Scrapy入门教程

创建项目

在开始爬取之前,您必须创建一个新的Scrapy项目。进入您打算存储代码的目录中,运行下列命令:

scrapy startproject tutorial

该命令将会创建包含下列内容的 tutorial 目录:

tutorial/
    scrapy.cfg
    tutorial/
        __init__.py
        items.py
        pipelines.py
        settings.py
        spiders/
            __init__.py
            ...

这些文件分别是:

  • scrapy.cfg: 项目的配置文件
  • tutorial/: 该项目的python模块。之后您将在此加入代码。
  • tutorial/items.py: 项目中的item文件.
  • tutorial/pipelines.py: 项目中的pipelines文件.
  • tutorial/settings.py: 项目的设置文件.
  • tutorial/spiders/: 放置spider代码的目录.

定义Item

Item 是保存爬取到的数据的容器;其使用方法和python字典类似,并且提供了额外保护机制来避免拼写错误导致的未定义字段错误。

类似在ORM中做的一样,您可以通过创建一个 scrapy.Item 类,并且定义类型为 scrapy.Field 的类属性来定义一个Item。(如果不了解ORM, 不用担心,您会发现这个步骤非常简单)

首先根据需要从dmoz.org获取到的数据对item进行建模。我们需要从dmoz中获取名字,url,以及网站的描述。对此,在item中定义相应的字段。编辑 tutorial 目录中的 items.py 文件:

import scrapy

class DmozItem(scrapy.Item):
    title = scrapy.Field()
    link = scrapy.Field()
    desc = scrapy.Field()

一开始这看起来可能有点复杂,但是通过定义item,您可以很方便的使用Scrapy的其他方法。而这些方法需要知道您的item的定义。

编写第一个爬虫(Spider)

Spider是用户编写用于从单个网站(或者一些网站)爬取数据的类。

其包含了一个用于下载的初始URL,如何跟进网页中的链接以及如何分析页面中的内容,提取生成 item 的方法。

为了创建一个Spider,您必须继承 scrapy.Spider 类,且定义以下三个属性:

  • name: 用于区别Spider。该名字必须是唯一的,您不可以为不同的Spider设定相同的名字。
  • start_urls: 包含了Spider在启动时进行爬取的url列表。因此,第一个被获取到的页面将是其中之一。后续的URL则从初始的URL获取到的数据中提取。
  • parse() 是spider的一个方法。被调用时,每个初始URL完成下载后生成的 Response对象将会作为唯一的参数传递给该函数。该方法负责解析返回的数据(response data),提取数据(生成item)以及生成需要进一步处理的URL的 Request 对象。

以下为我们的第一个Spider代码,保存在 tutorial/spiders 目录下的 dmoz_spider.py 文件中:

import scrapy

class DmozSpider(scrapy.spider.Spider):
    name = "dmoz"
    allowed_domains = ["dmoz.org"]
    start_urls = [
        "http://www.dmoz.org/Computers/Programming/Languages/Python/Books/",
        "http://www.dmoz.org/Computers/Programming/Languages/Python/Resources/"
    ]

    def parse(self, response):
        filename = response.url.split("/")[-2]
        with open(filename, 'wb') as f:
            f.write(response.body)

爬取

进入项目的根目录,执行下列命令启动spider:

scrapy crawl dmoz

crawl dmoz 启动用于爬取 dmoz.org 的spider,您将得到类似的输出:

2014-01-23 18:13:07-0400 [scrapy] INFO: Scrapy started (bot: tutorial)
2014-01-23 18:13:07-0400 [scrapy] INFO: Optional features available: ...
2014-01-23 18:13:07-0400 [scrapy] INFO: Overridden settings: {}
2014-01-23 18:13:07-0400 [scrapy] INFO: Enabled extensions: ...
2014-01-23 18:13:07-0400 [scrapy] INFO: Enabled downloader middlewares: ...
2014-01-23 18:13:07-0400 [scrapy] INFO: Enabled spider middlewares: ...
2014-01-23 18:13:07-0400 [scrapy] INFO: Enabled item pipelines: ...
2014-01-23 18:13:07-0400 [dmoz] INFO: Spider opened
2014-01-23 18:13:08-0400 [dmoz] DEBUG: Crawled (200)  (referer: None)
2014-01-23 18:13:09-0400 [dmoz] DEBUG: Crawled (200)  (referer: None)
2014-01-23 18:13:09-0400 [dmoz] INFO: Closing spider (finished)

查看包含 [dmoz] 的输出,可以看到输出的log中包含定义在 start_urls 的初始URL,并且与spider中是一一对应的。在log中可以看到其没有指向其他页面( (referer:None) )。

除此之外,更有趣的事情发生了。就像我们 parse 方法指定的那样,有两个包含url所对应的内容的文件被创建了: Book , Resources

刚才发生了什么?

Scrapy为Spider的 start_urls 属性中的每个URL创建了 scrapy.Request 对象,并将 parse 方法作为回调函数(callback)赋值给了Request。

Request对象经过调度,执行生成 scrapy.http.Response 对象并送回给spider parse() 方法。

提取Item

Selectors选择器简介

从网页中提取数据有很多方法。Scrapy使用了一种基于 XPath 和 CSS 表达式机制:Scrapy Selectors 。关于selector和其他提取机制的信息请参考 Selector文档

这里给出XPath表达式的例子及对应的含义:

  • /html/head/title: 选择HTML文档中 标签内的 </span></code> 元素</li> <li><code class="docutils literal"><span class="pre">/html/head/title/text()</span></code>: 选择上面提到的 <code class="docutils literal"><span class="pre"><title></span></code> 元素的文字</li> <li><code class="docutils literal"><span class="pre">//td</span></code>: 选择所有的 <code class="docutils literal"> <span class="pre"><td></span></code> 元素</li> <li><code class="docutils literal"><span class="pre">//div[@class="mine"]</span></code>: 选择所有具有 <code class="docutils literal"><span class="pre">class="mine"</span></code> 属性的 <code class="docutils literal"> <span class="pre">div</span></code> 元素</li> </ul> <p>上边仅仅是几个简单的XPath例子,XPath实际上要比这远远强大的多。如果您想了解的更多,我们推荐 这篇XPath教程 。</p> <p>为了配合XPath,Scrapy除了提供了 <code class="xref py py-class docutils literal"><span class="pre">Selector</span></code>之外,还提供了方法来避免每次从response中提取数据时生成selector的麻烦。</p> <p>Selector有四个基本的方法(点击相应的方法可以看到详细的API文档):</p> <ul class="simple"> <li><code class="xref py py-meth docutils literal"><span class="pre">xpath()</span></code>: 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 。</li> <li><code class="xref py py-meth docutils literal"><span class="pre">css()</span></code>: 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.</li> <li><code class="xref py py-meth docutils literal"><span class="pre">extract()</span></code>: 序列化该节点为unicode字符串并返回list。</li> <li><code class="xref py py-meth docutils literal"><span class="pre">re()</span></code>: 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。</li> </ul> </div> <div class="section" id="shellselector"> <h4>在Shell中尝试Selector选择器</h4> <p>为了介绍Selector的使用方法,接下来我们将要使用内置的 <span>Scrapy shell</span> 。Scrapy Shell需要您预装好IPython(一个扩展的Python终端)。</p> <p>您需要进入项目的根目录,执行下列命令来启动shell:</p> <div class="highlight-python"> <div class="highlight"> <pre>scrapy shell "http://www.dmoz.org/Computers/Programming/Languages/Python/Books/" </pre> </div> </div> <div class="admonition note"> <p class="first admonition-title">注解</p> <p class="last">当您在终端运行Scrapy时,请一定记得给url地址加上引号,否则包含参数的url(例如 <code class="docutils literal"> <span class="pre">&</span></code> 字符)会导致Scrapy运行失败。</p> </div> <p>shell的输出类似:</p> <div class="highlight-python"> <div class="highlight"> <pre>[ ... Scrapy log here ... ] 2015-01-07 22:01:53+0800 [domz] DEBUG: Crawled (200) <GET http://www.dmoz.org/Computers/Programming/Languages/Python/Books/> (referer: None) [s] Available Scrapy objects: [s] crawler <scrapy.crawler.Crawler object at 0x02CE2530> [s] item {} [s] request <GET http://www.dmoz.org/Computers/Programming/Languages/Python/Books/> [s] response <200 http://www.dmoz.org/Computers/Programming/Languages/Python/Books/> [s] sel <Selector xpath=None data=u'<html lang="en">\r\n<head>\r\n<meta http-equ'> [s] settings <CrawlerSettings module=<module 'tutorial.settings' from 'tutorial\settings.pyc'>> [s] spider <DomzSpider 'domz' at 0x302e350> [s] Useful shortcuts: [s] shelp() Shell help (print this help) [s] fetch(req_or_url) Fetch request (or URL) and update local objects [s] view(response) View response in a browser >>> </pre> </div> </div> <p>当shell载入后,您将得到一个包含response数据的本地 <code class="docutils literal"><span class="pre">response</span></code> 变量。输入 <code class="docutils literal"><span class="pre">response.body</span></code> 将输出response的包体, 输出 <code class="docutils literal"><span class="pre">response.headers</span></code> 可以看到response的包头。</p> <p>更为重要的是,当输入 <code class="docutils literal"><span class="pre">response.selector</span></code> 时,您将获取到一个可以用于查询返回数据的selector(选择器),以及映射到 <code class="docutils literal"><span class="pre">response.selector.xpath()</span></code> 、 <code class="docutils literal"><span class="pre">response.selector.css()</span></code> 的快捷方法(shortcut): <code class="docutils literal"><span class="pre">response.xpath()</span></code> 和 <code class="docutils literal"><span class="pre">response.css()</span></code> 。</p> <p>同时,shell根据response提前初始化了变量 <code class="docutils literal"><span class="pre">sel</span></code> 。该selector根据response的类型自动选择最合适的分析规则(XML vs HTML)。</p> <p>让我们来试试:</p> <div class="highlight-python"> <div class="highlight"> <pre>In [1]: sel.xpath('//title') Out[1]: [<Selector xpath='//title' data=u'<title>Open Directory - Computers: Progr'>] In [2]: sel.xpath('//title').extract() Out[2]: [u'<title>Open Directory - Computers: Programming: Languages: Python: Books'] In [3]: sel.xpath('//title/text()') Out[3]: [] In [4]: sel.xpath('//title/text()').extract() Out[4]: [u'Open Directory - Computers: Programming: Languages: Python: Books'] In [5]: sel.xpath('//title/text()').re('(\w+):') Out[5]: [u'Computers', u'Programming', u'Languages', u'Python']

提取数据

现在,我们来尝试从这些页面中提取些有用的数据。

您可以在终端中输入 response.body 来观察HTML源码并确定合适的XPath表达式。不过,这任务非常无聊且不易。您可以考虑使用Firefox的Firebug扩展来使得工作更为轻松。详情请参考 使用Firebug进行爬取借助Firefox来爬取

在查看了网页的源码后,您会发现网站的信息是被包含在 第二个

    元素中。

    我们可以通过这段代码选择该页面中网站列表里所有

  • 元素:

    sel.xpath('//ul/li')
    

    网站的描述:

    sel.xpath('//ul/li/text()').extract()
    

    网站的标题:

    sel.xpath('//ul/li/a/text()').extract()
    

    以及网站的链接:

    sel.xpath('//ul/li/a/@href').extract()
    

    之前提到过,每个 .xpath() 调用返回selector组成的list,因此我们可以拼接更多的 .xpath() 来进一步获取某个节点。我们将在下边使用这样的特性:

    for sel in response.xpath('//ul/li'):
        title = sel.xpath('a/text()').extract()
        link = sel.xpath('a/@href').extract()
        desc = sel.xpath('text()').extract()
        print title, link, desc
    

    注解

    关于嵌套selctor的更多详细信息,请参考 嵌套选择器(selectors) 以及 选择器(Selectors) 文档中的 使用相对XPaths 部分。

    在我们的spider中加入这段代码:

    import scrapy
    
    class DmozSpider(scrapy.Spider):
        name = "dmoz"
        allowed_domains = ["dmoz.org"]
        start_urls = [
            "http://www.dmoz.org/Computers/Programming/Languages/Python/Books/",
            "http://www.dmoz.org/Computers/Programming/Languages/Python/Resources/"
        ]
    
        def parse(self, response):
            for sel in response.xpath('//ul/li'):
                title = sel.xpath('a/text()').extract()
                link = sel.xpath('a/@href').extract()
                desc = sel.xpath('text()').extract()
                print title, link, desc
    

    现在尝试再次爬取dmoz.org,您将看到爬取到的网站信息被成功输出:

    scrapy crawl dmoz
    

使用item

Item 对象是自定义的python字典。您可以使用标准的字典语法来获取到其每个字段的值。(字段即是我们之前用Field赋值的属性):

>>> item = DmozItem()
>>> item['title'] = 'Example title'
>>> item['title']
'Example title'

一般来说,Spider将会将爬取到的数据以 Item 对象返回。所以为了将爬取的数据返回,我们最终的代码将是:

import scrapy

from tutorial.items import DmozItem

class DmozSpider(scrapy.Spider):
    name = "dmoz"
    allowed_domains = ["dmoz.org"]
    start_urls = [
        "http://www.dmoz.org/Computers/Programming/Languages/Python/Books/",
        "http://www.dmoz.org/Computers/Programming/Languages/Python/Resources/"
    ]

    def parse(self, response):
        for sel in response.xpath('//ul/li'):
            item = DmozItem()
            item['title'] = sel.xpath('a/text()').extract()
            item['link'] = sel.xpath('a/@href').extract()
            item['desc'] = sel.xpath('text()').extract()
            yield item

注解

您可以在 dirbot 项目中找到一个具有完整功能的spider。该项目可以通过 https://github.com/scrapy/dirbot 找到。

现在对dmoz.org进行爬取将会产生 DmozItem 对象:

[dmoz] DEBUG: Scraped from <200 http://www.dmoz.org/Computers/Programming/Languages/Python/Books/>
     {'desc': [u' - By David Mertz; Addison Wesley. Book in progress, full text, ASCII format. Asks for feedback. [author website, Gnosis Software, Inc.\n],
      'link': [u'http://gnosis.cx/TPiP/'],
      'title': [u'Text Processing in Python']}
[dmoz] DEBUG: Scraped from <200 http://www.dmoz.org/Computers/Programming/Languages/Python/Books/>
     {'desc': [u' - By Sean McGrath; Prentice Hall PTR, 2000, ISBN 0130211192, has CD-ROM. Methods to build XML applications fast, Python tutorial, DOM and SAX, new Pyxie open source XML processing library. [Prentice Hall PTR]\n'],
      'link': [u'http://www.informit.com/store/product.aspx?isbn=0130211192'],
      'title': [u'XML Processing with Python']}

保存爬取到的数据

最简单存储爬取的数据的方式是使用 Feed exports:

scrapy crawl dmoz -o items.json

该命令将采用 JSON 格式对爬取的数据进行序列化,生成 items.json 文件。

在类似本篇教程里这样小规模的项目中,这种存储方式已经足够。如果需要对爬取到的item做更多更为复杂的操作,您可以编写Item Pipeline 。类似于我们在创建项目时对Item做的,用于您编写自己的tutorial/pipelines.py 也被创建。不过如果您仅仅想要保存item,您不需要实现任何的pipeline。



http://scrapy-chs.readthedocs.org/zh_CN/latest/intro/tutorial.html

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