFNetwork/808.2.16 Darwin/16.3.0"
  # ‘Accept‘: ‘text/html,application/xhtml+xml,application/xml;q=0.9,*/*;q=0.8‘,
  # ‘Accept-Language‘: ‘en‘,
}

# Enable or disable spider middlewares
# See http://scrapy.readthedocs.org/en/latest/topics/spider-middleware.html
#SPIDER_MIDDLEWARES = {
#    ‘douyuScripy.middlewares.DouyuscripySpiderMiddleware‘: 543,	# 爬虫中间件，后面的值越小，优先级越高
#}

# Enable or disable downloader middlewares
# See http://scrapy.readthedocs.org/en/latest/topics/downloader-middleware.html
#DOWNLOADER_MIDDLEWARES = {
#    ‘douyuScripy.middlewares.MyCustomDownloaderMiddleware‘: 543,	# 下载中间件
#}

# Enable or disable extensions
# See http://scrapy.readthedocs.org/en/latest/topics/extensions.html
#EXTENSIONS = {
#    ‘scrapy.extensions.telnet.TelnetConsole‘: None,
#}

# Configure item pipelines
# See http://scrapy.readthedocs.org/en/latest/topics/item-pipeline.html
ITEM_PIPELINES = {
   ‘douyuScripy.pipelines.DouyuscripyPipeline‘: 300,	# 使用哪个管道，多个的话，先走后面值小的
}

# Enable and configure the AutoThrottle extension (disabled by default)
# See http://doc.scrapy.org/en/latest/topics/autothrottle.html
#AUTOTHROTTLE_ENABLED = True
# The initial download delay
#AUTOTHROTTLE_START_DELAY = 5
# The maximum download delay to be set in case of high latencies
#AUTOTHROTTLE_MAX_DELAY = 60
# The average number of requests Scrapy should be sending in parallel to
# each remote server
#AUTOTHROTTLE_TARGET_CONCURRENCY = 1.0
# Enable showing throttling stats for every response received:
#AUTOTHROTTLE_DEBUG = False

# Enable and configure HTTP caching (disabled by default)
# See http://scrapy.readthedocs.org/en/latest/topics/downloader-middleware.html#httpcache-middleware-settings
#HTTPCACHE_ENABLED = True
#HTTPCACHE_EXPIRATION_SECS = 0
#HTTPCACHE_DIR = ‘httpcache‘
#HTTPCACHE_IGNORE_HTTP_CODES = []
#HTTPCACHE_STORAGE = ‘scrapy.extensions.httpcache.FilesystemCacheStorage‘

　　

时间： 2024-10-02 06:19:28

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