爬虫入门
1 目标
- 掌握爬虫的定义
- 了解爬虫的分类
- 掌握爬虫的流程
- 掌握爬虫相关的http和https的知识点
- 掌握requests模块的使用
- 掌握lxml模块的使用
2 爬虫的基础概念
2.1 数据的来源
- 去第三方的公司购买数据(比如企查查)
- 去免费的数据网站下载数据(比如国家统计局)
- 通过爬虫爬取数据
- 人工收集数据(比如问卷调查)
在上面的来源中：人工的方式费时费力，免费的数据网站上的数据质量不佳，很多第三方的数据公司他们的数据来源往往也是爬虫获取的，所以获取数据最有效的途径就是通过爬虫爬取
2.2 爬取到的数据用途
百度新闻，一家并不是做新闻的公司，这个网站上的新闻数据从哪里来的呢？
他的新闻数据都是其他网站上的，在百度新闻上仅仅做了展示，如果后续我们要做一个网站，天天新闻，是不是也可以这样做呢
那么同样的，我们后续想要做一个和网易云音乐类似的音乐网站，是不是也可以这样来做呢？
通过前面的列子，能够总结出：
爬虫获取的数据的用途：
- 进行在网页或者是app上进行展示
- 进行数据分析或者是机器学习相关的项目
2.3 什么是爬虫(重点掌握)
网络爬虫（又被称为网页蜘蛛，网络机器人）就是模拟客户端发送网络请求，接收请求响应，一种按照一定的规则，自动地抓取互联网信息的程序。
原则上，只要是浏览器(客户端)能做的事情，爬虫都能够做
2.4 爬虫的更多用途(了解)
-
12306抢票
-
网站上的投票
-
短信轰炸
- 注册页面1
- 注册页面2
- 注册页面3
3 爬虫的分类和爬虫的流程
3.1 爬虫的分类
在上一小结中，我们介绍爬虫爬取到的数据用途的时候，给大家举了两个例子，其实就是两种不同类型的爬虫
根据被爬网站的数量的不同，我们把爬虫分为：
-
通用爬虫：通常指搜索引擎的爬虫
-
聚焦爬虫：针对特定网站的爬虫
3.2 爬虫的流程
请思考：如果自己要实现一个和百度新闻一样的网站需要怎么做？
3.2.1 聚焦爬虫的工作流程如下：
3.2.2 搜索引擎的工作流程如下：
但是搜索引擎类似的通用爬虫的工作流程有些不同
3.2.3 搜索引擎的局限性
-
通用搜索引擎所返回的网页里90%的内容无用。
-
图片、音频、视频多媒体的内容通用搜索引擎无能为力
-
不同用户搜索的目的不全相同，但是返回内容相同
3.2.4 robots协议
Robots协议：网站通过Robots协议告诉搜索引擎哪些页面可以抓取，哪些页面不能抓取，但它仅仅是道德层面上的约束
例如：淘宝的robots协议
4 HTTP和HTTPS的复习
4.1 http和https的概念(掌握)
HTTP
- 超文本传输协议
- 默认端口号：80
HTTPS
- HTTP + SSL(安全套接字层)
- 默认端口号：443
HTTPS比HTTP更安全，但是性能更低
4.2 浏览器发送HTTP请求的过程(重点理解)
浏览器会主动请求js，css等内容，js会修改页面的内容，js也可以重新发送请求，最后浏览器渲染出来的内容在elements中，其中包含css，图片，js，url地址对应的响应等。
但是在爬虫中，爬虫只会请求url地址，对应的拿到url地址对应的响应
浏览器渲染出来的页面和爬虫请求的页面并不一样
所以在爬虫中，需要以url地址对应的响应为准来进行数据的提取
4.3 url的形式
url的形式：scheme://host[:port#]/path/…/[?query-string][#anchor]
- scheme：协议(例如：http, https, ftp)
- host：服务器的IP地址或者域名
- port：服务器的端口（如果是走协议默认端口，80 or 443）
- path：访问资源的路径
- query-string：参数，发送给http服务器的数据
- anchor：锚（跳转到网页的指定锚点位置）
- url地址中是否包含锚点对响应没有影响
4.4 HTTP请求的形式
这个图大家见过很多次，那么在浏览器headers中，点击view source来具体观察其中的请求行，请求头部和请求数据是什么样子的
4.5 HTTP常见请求头
- Host (主机和端口号)
- Connection (链接类型)
- Upgrade-Insecure-Requests (升级为HTTPS请求)
- User-Agent (浏览器名称)
- Accept (传输文件类型)
- Referer (页面跳转处)
- Accept-Encoding（文件编解码格式）
- Cookie （Cookie）
- x-requested-with :XMLHttpRequest (是Ajax 异步请求)
4.6 常见的请求方法
- GET
- POST
get请求和post请求的区别可以参w3school
4.7 响应状态码(status code)
常见的状态码：
- 200：成功
- 302：临时转移至新的url
- 307：临时转移至新的url
- 404：not found
- 500：服务器内部错误
5 字符串相关的复习
5.1 Unicode UTF8 ASCII的补充
字符(Character)是各种文字和符号的总称，包括各国家文字、标点符号、图形符号、数字等
字符集(Character set)是多个字符的集合
字符集包括：ASCII字符集、GB2312字符集、GB18030字符集、Unicode字符集等
ASCII编码是1个字节，而Unicode编码通常是2个字节。
UTF-8是Unicode的实现方式之一，UTF-8是它是一种变长的编码方式，可以是1，2，3个字节
了解更多请看故事：ascii和unicode以及utf-8的起源
5.2 python3中的字符串
python3中两种字符串类型：
-
str：Unicode的呈现形式
-
bytes：字节类型，互联网上数据的都是以二进制的方式(字节类型)传输的
使用方法:
- str 使用encode方法转化为 bytes
- bytes 通过decode转化为 str
编码方式解码方式必须一样，否则就会出现乱码
5.3 python2中的字符串
python2中字符串有两种类型
- Unicode类型
- 字节类型
在Python2中，字符串无法完全地支持国际字符集和Unicode编码。为了解决这种限制，Python2对Unicode数据使用了单独的字符串类型。要输入Unicode字符串字面量，要在第一个引号前加上'u'。
Python2中普通字符串实际上就是已经编码(非Unicode)的字节字符串。
5.3.1 python2中的字节类型字符串
python2 中定义字符串的时候，会自动将字符串转换为合适编码的字节字符串，比如中文：自动转换为utf-8编码的字节字符串
看下面的例子：
>>> a = "传智播客" #如此定义字符串的时候，其为字节类型
>>> a '\xe4\xbc\xa0\xe6\x99\xba\xe6\x92\xad\xe5\xae\xa2'
>>> type(a)
上面的这种定义和在字符串前面加上b的效果一样
>>> c = b"传智播客"
>>> c
'\xe4\xbc\xa0\xe6\x99\xba\xe6\x92\xad\xe5\xae\xa2'
>>> type(c)
>>> c.decode("utf-8")
u'\u4f20\u667a\u64ad\u5ba2'
由于a已经是字节类型，所以只能对其进行解码，转化为str类型
>>> a.encode("utf-8")
Traceback
(most recent call last): File "", line 1, in
UnicodeDecodeError: 'ascii' codec can't decode byte 0xe4 in position 0: ordinal not in range(128)
>>> a.decode("utf-8")
u'\u4f20\u667a\u64ad\u5ba2'
5.3.2 python2中的unicode类型字符串
如果需要定义unicode字符串，即非字节类型的字符串的时候需要在前面加上u
>>> b = u"传智播客"
>>> b u'\u4f20\u667a\u64ad\u5ba2'
>>> type(b)
>>> b.encode("utf-8") '\xe4\xbc\xa0\xe6\x99\xba\xe6\x92\xad\xe5\xae\xa2'
5.3.3 python2中字节类型和unicode类型的转化
- 字节类型通过decode转化为unicode类型
- unciode类型通过encode方法转化为字节类型
- 方法的使用和python3相同，但是在方法中默认的编解码方式为ASCII，对中文需要手动指定为UTF-8
>>> b
u'\u4f20\u667a\u64ad\u5ba2'
>>> b.encode()
Traceback
(most recent call last): File "", line 1, in
UnicodeEncodeError: 'ascii' codec can't encode characters in position 0-3: ordinal not in range(128)
>>> b.encode("utf-8") '\xe4\xbc\xa0\xe6\x99\xba\xe6\x92\xad\xe5\xae\xa2'