花开如雨
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五、Python复习教程（重点）-爬虫框架实战

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文章目录

  • 目录导航：
  • 九、Python网络爬虫进阶实战(上)
    • 1. Scrapy框架介绍与安装
      • 1.1.认识Scrapy框架
        • Scrapy框架介绍：
        • Scrapy框架的运行原理：
        • Scrapy主要包括了以下组件：
          • Scrapy运行流程大概如下：
      • 1.2 Scrapy的安装：
      • 1.3 Scrapy爬虫框架的具体使用步骤如下：
    • 2. Scrapy框架的使用
      • 2.1 Scrapy框架的命令介绍
        • Scrapy 命令 分为两种：`全局命令` 和 `项目命令`。
          • 全局命令
          • 项目命令：
        • Scrapy框架的命令使用：
          • shell命令, 进入scrpay交互环境
      • 2.2 Scrapy框架的使用：
        • ① 创建项目
        • ② 进入demo项目目录，创建爬虫spider类文件
        • ③ 创建Item
        • ④ 解析Response
        • ⑤ 使用Item Pipeline
        • ⑥ 运行：
      • 2.3 Scrapy框架中的POST提交：
    • 3. Selector选择器
      • 3.1 直接使用：
      • 3.2 Scrapy shell
      • 3.3 Xpath选择器：
      • 3.4 CSS选择器：
      • 3.5 正则匹配：
    • 4. Spider的使用
      • 4.1 Spider运行流程：
      • 4.2 Spider类分析：
      • 4.3 实战案例：
    • 5. Downloader Middleware的使用
      • 5.1 使用说明：
      • 5.2 自定义Downloader Middleware中间件
        • ① process_request(request,spider)
        • ② process_response(request, response, spider)
        • ③ process_exception(request, exception, spider)
      • 5.3 实战案例：
    • 6. Spider Middleware的使用
      • 6.1 激活spider中间件
      • 6.2 编写您自己的spider中间件
        • process_spider_input(response, spider)
        • process_spider_output(response, result, spider)
        • process_spider_exception(response, exception, spider)
        • process_start_requests(start_requests, spider)
      • Scrapy框架的配置Settings
        • 内置设置参考手册
    • 7. ItemPipeline的使用
      • 7.1 如何编写你自己的item pipeline
        • ① `process_item(item, spider)`
        • ② `open_spider(spider)`
        • ③ `close_spider(spider)`
      • 7.2 样例：
        • 验证价格，同时丢弃没有价格的item
        • 将item写入JSON文件：
        • 去重
        • 启用一个Item Pipeline组件:
      • 7.3 Scrapy框架案例实战：
        • ① 创建项目
        • ② 进入educsdn项目目录，创建爬虫spider类文件（courses课程）
        • ③ 创建Item
        • ④ 解析Response
        • ⑤、创建数据库和表：
        • ⑥、使用Item Pipeline
        • ⑦ 修改配置文件
        • ⑧、运行爬取：
        • ① ImagesPipeline介绍
        • ② 具体使用：
    • 8. Scrapy爬虫案例实战
        • ① 创建项目
        • ② 进入tencent项目目录，创建爬虫spider类文件（hr招聘信息）
        • ③ 创建Item
        • ④ 解析Response
        • ⑤、创建数据库和表：
        • ⑥、使用Item Pipeline
        • ⑦ 修改配置文件
        • ⑧、运行爬取：
    • 9. Scrapy扩展
      • 1. 如何使scrapy爬取信息不打印在命令窗口中
      • 2. Scrapy中的日志处理
  • 十、Python网络爬虫进阶实战(中)
    • 09. Selenium的使用
      • 9.1 动态渲染页面爬取
      • 9.2 Selenium的介绍
      • 9.3 Selenium的使用
          • ① 初次体验：模拟谷歌浏览器访问百度首页，并输入python关键字搜索
          • ② 声明浏览器对象
          • ③ 访问页面
          • ④ 查找节点：
          • ⑤ 节点交互：
          • ⑥ 动态链：
          • ⑦ 执行JavaScript：
          • ⑧ 获取节点信息：
          • ⑨ 切换Frame：
          • ⑩ 延迟等待：
          • 11 前进和后退：
          • 12 Cookies：
          • 13 选项卡管理：
          • 14 异常处理：
    • 10. Selenium爬取淘宝商品
      • ① 案例要求
      • ② 案例分析：
      • ③ 具体代码实现
    • 11. MongoDB数据库
      • 1.1 RDBMS与NoSQL区别：
      • 1.2 Windows下安装MongoDB：
      • 1.3 数据库的操作
        • ① MongoDB的数据库操作
        • ② MongoDB的集合操作：
        • ③ 数据类型：
        • ④ 数据的操作
      • 11.4 备份与恢复
      • 11.5 与python交互
    • 12. Scrapy框架使用Selenium
        • ① 创建项目
        • ② 定义Item类
        • ③ 解析页面
        • ④ 对接Selenium
        • ⑤ 解析页面信息
        • ⑥ 存储结果
    • 13. 代理的使用
      • 13.1 代理服务的介绍：
      • 13.2 代理的设置：
        • ① urllib的代理设置
        • ② requests的代理设置
        • ③ Selenium的代理使用
        • ④ 在Scrapy使用代理
      • 13.3 免费代理IP的使用
      • 13.4 收费代理IP的使用
    • 14. 使用代理爬取信息实战
      • 14.1 实战目标：
      • 14.2 准备工作：
      • 14.3 具体实现：
        • ① 创建项目
        • ② 定义Item类
        • ③ 解析页面
        • ④ 存储结果
        • ⑤ 执行爬虫文件开始信息爬取
        • ⑥ 在中间件中使用付费代理服务来解决上面错误：
    • 15. Redis数据库
      • 15.1 Redis简介
      • 15.2 Redis的安装：
      • 15.3 Redis的操作：
        • ① String（子串类型）
        • ② hash类型：
        • ③ list类型（双向链表结构）
        • ④ sets类型和操作：
        • ⑤ 有序集合(sorted set)：
        • ⑥ Redis常用命令：
      • 15.4 Redis高级实用特性
      • 15.5 Python使用Redis
        • redis操作hash哈希
        • redis操作list链表
        • redis操作set集合
    • 16. 分布式爬虫原理
      • 16.1 分布式爬虫架构
      • 16.2 维护爬取队列
      • 16.3 如何去重
      • 16.4 防止中断
      • 16.5 架构实现
    • 17. Scrapy分布式实战
      • 17.1 准备
      • 17.2 Scrapy-redis各个组件介绍
        • ① connection.py
        • ② dupefilter.py
        • ③ queue.py
        • ④ pipelines.py
        • ⑤ scheduler.py
        • ⑥ spider.py
      • 17.3 具体使用(对Scrapy改造)：
        • 1.首先在settings.py中配置redis（在scrapy-redis 自带的例子中已经配置好）
        • 2.item.py的改造
        • 3.spider的改造。star_turls变成了redis_key从redis中获得request，继承的scrapy.spider变成RedisSpider。
        • **启动爬虫：**
        • **更多关于配置Scrapy框架中配置：settings.py**
      • 17.4 实战案例：
        • ① 编写slave(从)项目代码：
        • ② 编写master(主)项目代码：
      • 17.5 处理的Redis里的数据：
        • 存入的MongoDB
  • 十一、Python网络爬虫进阶实战(下)
    • 18. App的信息爬取
      • 18.1 Charles的介绍
        • Charles主要功能:
      • 18.2 Charles的配置
        • ① 网络共享配置：
        • ② 代理设置：
        • ③ 证书配置：
        • ⑤ Charles 配置 HTTPS 代理的乱码问题
      • 18.3 Charles的运行原理和具体使用
        • ① 运行原理：
        • ② 具体使用
    • 19. mitmproxy的使用
      • 19.1 安装和配置：
      • 19.2 mitmproxy的使用：
      • 19.3 mitmdump的使用：
    • 20. App信息抓取实战
        • ① 抓取目标：
        • ② 准备工作和抓取分析
        • ③ 代码编写：
    • 21. 从API爬取天气预报数据
      • 21.1 注册免费API和阅读文档
      • 21.2 提取全国城市信息
      • 21.3 获取指定城市的天气信息
      • 21.4 综合实例
    • 22. 滑动验证码的识别
      • 22.1 滑动验证码的识别介绍
      • 22.2 实现步骤：
        • ① 初始化
        • ② 模拟登录填写，点开滑块验证
        • ③ 获取并储存有无缺口的两张图片
        • ④ 获取缺口位置
        • ⑤ 获取移动轨迹
        • ⑥ 按照轨迹拖动，完全验证
        • ⑦ 完成登录
      • 22.3 完整代码：
    • 23. 爬虫项目需求分析
        • 1 项目名称
        • 2 项目描述：
        • 3 爬取网站过程分析：
        • 4 运行环境要求：
        • 5 项目中的建议：
    • 24. 爬虫项目架构设计
        • 1. 数据库设计：
        • 2. 项目结构：
        • 3. 具体实施描述
        • 4. 项目中的规范：
    • 25. 爬虫项目的代码实现
      • 25.1 数据库的准备：
      • 25.2 模块1的实现：
      • 25.3 模块2的实现：
      • 25.4 模块3的实现：
      • 25.5 模块4的实现：
      • 25.6 反爬处理：
    • 26. 使用web展示爬取信息
      • 26.1 创建项目myweb和应用web
      • 26.2 执行数据库连接配置,网站配置
      • 26.3 定义Model类
      • 26.4 URL路由配置：
      • 26.5 编写视图处理文件
      • 26.5 编写模板输出文件
      • 26.6 启动服务测试：
      • 26.7 练习：
    • [Published with GitBook](https://www.gitbook.com/)

九、Python网络爬虫进阶实战(上)

1. Scrapy框架介绍与安装
2. Scrapy框架的使用
3. Selector选择器
4. Spider的使用
5. Downloader Middleware的使用
6. Spider Middleware的使用
7. ItemPipeline的使用
8. Scrapy实战案例

1. Scrapy框架介绍与安装

1.1.认识Scrapy框架

Scrapy框架介绍：

  • Scrapy是: 由Python语言开发的一个快速、高层次的屏幕抓取和web抓取框架，用于抓取web站点并从页面中提取结构化的数据。
  • Scrapy用途广泛，可以用于数据挖掘、监测和自动化测试。

五、Python复习教程（重点）-爬虫框架实战_第1张图片]

  • Scrapy吸引人的地方在于它是一个框架，任何人都可以根据需求方便的修改。它也提供了多种类型爬虫的基类，如BaseSpider、sitemap爬虫等，最新版本又提供了web2.0爬虫的支持。
  • Scrap，是碎片的意思，这个Python的爬虫框架叫Scrapy。

Scrapy框架的运行原理：

五、Python复习教程（重点）-爬虫框架实战_第2张图片]

Scrapy主要包括了以下组件：

  • 引擎(Scrapy Engine)
    • 用来处理整个系统的数据流处理, 触发事务(框架核心)
  • Item 项目，它定义了爬取结果的数据结构，爬取的数据会赋值成改Item对象
  • 调度器(Scheduler)
    • 用来接受引擎发过来的请求, 压入队列中, 并在引擎再次请求的时候返回.
    • 可以想像成一个URL（抓取网页的网址或者说是链接）的优先队列, 由它来决定下一个要抓取的网址是什么, 同时去除重复的网址
  • 下载器(Downloader)
    • 用于下载网页内容, 并将网页内容返回给蜘蛛(Scrapy下载器是建立在twisted这个高效的异步模型上的)
  • 爬虫(Spiders)
    • 爬虫是主要干活的, 用于从特定的网页中提取自己需要的信息, 即所谓的实体(Item)。用户也可以从中提取出链接,让Scrapy继续抓取下一个页面
  • 项目管道(Pipeline)
    • 负责处理爬虫从网页中抽取的实体，主要的功能是持久化实体、验证实体的有效性、清除不需要的信息。当页面被爬虫解析后，将被发送到项目管道，并经过几个特定的次序处理数据。
  • 下载器中间件(Downloader Middlewares)
    • 位于Scrapy引擎和下载器之间的框架，主要是处理Scrapy引擎与下载器之间的请求及响应。
  • 爬虫中间件(Spider Middlewares)
    • 介于Scrapy引擎和爬虫之间的框架，主要工作是处理蜘蛛的响应输入和请求输出。
  • 调度中间件(Scheduler Middewares)
    • 介于Scrapy引擎和调度之间的中间件，从Scrapy引擎发送到调度的请求和响应。
Scrapy运行流程大概如下：

数据处理流程

  • Scrapy的整个数据处理流程有Scrapy引擎进行控制，其主要的运行方式为：
  • 引擎打开一个域名，时蜘蛛处理这个域名，并让蜘蛛获取第一个爬取的URL。
  • 引擎从蜘蛛那获取第一个需要爬取的URL，然后作为请求在调度中进行调度。
  • 引擎从调度那获取接下来进行爬取的页面。
  • 调度将下一个爬取的URL返回给引擎，引擎将它们通过下载中间件发送到下载器。
  • 当网页被下载器下载完成以后，响应内容通过下载中间件被发送到引擎。
  • 引擎收到下载器的响应并将它通过蜘蛛中间件发送到蜘蛛进行处理。
  • 蜘蛛处理响应并返回爬取到的项目，然后给引擎发送新的请求。
  • 引擎将抓取到的项目项目管道，并向调度发送请求。
  • 系统重复第二部后面的操作，直到调度中没有请求，然后断开引擎与域之间的联系。

1.2 Scrapy的安装：

  • 第一种：在命令行模式下使用pip命令即可安装：
    $ pip install scrapy

    F:\Python02\demo>scrapy version
    Scrapy 1.5.0
  • 第二种：首先下载，然后再安装：
    $ pip download scrapy -d ./

    # 通过指定国内镜像源下载 
    $pip download  -i https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple scrapy -d ./
  • 具体文件如下：

五、Python复习教程（重点）-爬虫框架实战_第3张图片]

  • 进入下载目录后执行下面命令安装：
  $ pip install Scrapy-1.5.0-py2.py3-none-any.whl
  • 注意安装过程中由于缺少 Microsoft Visual C++ 14.0 那么请先安装此软件后再执行上面的命令安装就可以了。

五、Python复习教程（重点）-爬虫框架实战_第4张图片]

  • 下载软件如下：visualcppbuildtools_full.exe

五、Python复习教程（重点）-爬虫框架实战_第5张图片]

1.3 Scrapy爬虫框架的具体使用步骤如下：

五、Python复习教程（重点）-爬虫框架实战_第6张图片]

2. Scrapy框架的使用

2.1 Scrapy框架的命令介绍

Scrapy 命令 分为两种：全局命令 和 项目命令。

  • 全局命令：在哪里都能使用。
  • 项目命令：必须在爬虫项目里面才能使用。
全局命令
C:\Users\AOBO>scrapy -h
Scrapy 1.2.1 - no active project

使用格式:
  scrapy  [options] [args]

可用的命令:
  bench         测试本地硬件性能（工作原理：）：scrapy bench
  commands
  fetch         取URL使用Scrapy下载
  genspider     产生新的蜘蛛使用预先定义的模板
  runspider     运用单独一个爬虫文件：scrapy runspider abc.py
  settings      获取设置值
  shell         进入交互终端，用于爬虫的调试（如果你不调试，那么就不常用）：scrapy shell http://www.baidu.com --nolog（--nolog 不显示日志信息）
  startproject  创建一个爬虫项目，如：scrapy startproject demo（demo 创建的爬虫项目的名字）
  version       查看版本：（scrapy version）
  view          下载一个网页的源代码，并在默认的文本编辑器中打开这个源代码：scrapy view http://www.aobossir.com/

  [ more ]      从项目目录运行时可获得更多命令

使用 "scrapy  -h" 要查看有关命令的更多信息
项目命令：
D:\BaiduYunDownload\first>scrapy -h
Scrapy 1.2.1 - project: first

Usage:
  scrapy  [options] [args]

Available commands:
  bench         Run quick benchmark test
  check         Check spider contracts
  commands
  crawl         运行一个爬虫文件。：scrapy crawl f1 或者 scrapy crawl f1 --nolog
  edit          使用编辑器打开爬虫文件 （Windows上似乎有问题，Linux上没有问题）：scrapy edit f1
  fetch         Fetch a URL using the Scrapy downloader
  genspider     Generate new spider using pre-defined templates
  list          列出当前爬虫项目下所有的爬虫文件： scrapy list
  parse         Parse URL (using its spider) and print the results
  runspider     Run a self-contained spider (without creating a project)
  settings      获取设置值
  shell         进入交互终端，用于爬虫的调试（如果你不调试，那么就不常用）
  startproject  创建一个爬虫项目，如：scrapy startproject demo（demo 创建的爬虫项目的名字）
  version       查看版本：（scrapy version）
  view          下载一个网页的源代码，并在默认的文本编辑器中打开这个源代码

Use "scrapy  -h" to see more info about a command

注意：Scrapy运行ImportError: No module named win32api错误。请安装：pip install pypiwin32

Scrapy框架的命令使用：

  • 查看所有命令

    scrapy -h

  • 查看帮助信息:

    scapy --help

  • 查看版本信息:

    (venv)ql@ql:~$ scrapy version
Scrapy 1.1.2
(venv)ql@ql:~$ 
(venv)ql@ql:~$ scrapy version -v
Scrapy    : 1.1.2
lxml      : 3.6.4.0
libxml2   : 2.9.4
Twisted   : 16.4.0
Python    : 2.7.12 (default, Jul  1 2016, 15:12:24) - [GCC 5.4.0 20160609]
pyOpenSSL : 16.1.0 (OpenSSL 1.0.2g-fips  1 Mar 2016)
Platform  : Linux-4.4.0-36-generic-x86_64-with-Ubuntu-16.04-xenial
(venv)ql@ql:~$

  • 新建一个工程

scrapy startproject spider_name

  • 构建爬虫genspider(generator spider)

  • 一个工程中可以存在多个spider, 但是名字必须唯一

    scrapy genspider name domain
#如:
#scrapy genspider sohu sohu.org

  • 查看当前项目内有多少爬虫

    scrapy list

  • view使用浏览器打开网页

    scrapy view http://www.baidu.com
shell命令, 进入scrpay交互环境
# 进入该url的交互环境
scrapy shell http://www.dmoz.org/Computers/Programming/Languages/Python/Books/

  • 之后便进入交互环境，我们主要使用这里面的response命令, 例如可以使用

    response.xpath()    #括号里直接加xpath路径

  • runspider命令用于直接运行创建的爬虫, 并不会运行整个项目

    scrapy runspider 爬虫名称

2.2 Scrapy框架的使用：

  • 接下来通过一个简单的项目，完成一遍Scrapy抓取流程。
  • 具体流程如下：
    • 创建一个scrapy项目：
    • 创键一个Spider来抓取站点和处理数据。
    • 到过命令行将抓取的抓取内容导出

① 创建项目

  • 爬取我爱我家的楼盘信息：
  • 网址： https://fang.5i5j.com/bj/loupan/
  • 在命令行编写下面命令，创建项目demo
scrapy startproject  demo
  • 项目目录结构：
demo
├── demo
│   ├── __init__.py
│   ├── __pycache__
│   ├── items.py        # Items的定义，定义抓取的数据结构
│   ├── middlewares.py  # 定义Spider和DownLoader的Middlewares中间件实现。 
│   ├── pipelines.py    # 它定义Item Pipeline的实现，即定义数据管道
│   ├── settings.py     # 它定义项目的全局配置
│   └── spiders         # 其中包含一个个Spider的实现，每个Spider都有一个文件
│       ├── __init__.py
│       └── __pycache__
└── scrapy.cfg    #Scrapy部署时的配置文件，定义了配置文件路径、部署相关信息等内容

② 进入demo项目目录，创建爬虫spider类文件

  • 执行genspider命令，第一个参数是Spider的名称，第二个参数是网站域名。
scrapy genspider fang fang.5i5j.com

$ tree 

├── demo
│   ├── __init__.py
│   ├── __pycache__
│   │   ├── __init__.cpython-36.pyc
│   │   └── settings.cpython-36.pyc
│   ├── items.py
│   ├── middlewares.py
│   ├── pipelines.py
│   ├── settings.py
│   └── spiders
│       ├── __init__.py
│       ├── __pycache__
│       │   └── __init__.cpython-36.pyc
│       └── fang.py  #在spiders目录下有了一个爬虫类文件fang.py
└── scrapy.cfg


# fang.py的文件代码如下：

# -*- coding: utf-8 -*-
import scrapy

class FangSpider(scrapy.Spider):
    name = 'fang'
    allowed_domains = ['fang.5i5j.com']
    start_urls = ['http://fang.5i5j.com/']

    def parse(self, response):
        pass
  • Spider是自己定义的类，Scrapy用它来从网页中抓取内容，并解析抓取结果。
  • 此类继承Scrapy提供的Spider类scrapy.Spider，类中有三个属性：name、allowed_domains、start_urls和方法parse。
  • name：是每个项目唯一名字，用于区分不同Spider。
  • allowed_domains: 它是允许爬取的域名，如果初始或后续的请求链接不是这个域名，则请求链接会被过滤掉
  • start_urls： 它包含了Spider在启动时爬取的URL列表，初始请求是由它来定义的。
  • parse方法： 调用start_urls链接请求下载执行后则调用parse方法，并将结果传入此方法。

③ 创建Item

  • Item是保存爬取数据的容器，它的使用方法和字典类型，但相比字典多了些保护机制。
  • 创建Item需要继承scrapy.Item类，并且定义类型为scrapy.Field的字段：（标题、地址、开盘时间、浏览次数、单价）
  • 具体代码如下：
import scrapy

class FangItem(scrapy.Item):
    # define the fields for your item here like:
    title = scrapy.Field()
    address = scrapy.Field()
    time = scrapy.Field()
    clicks = scrapy.Field()
    price = scrapy.Field()
    #pass

④ 解析Response

  • 在fang.py文件中，parse()方法的参数response是start_urls里面的链接爬取后的结果。
  • 提取的方式可以是CSS选择器、XPath选择器或者是re正则表达式。
# -*- coding: utf-8 -*-
import scrapy
from demo.items import FangItem

class FangSpider(scrapy.Spider):
    name = 'fang'
    allowed_domains = ['fang.5i5j.com']
    #start_urls = ['http://fang.5i5j.com/']
    start_urls = ['https://fang.5i5j.com/bj/loupan/']

    def parse(self, response):
        hlist = response.css("div.houseList_list")
        for vo in hlist:
            item = FangItem()
            item['title'] =  vo.css("h3.fontS20 a::text").extract_first()
            item['address'] =  vo.css("span.addressName::text").extract_first()
            item['time'] =  vo.re("(.*?)开盘")[0]
            item['clicks'] =  vo.re("([0-9]+)浏览")[0]
            item['price'] =  vo.css("i.fontS24::text").extract_first()
            #print(item)
            yield item

⑤ 使用Item Pipeline

  • Item Pipeline为项目管道，当Item生产后，他会自动被送到Item Pipeline进行处理：
  • 我们常用Item Pipeline来做如下操作：
    • 清理HTML数据
    • 验证抓取数据，检查抓取字段
    • 查重并丢弃重复内容
    • 将爬取结果保存到数据库里。
class DemoPipeline(object):
    def process_item(self, item, spider):
        print(item)
        return item
  • 进入配置settings中开启Item Pipelines的使用

⑥ 运行：

  • 执行如下命令来启用数据爬取

    scrapy crawl fang

  • 将结果保存到文件中: 格式：json、csv、xml、pickle、marshal等

scrapy crawl fang -o fangs.json
scrapy crawl fang -o fangs.csv
scrapy crawl fang -o fangs.xml
scrapy crawl fang -o fangs.pickle
scrapy crawl fang -o fangs.marshal

2.3 Scrapy框架中的POST提交：

  • 在Scrapy框架中默认都是GET的提交方式，但是我们可以使用FormRequest来完成POST提交，并可以携带参数。
  • 如下案例为有道词典的翻译信息爬取案例，网址：http://fanyi.youdao.com/translate?smartresult=dict&smartresult=rule
  • 首先创建一个youdao有道的爬虫文件：
scrapy genspider youdao fanyi.youdao.com
  • 编写爬虫文件，注意返回的是json格式，具体代码如下：
# -*- coding: utf-8 -*-
import scrapy,json


class YoudaoSpider(scrapy.Spider):
    name = 'youdao'
    allowed_domains = ['fanyi.youdao.com']
    #start_urls = ['http://fanyi.youdao.com']

    def start_requests(self):
        url = 'http://fanyi.youdao.com/translate?smartresult=dict&smartresult=rule'
        keyword = input("请输入要翻译的单词：")
        data = {
     'i':keyword,'doctype': 'json',}
        # FormRequest 是Scrapy发送POST请求的方法
        yield scrapy.FormRequest(
            url = url,
            formdata = data,
            callback = self.parse
        )

    def parse(self, response):
        res = json.loads(response.body)
        print(res['translateResult'][0][0]['tgt'])
        input("按任意键继续")

3. Selector选择器

  • 对用爬取信息的解析，我们在之前已经介绍了正则re、Xpath、Beautiful Soup和PyQuery。
  • 而Scrapy还给我们提供自己的数据解析方法，即Selector（选择器）。
  • Selector（选择器）是基于lxml来构建的，支持XPath、CSS选择器以及正则表达式，功能全面，解析速度和准确度非常高。

3.1 直接使用：

  • Selector（选择器）是一个可以独立使用模块。 直接导入模块，就可以实例化使用，如下所示：
from scrapy import Selector

content="My html
Hello Word!
"

selector = Selector(text=content)

print(selector.xpath('/html/head/title/text()').extract_first())

print(selector.css('h3::text').extract_first())

3.2 Scrapy shell

  • 我们借助于Scrapy shell来模拟请求的过程，然后把一些可操作的变量传递给我们，如request、response等。
zhangtaodeMacBook-Pro:scrapydemo zhangtao$ scrapy shell http://www.baidu.com
2018-05-08 14:46:29 [scrapy.utils.log] INFO: Scrapy 1.5.0 started (bot: scrapybot)
2018-05-08 14:46:29 [scrapy.utils.log] INFO: Versions: lxml 4.2.1.0, libxml2 2.9.8, cssselect 1.0.3, parsel 1.4.0, w3lib 1.19.0, Twisted 18.4.0, Python 3.6.4 (default, Jan  6 2018, 11:49:38) - [GCC 4.2.1 Compatible Apple LLVM 8.0.0 (clang-800.0.42.1)], pyOpenSSL 17.5.0 (OpenSSL 1.1.0h  27 Mar 2018), cryptography 2.2.2, Platform Darwin-15.6.0-x86_64-i386-64bit
2018-05-08 14:46:29 [scrapy.crawler] INFO: Overridden settings: {'DUPEFILTER_CLASS': 'scrapy.dupefilters.BaseDupeFilter', 'LOGSTATS_INTERVAL': 0}
2018-05-08 14:46:29 [scrapy.middleware] INFO: Enabled extensions:
['scrapy.extensions.corestats.CoreStats',
 'scrapy.extensions.telnet.TelnetConsole',
 'scrapy.extensions.memusage.MemoryUsage']
2018-05-08 14:46:29 [scrapy.middleware] INFO: Enabled downloader middlewares:
['scrapy.downloadermiddlewares.httpauth.HttpAuthMiddleware',
 'scrapy.downloadermiddlewares.downloadtimeout.DownloadTimeoutMiddleware',
 'scrapy.downloadermiddlewares.defaultheaders.DefaultHeadersMiddleware',
 'scrapy.downloadermiddlewares.useragent.UserAgentMiddleware',
 'scrapy.downloadermiddlewares.retry.RetryMiddleware',
 'scrapy.downloadermiddlewares.redirect.MetaRefreshMiddleware',
 'scrapy.downloadermiddlewares.httpcompression.HttpCompressionMiddleware',
 'scrapy.downloadermiddlewares.redirect.RedirectMiddleware',
 'scrapy.downloadermiddlewares.cookies.CookiesMiddleware',
 'scrapy.downloadermiddlewares.httpproxy.HttpProxyMiddleware',
 'scrapy.downloadermiddlewares.stats.DownloaderStats']
2018-05-08 14:46:29 [scrapy.middleware] INFO: Enabled spider middlewares:
['scrapy.spidermiddlewares.httperror.HttpErrorMiddleware',
 'scrapy.spidermiddlewares.offsite.OffsiteMiddleware',
 'scrapy.spidermiddlewares.referer.RefererMiddleware',
 'scrapy.spidermiddlewares.urllength.UrlLengthMiddleware',
 'scrapy.spidermiddlewares.depth.DepthMiddleware']
2018-05-08 14:46:29 [scrapy.middleware] INFO: Enabled item pipelines:
[]
2018-05-08 14:46:29 [scrapy.extensions.telnet] DEBUG: Telnet console listening on 127.0.0.1:6023
2018-05-08 14:46:29 [scrapy.core.engine] INFO: Spider opened
2018-05-08 14:46:29 [scrapy.core.engine] DEBUG: Crawled (200)  (referer: None)
[s] Available Scrapy objects:
[s]   scrapy     scrapy module (contains scrapy.Request, scrapy.Selector, etc)
[s]   crawler    
[s]   item       {}
[s]   request    
[s]   response   <200 http://www.baidu.com>
[s]   settings   
[s]   spider     
[s] Useful shortcuts:
[s]   fetch(url[, redirect=True]) Fetch URL and update local objects (by default, redirects are followed)
[s]   fetch(req)                  Fetch a scrapy.Request and update local objects 
[s]   shelp()           Shell help (print this help)
[s]   view(response)    View response in a browser
>>> response.url
'http://www.baidu.com'
>>> response.status
200
>>> response.xpath('/html/head/title/text()').extract_first()
'百度一下，你就知道'
>>> response.xpath('//a/text()').extract_first()
'新闻'
>>> response.xpath('//a/text()').extract()
['新闻', 'hao123', '地图', '视频', '贴吧', '登录', '更多产品', '关于百度', 'About Baidu', '使用百度前必读', '意见反馈']
>>> response.xpath('//a/@href').extract()
['http://news.baidu.com', 'http://www.hao123.com', 'http://map.baidu.com', 'http://v.baidu.com', 'http://tieba.baidu.com', 'http://www.baidu.com/bdorz/login.gif?login&tpl=mn&u=http%3A%2F%2Fwww.baidu.com%2f%3fbdorz_come%3d1', '//www.baidu.com/more/', 'http://home.baidu.com', 'http://ir.baidu.com', 'http://www.baidu.com/duty/', 'http://jianyi.baidu.com/']

3.3 Xpath选择器：

  • response.selector属性返回内容相当于response的body构造了一个Selector对象。
  • Selector对象可以调用xpath（）方法实现信息的解析提取。
    • 在xpath（）后使用extract（）可以返回所有的元素结果。
    • 若xpath（）有问题，那么extract（）会返回一个空列表。
    • 在xpath（）后使用extract_first（）可以返回第一个元素结果。
  • 使用scrapy shell 爬取"淘宝网"->“商品分类”->"特色市场"的信息。
$ scrapy shell https://www.taobao.com/tbhome/page/special-markets
... ...

>>> response.url
'https://www.taobao.com/tbhome/page/special-markets'

>>> response.status
200

>>> response.selector.xpath("//dt/text()")
[, , 
 , ]

>>> response.selector.xpath("//dt/text()").extract()
['时尚爆料王', '品质生活家', '特色玩味控', '实惠专业户']

>>> dllist = response.selector.xpath("//dl[@class='market-list']")
>>> for v in dllist:
...     print(v.xpath("./dt/text()").extract_first())
... 
时尚爆料王
品质生活家
特色玩味控
实惠专业户

>>> for v in dllist:
...     print(v.xpath("./dt/text()").extract_first())
...     print("="*50)
...     alist = v.xpath(".//a")
...     for a in alist:
...             print(a.xpath("./@href").extract_first(),end=":")
...             print(a.xpath("./span/img/@alt").extract_first())
... 
时尚爆料王
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3.4 CSS选择器：

  • 同xpath()一样。
  • 使用scrapy shell 爬取"淘宝网"->“商品分类”->"主题市场"的信息。
>>> response.url
'https://www.taobao.com/tbhome/page/market-list'
>>> response.status
200
>>> response.css("a.category-name-level1::text").extract()
['女装男装', '鞋类箱包', '母婴用品', '护肤彩妆', '汇吃美食', '珠宝配饰', '家装建材', '家居家纺', '百货市场', '汽车·用品', '手机数码', '家电办公', '更多服务', '生活服务', '运动户外', '花鸟文娱', '农资采购']

#获取淘宝页面中所有分类信息
>>> dlist = response.css("div.home-category-list")
>>> for dd in dlist:
      print(dd.css("a.category-name-level1::text").extract_first())
      print("="*50)
      alist = dd.css("li.category-list-item")
      for v in alist:
              print(v.xpath("./a/text()").extract_first())
              print("-"*50)
              talist = v.css("div.category-items a")
              for a in talist:
                      print(a.css("::text").extract_first(),end=" ")
              print()

>>>女装男装
==================================================
潮流女装
--------------------------------------------------
羽绒服 毛呢大衣 毛衣 冬季外套 新品 裤子 连衣裙 腔调 

时尚男装
--------------------------------------------------
秋冬新品 淘特莱斯 淘先生 拾货 秋冬外套 时尚套装 潮牌 爸爸装 

性感内衣
--------------------------------------------------
春新品 性感诱惑 甜美清新 简约优雅 奢华高贵 运动风 塑身 基础内衣 

...

注：css中获取属性：a.css("::attr(href)").extract_first()

3.5 正则匹配：

>>> response.xpath("//head").re("(.*?)")
['淘宝首页行业市场']

>>> response.selector.re("(.*?)")

4. Spider的使用

  • 在Scrapy中，要抓取网站的链接配置、抓取逻辑、解析逻辑里其实都是在Spider中配置的。
  • Spider要做的事就是有两件：定义抓取网站的动作和分析爬取下来的网页。

4.1 Spider运行流程：

  • 整个抓取循环过程如下所述：
    • 以初始的URL初始化Request,并设置回调函数。请求成功时Response生成并作为参数传给该回调函数。
    • 在回调函数内分析返回的网页内容。返回结果两种形式，一种为字典或Item数据对象；另一种是解析到下一个链接。
    • 如果返回的是字典或Item对象，我们可以将结果存入文件，也可以使用Pipeline处理并保存。
    • 如果返回Request，Response会被传递给Request中定义的回调函数参数，即再次使用选择器来分析生成数据Item。

4.2 Spider类分析：

  • Spider类源代码：打开文件Python36/Lib/site-packages/scrapy/spiders/__init__.py
import logging
import warnings

from scrapy import signals
from scrapy.http import Request
from scrapy.utils.trackref import object_ref
from scrapy.utils.url import url_is_from_spider
from scrapy.utils.deprecate import create_deprecated_class
from scrapy.exceptions import ScrapyDeprecationWarning
from scrapy.utils.deprecate import method_is_overridden

#所有爬虫的基类，自定义的爬虫必须从继承此类
class Spider(object_ref):

    #定义spider名字的字符串(string)。spider的名字定义了Scrapy如何定位(并初始化)spider，所以其必须是唯一的。
    #name是spider最重要的属性，而且是必须的。
    #一般做法是以该网站(domain)(加或不加 后缀 )来命名spider。 例如，如果spider爬取 douban.com ，该spider通常会被命名为 douban
    name = None
    custom_settings = None

    #初始化，提取爬虫名字，start_ruls
    def __init__(self, name=None, **kwargs):
        if name is not None:
            self.name = name
        # 如果爬虫没有名字，中断后续操作则报错
        elif not getattr(self, 'name', None):
            raise ValueError("%s must have a name" % type(self).__name__)

        # python 对象或类型通过内置成员__dict__来存储成员信息
        self.__dict__.update(kwargs)

        #URL列表。当没有指定的URL时，spider将从该列表中开始进行爬取。因此，第一个被获取到的页面的URL将是该列表之一。 后续的URL将会从获取到的数据中提取。
        if not hasattr(self, 'start_urls'):
            self.start_urls = []

    @property
    def logger(self):
        logger = logging.getLogger(self.name)
        return logging.LoggerAdapter(logger, {
     'spider': self})

    # 打印Scrapy执行后的log信息
    def log(self, message, level=log.DEBUG, **kw):
        log.msg(message, spider=self, level=level, **kw)

    @classmethod
    def from_crawler(cls, crawler, *args, **kwargs):
        spider = cls(*args, **kwargs)
        spider._set_crawler(crawler)
        return spider

    #判断对象object的属性是否存在，不存在做断言处理
    def set_crawler(self, crawler):
        assert not hasattr(self, '_crawler'), "Spider already bounded to %s" % crawler
        self._set_crawler(crawler)

    def _set_crawler(self, crawler):
        self.crawler = crawler
        self.settings = crawler.settings
        crawler.signals.connect(self.close, signals.spider_closed)

    #@property
    #def crawler(self):
    #    assert hasattr(self, '_crawler'), "Spider not bounded to any crawler"
    #    return self._crawler

    #@property
    #def settings(self):
    #    return self.crawler.settings

    #该方法将读取start_urls内的地址，并为每一个地址生成一个Request对象，交给Scrapy下载并返回Response
    #该方法仅调用一次
    def start_requests(self):
        for url in self.start_urls:
            yield self.make_requests_from_url(url)

    #start_requests()中调用，实际生成Request的函数。
    #Request对象默认的回调函数为parse()，提交的方式为get
    def make_requests_from_url(self, url):
        return Request(url, dont_filter=True)

    #默认的Request对象回调函数，处理返回的response。
    #生成Item或者Request对象。用户必须实现这个类
    def parse(self, response):
        raise NotImplementedError

    @classmethod
    def handles_request(cls, request):
        return url_is_from_spider(request.url, cls)

    @staticmethod
    def close(spider, reason):
        closed = getattr(spider, 'closed', None)
        if callable(closed):
            return closed(reason)

    def __str__(self):
        return "<%s %r at 0x%0x>" % (type(self).__name__, self.name, id(self))

    __repr__ = __str__

  • Spider类继承自scrapy.spiders.Spider.

  • Spider类这个提供了start_requests()方法的默认实现，读取并请求start_urls属性，并调用parse()方法解析结果。

  • Spider

    类的属性和方法：

    • name：爬虫名称，必须唯一的，可以生成多个相同的Spider实例，数量没有限制。
    • allowed_domains: 允许爬取的域名，是可选配置，不在此范围的链接不会被跟进爬取。
    • start_urls: 它是起始URL列表，当我们没有实现start_requests()方法时，默认会从这个列表开始抓取。
    • custom_settings: 它是一个字典，专属于Spider的配置，此设置会覆盖项目全局的设置，必须定义成类变量。
    • crawler：它是由from_crawler()方法设置的，Crawler对象包含了很多项目组件，可以获取settings等配置信息。
    • settings: 利用它我们可以直接获取项目的全局设置变量。
    • start_requests(): 使用start_urls里面的URL来构造Request，而且Request是GET请求方法。
    • parse(): 当Response没有指定回调函数时，该方法会默认被调用。
    • closed(): 当Spider关闭时，该方法会调用。

4.3 实战案例：

  • 任务：使用scrapy爬取关键字为python信息的百度文库搜索信息（每页10条信息）
  • url地址分析： https://wenku.baidu.com/search?word=python&pn=0 第一页
  • url地址分析： https://wenku.baidu.com/search?word=python&pn=10 第二页
  • 具体实现：
  • ① 使用scrapy命令创建爬虫项目dbwenku
$ scrapy startproject bdwenku
  • ② 创建spider爬虫文件wenku：
$ cd bdwenku

$ scrapy genspider wenku wenku.baidu.com
  • ③ 编辑wenku.py爬虫文件，代码如下：
# -*- coding: utf-8 -*-
import scrapy

class WenkuSpider(scrapy.Spider):
    name = 'wenku'
    allowed_domains = ['wenku.baidu.com']
    start_urls = ['https://wenku.baidu.com/search?word=python&pn=0']

    def parse(self, response):
        print("Hello Scrapy")
        print(response)
  • ④ 运行测试：
 $ scrapy crawl wenku
  • 爬取数据出现错误: DEBUG: Forbidden by robots.txt: 请求被拒绝了
  • 也就是百度文库的robots.txt设置了禁止外部爬取信息。
  • 解决办法：在settings.py配置文件中，将ROBOTSTXT_OBEY的值设为False，忽略robot协议，继续爬取。
...
2018-05-11 11:00:54 [scrapy.core.engine] INFO: Spider opened
2018-05-11 11:00:54 [scrapy.extensions.logstats] INFO: Crawled 0 pages (at 0 pages/min), scraped 0 items (at 0 items/min)
2018-05-11 11:00:54 [scrapy.extensions.telnet] DEBUG: Telnet console listening on 127.0.0.1:6027
2018-05-11 11:00:56 [scrapy.core.engine] DEBUG: Crawled (200)  (referer: None)
2018-05-11 11:00:56 [scrapy.downloadermiddlewares.robotstxt] DEBUG: Forbidden by robots.txt: 
2018-05-11 11:00:56 [scrapy.core.engine] INFO: Closing spider (finished)
2018-05-11 11:00:56 [scrapy.statscollectors] INFO: Dumping Scrapy stats:
{'downloader/exception_count': 1,
 'downloader/exception_type_count/scrapy.exceptions.IgnoreRequest': 1,
...
  • ⑤ Spider爬虫文件：wenku.py 的几种写法：
# 单请求的信息爬取
# -*- coding: utf-8 -*-
import scrapy

class WenkuSpider(scrapy.Spider):
    name = 'wenku'
    allowed_domains = ['wenku.baidu.com']
    start_urls = ['https://wenku.baidu.com/search?word=python&pn=0']

    def parse(self, response):
        dllist = response.selector.xpath("//dl")
        #print(len(dllist))
        for dd in dllist:
            print(dd.xpath("./dt/p/a/@title").extract_first())
# 多个请求的信息爬取
# -*- coding: utf-8 -*-
import scrapy

class WenkuSpider(scrapy.Spider):
    name = 'wenku'
    allowed_domains = ['wenku.baidu.com']
    start_urls = ['https://wenku.baidu.com/search?word=python&pn=0','https://wenku.baidu.com/search?word=python&pn=10','https://wenku.baidu.com/search?word=python&pn=20']

    def parse(self, response):
        dllist = response.selector.xpath("//dl")
        #print(len(dllist))
        for dd in dllist:
            print(dd.xpath("./dt/p/a/@title").extract_first())

        print("="*70) #输出一条每个请求后分割线
# 实现一个爬取循环，获取10页信息
# -*- coding: utf-8 -*-
import scrapy

class WenkuSpider(scrapy.Spider):
    name = 'wenku'
    allowed_domains = ['wenku.baidu.com']
    start_urls = ['https://wenku.baidu.com/search?word=python&pn=0']
    p=0
    def parse(self, response):
        dllist = response.selector.xpath("//dl")
        #print(len(dllist))
        for dd in dllist:
            print(dd.xpath("./dt/p/a/@title").extract_first())

        print("="*70)

        self.p += 1
        if self.p < 10:
            next_url = 'https://wenku.baidu.com/search?word=python&pn='+str(self.p*10)
            url = response.urljoin(next_url) #构建绝对url地址（这里可省略）
            yield scrapy.Request(url=url,callback=self.parse)
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python
python
Python介绍(Introduction to Python)
Python编程入门(适合于零基础朋友)
Python教程
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5. Downloader Middleware的使用

  • 在Downloader Middleware的功能十分强大：可以修改User-Agent、处理重定向、设置代理、失败重试、设置Cookies等。
  • Downloader Middleware在整个架构中起作用的位置是以下两个。
    • 在Scheduler调度出队列的Request发送给Doanloader下载之前，也就是我们可以在Request执行下载前对其进行修改。
    • 在下载后生成的Response发送给Spider之前，也就是我们可以生成Resposne被Spider解析之前对其进行修改。

5.1 使用说明：

  • 在Scrapy中已经提供了许多Downloader Middleware，如：负责失败重试、自动重定向等中间件：
  • 它们都被定义到DOWNLOADER_MIDDLEWARES_BASE变量中。
# 在python3.6/site-packages/scrapy/settings/default_settings.py默认配置中

DOWNLOADER_MIDDLEWARES_BASE = {
    # Engine side
    'scrapy.downloadermiddlewares.robotstxt.RobotsTxtMiddleware': 100,
    'scrapy.downloadermiddlewares.httpauth.HttpAuthMiddleware': 300,
    'scrapy.downloadermiddlewares.downloadtimeout.DownloadTimeoutMiddleware': 350,
    'scrapy.downloadermiddlewares.defaultheaders.DefaultHeadersMiddleware': 400,
    'scrapy.downloadermiddlewares.useragent.UserAgentMiddleware': 500,
    'scrapy.downloadermiddlewares.retry.RetryMiddleware': 550,
    'scrapy.downloadermiddlewares.ajaxcrawl.AjaxCrawlMiddleware': 560,
    'scrapy.downloadermiddlewares.redirect.MetaRefreshMiddleware': 580,
    'scrapy.downloadermiddlewares.httpcompression.HttpCompressionMiddleware': 590,
    'scrapy.downloadermiddlewares.redirect.RedirectMiddleware': 600,
    'scrapy.downloadermiddlewares.cookies.CookiesMiddleware': 700,
    'scrapy.downloadermiddlewares.httpproxy.HttpProxyMiddleware': 750,
    'scrapy.downloadermiddlewares.stats.DownloaderStats': 850,
    'scrapy.downloadermiddlewares.httpcache.HttpCacheMiddleware': 900,
    # Downloader side
}
  • 字典格式，其中数字为优先级，越小的优先调用。

5.2 自定义Downloader Middleware中间件

  • 我们可以通过项目的DOWNLOADER_MIDDLEWARES变量设置来添加自己定义的Downloader Middleware。
  • 其中Downloader Middleware有三个核心方法：
    • process_request(request,spider)
    • process_response(request,response，spider)
    • process_exception(request,exception，spider)

① process_request(request,spider)

  • 当每个request通过下载中间件时，该方法被调用，这里有一个要求，该方法必须返回以下三种中的任意一种：None,返回一个Response对象、返回一个Request对象或raise IgnoreRequest。三种返回值的作用是不同的。
  • None:Scrapy将继续处理该request，执行其他的中间件的相应方法，直到合适的下载器处理函数(download handler)被调用,该request被执行(其response被下载)。
  • Response对象：Scrapy将不会调用任何其他的process_request()或process_exception() 方法，或相应地下载函数；其将返回该response。 已安装的中间件的 process_response() 方法则会在每个response返回时被调用。
  • Request对象：Scrapy则停止调用 process_request方法并重新调度返回的request。当新返回的request被执行后， 相应地中间件链将会根据下载的response被调用。
  • raise一个IgnoreRequest异常：则安装的下载中间件的 process_exception() 方法会被调用。如果没有任何一个方法处理该异常， 则request的errback(Request.errback)方法会被调用。如果没有代码处理抛出的异常，则该异常被忽略且不记录。

② process_response(request, response, spider)

  • process_response的返回值也是有三种：response对象，request对象，或者raise一个IgnoreRequest异常
  • 如果其返回一个Response(可以与传入的response相同，也可以是全新的对象)， 该response会被在链中的其他中间件的 process_response() 方法处理。
  • 如果其返回一个 Request 对象，则中间件链停止， 返回的request会被重新调度下载。处理类似于 process_request() 返回request所做的那样。
  • 如果其抛出一个 IgnoreRequest 异常，则调用request的errback(Request.errback)。
  • 如果没有代码处理抛出的异常，则该异常被忽略且不记录(不同于其他异常那样)。
  • 这里我们写一个简单的例子还是上面的项目，我们在中间件中继续添加如下代码：
...
def process_response(self, request, response, spider):
    response.status = 201
    return response
...

③ process_exception(request, exception, spider)

  • 当下载处理器(download handler)或 process_request() (下载中间件)抛出异常(包括 IgnoreRequest 异常)时，Scrapy调用 process_exception()。
  • process_exception() 也是返回三者中的一个: 返回 None 、 一个 Response 对象、或者一个 Request 对象。
  • 如果其返回 None ，Scrapy将会继续处理该异常，接着调用已安装的其他中间件的 process_exception() 方法，直到所有中间件都被调用完毕，则调用默认的异常处理。
  • 如果其返回一个 Response 对象，则已安装的中间件链的 process_response() 方法被调用。Scrapy将不会调用任何其他中间件的 process_exception() 方法。

5.3 实战案例：

  • 任务测试：使用scrapy爬取豆瓣图书Top250信息
  • 网址：https://book.douban.com/top250?start=0
  • 使用shell命令直接爬取报403错误
# 在命令行下直接运行scrapy shell命令爬取信息，报403错误

$ scrapy shell https://book.douban.com/top250 

>>> response.status
>>> 403
  • ① 新建一个项目douban，命令如下所示：
scrapy startproject douban
  • ② 新建一个Spider类,名字为dbbook，命令如下所示：
cd douban

scrapy genspider dbbook book.douban.com
  • 编写爬虫代码。如下：
# -*- coding: utf-8 -*-
import scrapy

class DbbookSpider(scrapy.Spider):
    name = 'dbbook'
    allowed_domains = ['book.douban.com']
    start_urls = ['https://book.douban.com/top250?start=0']

    def parse(self, response):
        #print("状态：")
        pass
  • ③ 执行爬虫命令,排除错误。

$ scrapy crawl dbbook #结果返回403错误(服务器端拒绝访问)。

原因分析：默认scrapy框架请求信息中的User-Agent的值为：Scrapy/1.5.0(http://scrapy.org).

解决方案：我们可以在settings.py配置文件中：设置 USER_AGENT 或者DEFAULT_REQUEST_HEADERS信息：

USER_AGENT = 'Opera/9.80(WindowsNT6.1;U;en)Presto/2.8.131Version/11.11'

或者
...
DEFAULT_REQUEST_HEADERS = {
     
   'Accept': 'text/html,application/xhtml+xml,application/xml;q=0.9,*/*;q=0.8',
   'Accept-Language': 'en',
   'User-Agent':'Mozilla/5.0 (Macintosh; Intel Mac OS X 10_11_6) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/66.0.3359.139 Safari/537.36',
}
...
  • ④ 开启Downloader Middleware中间件
  • 在项目的settings.py配置文件中：开启设置DOWNLOADER_MIDDLEWARES信息：
DOWNLOADER_MIDDLEWARES = {
     
    'douban.middlewares.DoubanDownloaderMiddleware': 543,
}
  def process_request(self, request, spider):
        #输出header头信息
        print(request.headers)
        #伪装浏览器用户
        request.headers['user-agent']='Mozilla/5.0 (Macintosh; Intel Mac OS X 10_11_6) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/66.0.3359.139 Safari/537.36'

        return None

6. Spider Middleware的使用

  • Spider中间件是介入到Scrapy的spider处理机制的钩子框架，您可以添加代码来处理发送给 Spiders 的response及spider产生的item和request。

6.1 激活spider中间件

  • 要启用spider中间件，您可以将其加入到 SPIDER_MIDDLEWARES 设置中。 该设置是一个字典，键位中间件的路径，值为中间件的顺序(order)。
  • 样例:
SPIDER_MIDDLEWARES = {
     
    'myproject.middlewares.CustomSpiderMiddleware': 543,
}
  • SPIDER_MIDDLEWARES 设置会与Scrapy定义的 SPIDER_MIDDLEWARES_BASE 设置合并(但不是覆盖)， 而后根据顺序(order)进行排序，最后得到启用中间件的有序列表: 第一个中间件是最靠近引擎的，最后一个中间件是最靠近spider的。
  • 关于如何分配中间件的顺序请查看 SPIDER_MIDDLEWARES_BASE 设置，而后根据您想要放置中间件的位置选择一个值。 由于每个中间件执行不同的动作，您的中间件可能会依赖于之前(或者之后)执行的中间件，因此顺序是很重要的。
  • 如果您想禁止内置的(在 SPIDER_MIDDLEWARES_BASE 中设置并默认启用的)中间件， 您必须在项目的 SPIDER_MIDDLEWARES 设置中定义该中间件，并将其值赋为 None 。 例如，如果您想要关闭off-site中间件:
SPIDER_MIDDLEWARES = {
     
    'myproject.middlewares.CustomSpiderMiddleware': 543,
    'scrapy.contrib.spidermiddleware.offsite.OffsiteMiddleware': None,
}
  • 最后，请注意，有些中间件需要通过特定的设置来启用。更多内容请查看相关中间件文档。

6.2 编写您自己的spider中间件

  • 编写spider中间件十分简单。每个中间件组件是一个定义了以下一个或多个方法的Python类:
  • 来自类：class scrapy.contrib.spidermiddleware.SpiderMiddleware

process_spider_input(response, spider)

当response通过spider中间件时，该方法被调用，处理该response。

`process_spider_input()` 应该返回 None 或者抛出一个异常。

如果其返回 None ，Scrapy将会继续处理该response，调用所有其他的中间件直到spider处理该response。

如果其跑出一个异常(exception)，Scrapy将不会调用任何其他中间件的 process_spider_input() 方法，并调用request的errback。 errback的输出将会以另一个方向被重新输入到中间件链中，使用 process_spider_output() 方法来处理，当其抛出异常时则带调用 process_spider_exception() 。

参数: 
response (Response 对象) – 被处理的response
spider (Spider 对象) – 该response对应的spider

process_spider_output(response, result, spider)

当Spider处理response返回result时，该方法被调用。

`process_spider_output()` 必须返回包含 Request 或 Item 对象的可迭代对象(iterable)。

参数: 
response (Response 对象) – 生成该输出的response
result (包含 Request 或 Item 对象的可迭代对象(iterable)) – spider返回的result
spider (Spider 对象) – 其结果被处理的spider

process_spider_exception(response, exception, spider)

当spider或(其他spider中间件的) process_spider_input() 跑出异常时， 该方法被调用。

`process_spider_exception()` 必须要么返回 None ， 要么返回一个包含 Response 或 Item 对象的可迭代对象(iterable)。

如果其返回 None ，Scrapy将继续处理该异常，调用中间件链中的其他中间件的 process_spider_exception() 方法，直到所有中间件都被调用，该异常到达引擎(异常将被记录并被忽略)。

如果其返回一个可迭代对象，则中间件链的 process_spider_output() 方法被调用， 其他的 process_spider_exception() 将不会被调用。

参数: 
response (Response 对象) – 异常被抛出时被处理的response
exception (Exception 对象) – 被跑出的异常
spider (Spider 对象) – 抛出该异常的spider

process_start_requests(start_requests, spider)

0.15 新版功能.

该方法以spider 启动的request为参数被调用，执行的过程类似于 process_spider_output() ，只不过其没有相关联的response并且必须返回request(不是item)。

其接受一个可迭代的对象(start_requests 参数)且必须返回另一个包含 Request 对象的可迭代对象。

注解

当在您的spider中间件实现该方法时， 您必须返回一个可迭代对象(类似于参数start_requests)且不要遍历所有的 start_requests。 该迭代器会很大(甚至是无限)，进而导致内存溢出。 Scrapy引擎在其具有能力处理start request时将会拉起request， 因此start request迭代器会变得无限，而由其他参数来停止spider( 例如时间限制或者item/page记数)。

参数: 
start_requests (包含 Request 的可迭代对象) – start requests
spider (Spider 对象) – start requests所属的spider

Scrapy框架的配置Settings

  • Scrapy设置(settings)提供了定制Scrapy组件的方法。可以控制包括核心(core)，插件(extension)，pipeline及spider组件。
  • 参考文档：http://scrapy-chs.readthedocs.io/zh_CN/1.0/topics/settings.html#topics-settings-ref

内置设置参考手册

  • BOT_NAME

    • 默认: ‘scrapybot’
    • 当您使用 startproject 命令创建项目时其也被自动赋值。

  • CONCURRENT_ITEMS

    • 默认: 100
    • Item Processor(即 Item Pipeline) 同时处理(每个response的)item的最大值。

  • CONCURRENT_REQUESTS

    • 默认: 16
    • Scrapy downloader 并发请求(concurrent requests)的最大值。

  • DEFAULT_REQUEST_HEADERS

    • 默认: 如下

      {
  'Accept': 'text/html,application/xhtml+xml,application/xml;q=0.9,*/*;q=0.8',
  'Accept-Language': 'en',
}

    • Scrapy HTTP Request使用的默认header。

  • DEPTH_LIMIT

    • 默认: 0
    • 爬取网站最大允许的深度(depth)值。如果为0，则没有限制。

  • DOWNLOAD_DELAY

    • 默认: 0
    • 下载器在下载同一个网站下一个页面前需要等待的时间。该选项可以用来限制爬取速度， 减轻服务器压力。同时也支持小数:

  • DOWNLOAD_DELAY = 0.25 # 250 ms of delay

    • 默认情况下，Scrapy在两个请求间不等待一个固定的值， 而是使用0.5到1.5之间的一个随机值 * DOWNLOAD_DELAY 的结果作为等待间隔。

  • DOWNLOAD_TIMEOUT

    • 默认: 180
    • 下载器超时时间(单位: 秒)。

  • ITEM_PIPELINES

    • 默认: {}

    • 保存项目中启用的pipeline及其顺序的字典。该字典默认为空，值(value)任意，不过值(value)习惯设置在0-1000范围内，值越小优先级越高。

      ITEM_PIPELINES = {
'mySpider.pipelines.SomethingPipeline': 300,
'mySpider.pipelines.ItcastJsonPipeline': 800,
}

  • LOG_ENABLED

    • 默认: True
    • 是否启用logging。

  • LOG_ENCODING

    • 默认: ‘utf-8’
    • logging使用的编码。

  • LOG_LEVEL

    • 默认: ‘DEBUG’
    • log的最低级别。可选的级别有: CRITICAL、 ERROR、WARNING、INFO、DEBUG 。

  • USER_AGENT

    • 默认: “Scrapy/VERSION (+http://scrapy.org)”
    • 爬取的默认User-Agent，除非被覆盖。

  • PROXIES： 代理设置

    • 示例：

      PROXIES = [
{'ip_port': '111.11.228.75:80', 'password': ''},
{'ip_port': '120.198.243.22:80', 'password': ''},
{'ip_port': '111.8.60.9:8123', 'password': ''},
{'ip_port': '101.71.27.120:80', 'password': ''},
{'ip_port': '122.96.59.104:80', 'password': ''},
{'ip_port': '122.224.249.122:8088', 'password':''},
]

  • COOKIES_ENABLED = False

    • 禁用Cookies

7. ItemPipeline的使用

  • 当Item在Spider中被收集之后，它将会被传递到Item Pipeline，一些组件会按照一定的顺序执行对Item的处理。
  • 每个item pipeline组件(有时称之为“Item Pipeline”)是实现了简单方法的Python类。他们接收到Item并通过它执行一些行为，同时也决定此Item是否继续通过pipeline，或是被丢弃而不再进行处理。
  • 以下是item pipeline的一些典型应用：
    • 清理HTML数据
    • 验证爬取的数据(检查item包含某些字段)
    • 查重(并丢弃)
    • 将爬取结果保存到数据库中

7.1 如何编写你自己的item pipeline

  • 编写你自己的item pipeline很简单，每个item pipiline组件是一个独立的Python类，同时必须实现以下方法:

① process_item(item, spider)

  • 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 (或任何继承类)对象， 或是抛出 DropItem 异常，被丢弃的item将不会被之后的pipeline组件所处理。
  • 参数:
    • item (Item 对象) – 被爬取的item
    • spider (Spider 对象) – 爬取该item的spider
  • 此外,他们也可以实现以下方法:

② open_spider(spider)

  • 当spider被开启时，这个方法被调用。
  • 参数: spider (Spider 对象) – 被开启的spider

③ close_spider(spider)

  • 当spider被关闭时，这个方法被调用
  • 参数: spider (Spider 对象) – 被关闭的spider

7.2 样例：

验证价格，同时丢弃没有价格的item

  • 让我们来看一下以下这个假设的pipeline，它为那些不含税(price_excludes_vat 属性)的item调整了 price 属性，同时丢弃了那些没有价格的item:
from scrapy.exceptions import DropItem

class PricePipeline(object):

    vat_factor = 1.15

    def process_item(self, item, spider):
        if item['price']:
            if item['price_excludes_vat']:
                item['price'] = item['price'] * self.vat_factor
            return item
        else:
            raise DropItem("Missing price in %s" % item)

将item写入JSON文件：

  • 以下pipeline将所有(从所有spider中)爬取到的item，存储到一个独立地 items.jl 文件，每行包含一个序列化为JSON格式的item:
import json

class JsonWriterPipeline(object):

    def __init__(self):
        self.file = open('items.jl', 'wb')

    def process_item(self, item, spider):
        line = json.dumps(dict(item)) + "\n"
        self.file.write(line)
        return item
  • 注解:JsonWriterPipeline的目的只是为了介绍怎样编写item pipeline，如果你想要将所有爬取的item都保存到同一个JSON文件， 你需要使用 Feed exports 。

去重

  • 一个用于去重的过滤器，丢弃那些已经被处理过的item。让我们假设我们的item有一个唯一的id，但是我们spider返回的多个item中包含有相同的id:
from scrapy.exceptions import DropItem

class DuplicatesPipeline(object):

    def __init__(self):
        self.ids_seen = set()

    def process_item(self, item, spider):
        if item['id'] in self.ids_seen:
            raise DropItem("Duplicate item found: %s" % item)
        else:
            self.ids_seen.add(item['id'])
            return item

启用一个Item Pipeline组件:

  • 为了启用一个Item Pipeline组件，你必须将它的类添加到 ITEM_PIPELINES 配置，就像下面这个例子:
ITEM_PIPELINES = {
     
    'myproject.pipelines.PricePipeline': 300,
    'myproject.pipelines.JsonWriterPipeline': 800,
}
  • 分配给每个类的整型值，确定了他们运行的顺序，item按数字从低到高的顺序，通过pipeline，通常将这些数字定义在0-1000范围内。

7.3 Scrapy框架案例实战：

  • 任务：爬取csdn学院中的课程信息（编程语言的）
  • 网址：https://edu.csdn.net/courses/o280/p1 （第一页）
  • https://edu.csdn.net/courses/o280/p2 （第二页）

① 创建项目

  • 在命令行编写下面命令，创建项目demo
scrapy startproject  educsdn
  • 项目目录结构：
educsdn
├── educsdn
│   ├── __init__.py
│   ├── __pycache__
│   ├── items.py        # Items的定义，定义抓取的数据结构
│   ├── middlewares.py  # 定义Spider和DownLoader的Middlewares中间件实现。 
│   ├── pipelines.py    # 它定义Item Pipeline的实现，即定义数据管道
│   ├── settings.py     # 它定义项目的全局配置
│   └── spiders         # 其中包含一个个Spider的实现，每个Spider都有一个文件
│       ├── __init__.py
│       └── __pycache__
└── scrapy.cfg    #Scrapy部署时的配置文件，定义了配置文件路径、部署相关信息等内容

② 进入educsdn项目目录，创建爬虫spider类文件（courses课程）

  • 执行genspider命令，第一个参数是Spider的名称，第二个参数是网站域名。
scrapy genspider courses edu.csdn.net

$ tree 

├── demo
│   ├── __init__.py
│   ├── __pycache__
│   │   ├── __init__.cpython-36.pyc
│   │   └── settings.cpython-36.pyc
│   ├── items.py
│   ├── middlewares.py
│   ├── pipelines.py
│   ├── settings.py
│   └── spiders
│       ├── __init__.py
│       ├── __pycache__
│       │   └── __init__.cpython-36.pyc
│       └── courses.py  #在spiders目录下有了一个爬虫类文件courses.py
└── scrapy.cfg


# courses.py的文件代码如下：

# -*- coding: utf-8 -*-
import scrapy

class CoursesSpider(scrapy.Spider):
    name = 'courses'
    allowed_domains = ['edu.csdn.net']
    start_urls = ['http://edu.csdn.net/']

    def parse(self, response):
        pass

③ 创建Item

  • Item是保存爬取数据的容器，它的使用方法和字典类型，但相比字典多了些保护机制。
  • 创建Item需要继承scrapy.Item类，并且定义类型为scrapy.Field的字段：（课程标题、课程地址、图片、授课老师，视频时长、价格）
  • 具体代码如下：（修改类名为CoursesItem）
import scrapy

class CoursesItem(scrapy.Item):
    # define the fields for your item here like:
    # name = scrapy.Field()
    title = scrapy.Field()
    url = scrapy.Field()
    pic = scrapy.Field()
    teacher = scrapy.Field()
    time = scrapy.Field()
    price = scrapy.Field()
    #pass

④ 解析Response

  • 在fang.py文件中，parse()方法的参数response是start_urls里面的链接爬取后的结果。
  • 提取的方式可以是CSS选择器、XPath选择器或者是re正则表达式。
# -*- coding: utf-8 -*-
import scrapy
from educsdn.items import CoursesItem

class CoursesSpider(scrapy.Spider):
    name = 'courses'
    allowed_domains = ['edu.csdn.net']
    start_urls = ['https://edu.csdn.net/courses/o280/p1']
    p=1
    def parse(self, response):
        #解析并输出课程标题
        #print(response.selector.css("div.course_dl_list span.title::text").extract())
        #获取所有课程
        dlist = response.selector.css("div.course_dl_list")
        #遍历课程，并解析信息后封装到item容器中
        for dd in dlist:
            item = CoursesItem()
            item['title'] = dd.css("span.title::text").extract_first()
            item['url'] = dd.css("a::attr(href)").extract_first()
            item['pic'] = dd.css("img::attr(src)").extract_first()
            item['teacher'] = dd.re_first("
讲师：(.*?)
")
            item['time'] = dd.re_first("([0-9]+)课时")
            item['price'] = dd.re_first("￥([0-9\.]+)")
            #print(item)
            #print("="*70)
            yield item

        #获取前10页的课程信息 
        self.p += 1
        if self.p <= 10:
            next_url = 'https://edu.csdn.net/courses/o280/p'+str(self.p)
            url = response.urljoin(next_url) #构建绝对url地址（这里可省略）
            yield scrapy.Request(url=url,callback=self.parse)

⑤、创建数据库和表：

  • 在mysql中创建数据库csdndb和数据表courses
CREATE TABLE `courses` (                          
   `id` int(10) unsigned NOT NULL AUTO_INCREMENT,  
   `title` varchar(255) DEFAULT NULL,              
   `url` varchar(255) DEFAULT NULL,                
   `pic` varchar(255) DEFAULT NULL,                
   `teacher` varchar(32) DEFAULT NULL,             
   `time` varchar(16) DEFAULT NULL,                
   `price` varchar(16) DEFAULT NULL,               
   PRIMARY KEY (`id`)                              
 ) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8

⑥、使用Item Pipeline

  • Item Pipeline为项目管道，当Item生产后，他会自动被送到Item Pipeline进行处理：
  • 我们常用Item Pipeline来做如下操作：
    • 清理HTML数据
    • 验证抓取数据，检查抓取字段
    • 查重并丢弃重复内容
    • 将爬取结果保存到数据库里。
import pymysql
from scrapy.exceptions import DropItem

class EducsdnPipeline(object):
    def process_item(self, item, spider):
        if item['price'] == None:
            raise DropItem("Drop item found: %s" % item)
        else:
            return item


class MysqlPipeline(object):
    def __init__(self,host,database,user,password,port):
        self.host = host
        self.database = database
        self.user = user
        self.password = password
        self.port = port
        self.db=None
        self.cursor=None

    @classmethod
    def from_crawler(cls,crawler):
        return cls(
            host = crawler.settings.get("MYSQL_HOST"),
            database = crawler.settings.get("MYSQL_DATABASE"),
            user = crawler.settings.get("MYSQL_USER"),
            password = crawler.settings.get("MYSQL_PASS"),
            port = crawler.settings.get("MYSQL_PORT")
        )

    def open_spider(self,spider):
        self.db = pymysql.connect(self.host,self.user,self.password,self.database,charset='utf8',port=self.port)
        self.cursor = self.db.cursor()

    def process_item(self, item, spider):
        sql = "insert into courses(title,url,pic,teacher,time,price) values('%s','%s','%s','%s','%s','%s')"%(item['title'],item['url'],item['pic'],item['teacher'],str(item['time']),str(item['price']))
        #print(item)
        self.cursor.execute(sql)
        self.db.commit()
        return item

    def close_spider(self,spider):
        self.db.close()

⑦ 修改配置文件

  • 打开配置文件：settings.py 开启并配置ITEM_PIPELINES信息，配置数据库连接信息
ITEM_PIPELINES = {
     
    'educsdn.pipelines.EducsdnPipeline': 300,
    'educsdn.pipelines.MysqlPipeline': 301,
}
MYSQL_HOST = 'localhost'
MYSQL_DATABASE = 'csdndb'
MYSQL_USER = 'root'
MYSQL_PASS = ''
MYSQL_PORT = 3306

⑧、运行爬取：

  • 执行如下命令来启用数据爬取

    scrapy crawl courses

7.4 下载和处理文件和图像:

① ImagesPipeline介绍

  • Scrapy提供了专门处理下载的Pipeline，包含文件下载和图片下载，其原理与抓取页面的原理一样。
  • 下载过程支持异步和多线程，下载十分高效。
  • 网址：https://docs.scrapy.org/en/latest/topics/media-pipeline.html
  • 实现方式：定义一个ItemPipeline 类继承 scrapy.pipelines.images.ImagesPipeline。

② 具体使用：

  • 首先定义存储文件的路径，在settings.py配置文件中添加代码：IMAGES_STORE = './images'
  • 并在项目目录下创建 images 文件夹 （与scrapy.cfg文件同级）。
  • 要在pipelines.py文件中定义一个‘ImagePipeline’类，其代码如下：
from scrapy import Request
from scrapy.exceptions import DropItem
from scrapy.pipelines.images import ImagesPipeline

class ImagePipeline(ImagesPipeline):
    '''自定义图片存储类'''

    def get_media_requests(self, item, info):
        '''通过抓取的item对象获取图片信息，并创建Request请求对象添加调度队列，等待调度执行下载'''
        yield Request(item['pic'])

    def file_path(self,request,response=None,info=None):
        '''返回图片下载后保存的名称，没有此方法Scrapy则自动给一个唯一值作为图片名称'''
        url = request.url
        file_name = url.split("/")[-1]
        return file_name

    def item_completed(self, results, item, info):
        ''' 下载完成后的处理方法，其中results内容结构如下说明'''
        image_paths = [x['path'] for ok, x in results if ok]
        if not image_paths:
            raise DropItem("Item contains no images")
        #item['image_paths'] = image_paths
        return item

  • 在item_completed()方法中，results参数内容结构如下：

      print(results)
  [(True, {'url': 'https://img-bss.csdn.net/201803191642534078.png', 
           'path': '201803191642534078.png', 
           'checksum': 'cc1368dbc122b6762f3e26ccef0dd105'}
  )]

  • 在settings.py文件中配置如下（启用下载）：

...
ITEM_PIPELINES = {
     
    'educsdn.pipelines.EducsdnPipeline': 300,
    'educsdn.pipelines.ImagePipeline': 301,
    'educsdn.pipelines.MysqlPipeline': 302,
}
MYSQL_HOST = "localhost"
MYSQL_DATABASE = "csdndb"
MYSQL_USER = "root"
MYSQL_PASS = ""
MYSQL_PORT = 3306

IMAGES_STORE = "./images"
...

8. Scrapy爬虫案例实战

  • 任务：爬取腾讯网中关于指定条件的所有社会招聘信息，搜索条件为北京地区，Python关键字的就业岗位,并将信息存储到MySql数据库中。
  • 网址：https://hr.tencent.com/position.php?keywords=python&lid=2156
  • 实现思路：首先爬取每页的招聘信息列表，再爬取对应的招聘详情信息

① 创建项目

  • 在命令行编写下面命令，创建项目tencent
scrapy startproject  tencent
  • 项目目录结构：
tencent
├── tencent
│   ├── __init__.py
│   ├── __pycache__
│   ├── items.py        # Items的定义，定义抓取的数据结构
│   ├── middlewares.py  # 定义Spider和DownLoader的Middlewares中间件实现。 
│   ├── pipelines.py    # 它定义Item Pipeline的实现，即定义数据管道
│   ├── settings.py     # 它定义项目的全局配置
│   └── spiders         # 其中包含一个个Spider的实现，每个Spider都有一个文件
│       ├── __init__.py
│       └── __pycache__
└── scrapy.cfg    #Scrapy部署时的配置文件，定义了配置文件路径、部署相关信息等内容

② 进入tencent项目目录，创建爬虫spider类文件（hr招聘信息）

  • 执行genspider命令，第一个参数是Spider的名称，第二个参数是网站域名。
scrapy genspider hr hr.tencent.com

$ tree 

├── tencent
│   ├── __init__.py
│   ├── __pycache__
│   │   ├── __init__.cpython-36.pyc
│   │   └── settings.cpython-36.pyc
│   ├── items.py
│   ├── middlewares.py
│   ├── pipelines.py
│   ├── settings.py
│   └── spiders
│       ├── __init__.py
│       ├── __pycache__
│       │   └── __init__.cpython-36.pyc
│       └── hr.py  #在spiders目录下有了一个爬虫类文件hr.py
└── scrapy.cfg


# hr.py的文件代码如下：

# -*- coding: utf-8 -*-
import scrapy

class HrSpider(scrapy.Spider):
    name = 'hr' 
    allowed_domains = ['hr.tencent.com']
    start_urls = ['https://hr.tencent.com/position.php?keywords=python&lid=2156']

    def parse(self, response):
        #解析当前招聘列表信息的url地址：
        detail_urls = response.css('tr.even a::attr(href),tr.odd a::attr(href)').extract()
        #遍历url地址
        for url in detail_urls:
            #fullurl = 'http://hr.tencent.com/' + url
            #构建绝对的url地址，效果同上（域名加相对地址）
            fullurl = response.urljoin(url) 
            print(fullurl)
  • 测试一下获取第一页的招聘详情url地址信息

③ 创建Item

  • Item是保存爬取数据的容器，它的使用方法和字典类型，但相比字典多了些保护机制。
  • 创建Item需要继承scrapy.Item类，并且定义类型为scrapy.Field的字段：
    • 职位id号，名称、位置、类别、要求、人数、工作职责、工作要求
  • 具体代码如下：（创建一个类名为HrItem）
import scrapy

class TencentItem(scrapy.Item):
    # define the fields for your item here like:
    # name = scrapy.Field()
    pass

class HrItem(scrapy.Item):
    '''
       人事招聘信息封装类
       （职位id号，名称、位置、类别、要求、人数、职责和要求）
    '''
    table = "hr"  #表名
    id = scrapy.Field() 
    title = scrapy.Field()
    location = scrapy.Field()
    type = scrapy.Field()
    number = scrapy.Field()
    duty = scrapy.Field()
    requirement = scrapy.Field()

④ 解析Response

  • 在hr.py文件中，parse()方法的参数response是start_urls里面的链接爬取后的结果。
  • 提取的方式可以是CSS选择器、XPath选择器或者是re正则表达式。
# -*- coding: utf-8 -*-
import scrapy
from tencent.items import HrItem

class HrSpider(scrapy.Spider):
    name = 'hr'
    allowed_domains = ['hr.tencent.com']
    start_urls = ['https://hr.tencent.com/position.php?keywords=python&lid=2156']

    def parse(self, response):
        #解析当前招聘列表信息的url地址：
        detail_urls = response.css('tr.even a::attr(href),tr.odd a::attr(href)').extract()
        #遍历url地址
        for url in detail_urls:
            #fullurl = 'http://hr.tencent.com/' + url
            #构建绝对的url地址，效果同上（域名加相对地址）
            fullurl = response.urljoin(url) 
            #print(fullurl)
            # 构造请求准备爬取招聘详情信息，并指定由parse_page()方法解析回调函数
            yield scrapy.Request(url=fullurl,callback=self.parse_page)

        #获取下一页的url地址
        next_url = response.css("#next::attr(href)").extract_first()
        #判断若不是最后一页
        if next_url != "javascript:;":
            url = response.urljoin(next_url)
            #构造下一页招聘列表信息的爬取
            yield scrapy.Request(url=url,callback=self.parse)

    # 解析详情页
    def parse_page(self,response):
        #构造招聘信息的Item容器对象
        item = HrItem()
        # 解析id号信息，并封装到Item中
        item["id"] = response.selector.re_first('οnclick="applyPosition\(([0-9]+)\);"')
        #标题
        item["title"] = response.css('#sharetitle::text').extract_first()
        #位置
        item["location"] = response.selector.re_first('工作地点：(.*?)')
        #类别
        item["type"] = response.selector.re_first('职位类别：(.*?)')
        #人数
        item["number"] = response.selector.re_first('招聘人数：([0-9]+)人')
        #工作职责
        duty = response.xpath('//table//tr[3]//li/text()').extract()
        item["duty"] = ''.join(duty)
        #工作要求
        requirement = response.xpath('//table//tr[4]//li/text()').extract()
        item["requirement"] = ''.join(requirement)
        #print(item)
        #交给管道文件
        yield item

⑤、创建数据库和表：

  • 在mysql中创建数据库mydb和数据表hr
CREATE TABLE `hr` (                          
   `id` int(10) unsigned NOT NULL AUTO_INCREMENT,  
   `title` varchar(255) DEFAULT NULL,              
   `location` varchar(32) DEFAULT NULL,                
   `type` varchar(32) DEFAULT NULL,                
   `number` varchar(32) DEFAULT NULL,             
   `duty` text DEFAULT NULL,                
   `requirement` text DEFAULT NULL,               
   PRIMARY KEY (`id`)                              
 ) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8

⑥、使用Item Pipeline

  • 在Item管道文件中，定义一个MysqlPipeline，负责连接数据库并执行信息写入操作
import pymysql

class TencentPipeline(object):
    def process_item(self, item, spider):
        return item

class MysqlPipeline(object):
    def __init__(self,host,user,password,database,port):
        self.host = host
        self.user = user
        self.password = password
        self.database = database
        self.port = port

    @classmethod
    def from_crawler(cls,crawler):
        return cls(
            host = crawler.settings.get("MYSQL_HOST"),
            user = crawler.settings.get("MYSQL_USER"),
            password = crawler.settings.get("MYSQL_PASS"),
            database = crawler.settings.get("MYSQL_DATABASE"),
            port = crawler.settings.get("MYSQL_PORT"),
        )

    def open_spider(self, spider):
        '''负责连接数据库'''
        self.db = pymysql.connect(self.host,self.user,self.password,self.database,charset="utf8",port=self.port)
        self.cursor = self.db.cursor()

    def process_item(self, item, spider):
        '''执行数据表的写入操作'''
        #组装sql语句
        data = dict(item)
        keys = ','.join(data.keys())
        values=','.join(['%s']*len(data))
        sql = "insert into %s(%s) values(%s)"%(item.table,keys,values)
        #指定参数，并执行sql添加
        self.cursor.execute(sql,tuple(data.values()))
        #事务提交
        self.db.commit()
        return item

    def close_spider(self, spider):
        '''关闭连接数据库'''
        self.db.close()

⑦ 修改配置文件

  • 打开配置文件：settings.py 开启并配置ITEM_PIPELINES信息，配置数据库连接信息
  • 当有CONCURRENT_REQUESTS，没有DOWNLOAD_DELAY 时，服务器会在同一时间收到大量的请求。
  • 当有CONCURRENT_REQUESTS，有DOWNLOAD_DELAY 时，服务器不会在同一时间收到大量的请求。
# 忽略爬虫协议
ROBOTSTXT_OBEY = False

# 并发量
CONCURRENT_REQUESTS = 1 

#下载延迟
DOWNLOAD_DELAY = 0

ITEM_PIPELINES = {
     
    #'educsdn.pipelines.EducsdnPipeline': 300,
    'educsdn.pipelines.MysqlPipeline': 301,
}
MYSQL_HOST = 'localhost'
MYSQL_DATABASE = 'mydb'
MYSQL_USER = 'root'
MYSQL_PASS = ''
MYSQL_PORT = 3306

⑧、运行爬取：

  • 执行如下命令来启用数据爬取

    scrapy crawl hr

9. Scrapy扩展

1. 如何使scrapy爬取信息不打印在命令窗口中

  • 通常，我们使用这条命令运行自己的scrapy爬虫：
scrapy crawl spider_name
  • 但是，由这条命令启动的爬虫，会将所有爬虫运行中的debug信息及抓取到的信息打印在运行窗口中。
  • 很乱，也不方便查询。所以，可使用该命令代替：
scrpay crawl spider_name  -s LOG_FILE=all.log

2. Scrapy中的日志处理

  • Scrapy提供了log功能，可以通过 logging 模块使用
  • 可以修改配置文件settings.py，任意位置添加下面两行
LOG_FILE = "mySpider.log"
LOG_LEVEL = "INFO"
  • Scrapy提供5层logging级别:
CRITICAL - 严重错误(critical)
ERROR - 一般错误(regular errors)
WARNING - 警告信息(warning messages)
INFO - 一般信息(informational messages)
DEBUG - 调试信息(debugging messages)
  • logging设置
  • 通过在setting.py中进行以下设置可以被用来配置logging:
LOG_ENABLED 默认: True，启用logging
LOG_ENCODING 默认: 'utf-8'，logging使用的编码
LOG_FILE 默认: None，在当前目录里创建logging输出文件的文件名
LOG_LEVEL 默认: 'DEBUG'，log的最低级别
LOG_STDOUT 默认: False 如果为 True，进程所有的标准输出(及错误)将会被重定向到log中。例如，执行 print "hello" ，其将会在Scrapy log中显示
  • 记录信息
  • 下面给出如何使用WARING级别来记录信息
from scrapy import log
log.msg("This is a warning", level=log.WARNING)

​

十、Python网络爬虫进阶实战(中)

09. Selenium的使用

9.1 动态渲染页面爬取

  • 对于访问Web时直接响应的数据（就是response内容可见），我们使用urllib、requests或Scrapy框架爬取。
  • 对应一般的JavaScript动态渲染的页面信息（Ajax加载），我们可以通过分析Ajax请求来抓取信息。
  • 即使通过Ajax获取数据，但还有会部分加密参数，后期经过JavaScript计算生成内容，导致我们难以直接找到规律，如淘宝页面。
  • 为了解决这些问题，我们可以直接使用模拟浏览器运行的方式来实现信息获取。
  • 在Python中有许多模拟浏览器运行库，如：Selenium、Splash、PyV8、Ghost等。

9.2 Selenium的介绍

  • Selenium是一个自动化测试工具，利用它可以驱动浏览器执行特定的动作，如点击，下拉，等操作。
  • Selenium可以获取浏览器当前呈现的页面源代码，做到可见既可爬，对应JavaScript动态渲染的信息爬取非常有效。
  • 官方网址：http://www.seleniumhq.org
  • 官方文档：http://selenium-python.readthedocs.io
  • 中文文档：http://selenium-python-zh.readthedocs.io
  • 安装：pip install selenium
  • Selenium支持非常多的浏览器，如Chrome、Firefox、Edge等，还支持无界面浏览器PhantomJS。
  • ChromeDriver浏览器驱动的安装：（注意浏览器版本：）
    • 首先查看当前谷歌Chrome浏览器的版本V61V67(对应2.352.38)，再到下面网址下载
    • 网址：https://chromedriver.storage.googleapis.com/index.html
    • Windows安装：将解压的文件：chromedriver.exe 放置到Python的Scripts目录下。
    • Mac/Linux安装：将解压的文件：chromedriver 放置到/usr/local/bin/目录下
  • PhantomJS驱动的下载地址：http://phantomjs.org/download.html

9.3 Selenium的使用

① 初次体验：模拟谷歌浏览器访问百度首页，并输入python关键字搜索
from selenium import webdriver
from selenium.webdriver.common.by import By
from selenium.webdriver.common.keys import Keys
from selenium.webdriver.support import expected_conditions as EC
from selenium.webdriver.support.wait import WebDriverWait

#初始化一个浏览器（如：谷歌，使用Chrome需安装chromedriver）
driver = webdriver.Chrome()
#driver = webdriver.PhantomJS() #无界面浏览器
try:
    #请求网页
    driver.get("https://www.baidu.com")
    #查找id值为kw的节点对象（搜索输入框）
    input = driver.find_element_by_id("kw")
    #模拟键盘输入字串内容
    input.send_keys("python")
    #模拟键盘点击回车键
    input.send_keys(Keys.ENTER)
    #显式等待,最长10秒
    wait = WebDriverWait(driver,10)
    #等待条件：10秒内必须有个id属性值为content_left的节点加载出来，否则抛异常。
    wait.until(EC.presence_of_element_located((By.ID,'content_left')))
    # 输出响应信息
    print(driver.current_url)
    print(driver.get_cookies())
    print(driver.page_source)
finally:
    #关闭浏览器
    #driver.close()
    pass
② 声明浏览器对象
from selenium import webdriver

driver = webdriver.Chrome()  #谷歌 需：ChromeDriver驱动
driver = webdriver.FireFox() #火狐 需：GeckoDriver驱动
driver = webdriver.Edge()  
driver = webdriver.Safari()  
driver = webdriver.PhantomJS() #无界面浏览器
③ 访问页面
from selenium import webdriver

driver = webdriver.Chrome()
#driver = webdriver.PhantomJS()
driver.get("http://www.taobao.com")
print(driver.page_source)
#driver.close()
④ 查找节点：
  • 获取单个节点的方法：
    • find_element_by_id()
    • find_element_by_name()
    • find_element_by_xpath()
    • find_element_by_link_text()
    • find_element_by_partial_link_text()
    • find_element_by_tag_name()
    • find_element_by_class_name()
    • find_element_by_css_seletor()
from selenium import webdriver
from selenium.webdriver.common.by import By

#创建浏览器对象
driver = webdriver.Chrome()
#driver = webdriver.PhantomJS()
driver.get("http://www.taobao.com")
#下面都是获取id属性值为q的节点对象
input = driver.find_element_by_id("q")
print(input)

input = driver.find_element_by_css_selector("#q")
print(input)

input = driver.find_element_by_xpath("//*[@id='q']")
print(input)

#效果同上
input = driver.find_element(By.ID,"q")
print(input)

#driver.close()
  • 获取多个节点的方法：
    • find_elements_by_id()
    • find_elements_by_name()
    • find_elements_by_xpath()
    • find_elements_by_link_text()
    • find_elements_by_partial_link_text()
    • find_elements_by_tag_name()
    • find_elements_by_class_name()
    • find_elements_by_css_seletor()
⑤ 节点交互：
from selenium import webdriver
import time

#创建浏览器对象
driver = webdriver.Chrome()
#driver = webdriver.PhantomJS()
driver.get("http://www.taobao.com")
#下面都是获取id属性值为q的节点对象
input = driver.find_element_by_id("q")
#模拟键盘输入iphone
input.send_keys('iphone')
time.sleep(3)
#清空输入框
input.clear()
#模拟键盘输入iPad
input.send_keys('iPad')
#获取搜索按钮节点
botton = driver.find_element_by_class_name("btn-search")
#触发点击动作
botton.click()

#driver.close()
⑥ 动态链：
  • ActionChains是一种自动化低级别交互的方法，如鼠标移动，鼠标按钮操作，按键操作和上下文菜单交互。
  • 这对于执行更复杂的操作（如悬停和拖放）很有用.
    • move_to_element（to_element ）-- 将鼠标移到元素的中间
    • move_by_offset（xoffset，yoffset ）-- 将鼠标移至当前鼠标位置的偏移量
    • drag_and_drop（源，目标）-- 然后移动到目标元素并释放鼠标按钮。
    • pause（秒）-- 以秒为单位暂停指定持续时间的所有输入
    • perform（）-- 执行所有存储的操作。
    • release（on_element = None ）释放元素上的一个持有鼠标按钮。
    • reset_actions（）-- 清除已存储在远程端的操作。
    • send_keys（* keys_to_send ）-- 将键发送到当前的焦点元素。
    • send_keys_to_element（element，* keys_to_send ）-- 将键发送到一个元素。
from selenium import webdriver
from selenium.webdriver import ActionChains
import time

#创建浏览器对象
driver = webdriver.Chrome()
#加载指定url地址
url = 'http://www.runoob.com/try/try.php?filename=jqueryui-api-droppable'
driver.get(url)
# 切换Frame窗口    
driver.switch_to.frame('iframeResult')
#获取两个div节点对象
source = driver.find_element_by_css_selector("#draggable")
target = driver.find_element_by_css_selector("#droppable")
#创建一个动作链对象
actions = ActionChains(driver)
#将一个拖拽操作添加到动作链队列中
actions.drag_and_drop(source,target)
time.sleep(3)
#执行所有存储的操作（顺序被触发）
actions.perform()
#driver.close()
⑦ 执行JavaScript：
from selenium import webdriver

#创建浏览器对象
driver = webdriver.Chrome()
#加载指定url地址
driver.get("https://www.zhihu.com/explore")
#执行javascript程序将页面滚动移至底部
driver.execute_script('window.scrollTo(0,document.body.scrollHeight)')
#执行javascript实现一个弹框操作
driver.execute_script('window.alert("Hello Selenium!")')

#driver.close()
⑧ 获取节点信息：
from selenium import webdriver
from selenium.webdriver import ActionChains

#创建浏览器对象
driver = webdriver.Chrome()
#加载请求指定url地址
driver.get("https://www.zhihu.com/explore")
#获取id属性值为zh-top-link-logo的节点（logo）
logo = driver.find_element_by_id("zh-top-link-logo")
print(logo) #输出节点对象
print(logo.get_attribute('class')) #节点的class属性值
#获取id属性值为zu-top-add-question节点（提问按钮）
input = driver.find_element_by_id("zu-top-add-question")
print(input.text) #获取节点间内容
print(input.id)  #获取id属性值
print(input.location) #节点在页面中的相对位置
print(input.tag_name) #节点标签名称
print(input.size)     #获取节点的大小
#driver.close()
⑨ 切换Frame：
  • 网页中有一种节点叫做iframe，也就是子Frame，他可以将一个页面分成多个子父界面。
  • 我们可以使用switch_to.frame()来切换Frame界面，实例详见第⑥的动态链案例
⑩ 延迟等待：
  • 浏览器加载网页是需要时间的，Selenium也不例外，若要获取完整网页内容，就要延时等待。
  • 在Selenium中延迟等待方式有两种：一种是隐式等待，一种是显式等待（推荐）。
from selenium import webdriver

#创建浏览器对象
driver = webdriver.Chrome()
#使用隐式等待(固定时间)
driver.implicitly_wait(2) 
#加载请求指定url地址
driver.get("https://www.zhihu.com/explore")
#获取节点    
input = driver.find_element_by_id("zu-top-add-question")
print(input.text) #获取节点间内容

#driver.close()
from selenium import webdriver
from selenium.webdriver.common.by import By
from selenium.webdriver.support import expected_conditions as EC
from selenium.webdriver.support.wait import WebDriverWait

#创建浏览器对象
driver = webdriver.Chrome()
#加载请求指定url地址
driver.get("https://www.zhihu.com/explore")
#显式等待,最长10秒
wait = WebDriverWait(driver,10)
#等待条件：10秒内必须有个id属性值为zu-top-add-question的节点加载出来，否则抛异常。
input = wait.until(EC.presence_of_element_located((By.ID,'zu-top-add-question')))
print(input.text) #获取节点间内容
#driver.close()
11 前进和后退：
from selenium import webdriver
import time

#创建浏览器对象
driver = webdriver.Chrome()
#加载请求指定url地址
driver.get("https://www.baidu.com")
driver.get("https://www.taobao.com")
driver.get("https://www.jd.com")
time.sleep(2)
driver.back() #后退
time.sleep(2) #前进
driver.forward()
#driver.close()
12 Cookies：
from selenium import webdriver
from selenium.webdriver import ActionChains

#创建浏览器对象
driver = webdriver.Chrome()
#加载请求指定url地址
driver.get("https://www.zhihu.com/explore")
print(driver.get_cookies())
driver.add_cookie({
     'name':'namne','domain':'www.zhihu.com','value':'zhangsan'})
print(driver.get_cookies())
driver.delete_all_cookies()
print(driver.get_cookies())
#driver.close()
13 选项卡管理：
from selenium import webdriver
import time

#创建浏览器对象
driver = webdriver.Chrome()
#加载请求指定url地址
driver.get("https://www.baidu.com")
#使用JavaScript开启一个新的选型卡
driver.execute_script('window.open()')
print(driver.window_handles)
#切换到第二个选项卡，并打开url地址
driver.switch_to_window(driver.window_handles[1])
driver.get("https://www.taobao.com")
time.sleep(2)
#切换到第一个选项卡，并打开url地址
driver.switch_to_window(driver.window_handles[0])
driver.get("https://www.jd.com")
#driver.close()
14 异常处理：
from selenium import webdriver
from selenium.common.exceptions import TimeoutException,NoSuchElementException

#创建浏览器对象
driver = webdriver.Chrome()
try:
    #加载请求指定url地址
    driver.get("https://www.baidu.com")
except TimeoutException:
    print('Time Out')

try:
    #加载请求指定url地址
    driver.find_element_by_id("demo")
except NoSuchElementException:
    print('No Element')
finally:
    #driver.close()
    pass

10. Selenium爬取淘宝商品

① 案例要求

  • 使用Selenium爬取淘宝商品，指定关键字和指定页码信息来进行爬取

② 案例分析：

  • url地址：https://s.taobao.com/search?q=ipad

③ 具体代码实现

'''通过关键字爬取淘宝网站的信息数据'''
from selenium import webdriver
from selenium.common.exceptions import TimeoutException
from selenium.webdriver.common.by import By
from selenium.webdriver.support import expected_conditions as EC
from selenium.webdriver.support.wait import WebDriverWait
from pyquery import PyQuery as pq
from urllib.parse import quote

KEYWORD = "ipad"
MAX_PAGE = 10

# browser = webdriver.Chrome()
# browser = webdriver.PhantomJS()
#创建谷歌浏览器对象，启用Chrome的Headless无界面模式
chrome_options = webdriver.ChromeOptions()
chrome_options.add_argument('--headless')
browser = webdriver.Chrome(chrome_options=chrome_options)
#显式等待：
wait = WebDriverWait(browser, 10)

def index_page(page):
    '''抓取索引页 :param page: 页码'''
    print('正在爬取第', page, '页')
    try:
        url = 'https://s.taobao.com/search?q=' + quote(KEYWORD)
        browser.get(url)
        if page > 1:
            input = wait.until(EC.presence_of_element_located((By.CSS_SELECTOR, '#mainsrp-pager div.form > input')))
            submit = wait.until(EC.element_to_be_clickable((By.CSS_SELECTOR, '#mainsrp-pager div.form > span.btn.J_Submit')))
            input.clear()
            input.send_keys(page)
            submit.click()
        #等待条件：显示当前页号，显式商品
        wait.until(EC.text_to_be_present_in_element((By.CSS_SELECTOR, '#mainsrp-pager li.item.active > span'), str(page)))
        wait.until(EC.presence_of_element_located((By.CSS_SELECTOR, '.m-itemlist .items .item')))
        get_products()
    except TimeoutException:
        index_page(page)


def get_products():
    '''提取商品数据'''
    html = browser.page_source
    doc = pq(html)
    items = doc('#mainsrp-itemlist .items .item').items()
    for item in items:
        product = {
     
            'image': item.find('.pic .img').attr('data-src'),
            'price': item.find('.price').text(),
            'deal': item.find('.deal-cnt').text(),
            'title': item.find('.title').text(),
            'shop': item.find('.shop').text(),
            'location': item.find('.location').text()
        }
        print(product)
        save_data(product)


def save_data(result):
    '''保存数据'''
    pass

def main():
    '''遍历每一页'''
    for i in range(1, MAX_PAGE + 1):
        index_page(i)
    browser.close()


# 主程序入口
if __name__ == '__main__':
    main()

11. MongoDB数据库

  • MongoDB 是一个基于分布式文件存储的数据库。由C++语言编写。旨在为 WEB 应用提供可扩展的高性能数据存储解决方案。
  • MongoDB 是一个介于关系数据库和非关系数据库之间的产品，是非关系数据库当中功能最丰富，最像关系数据库的。
  • 参考地址:
    • MongoDB 官网地址：https://www.mongodb.com/
    • MongoDB 官方英文文档：https://docs.mongodb.com/manual/
    • MongoDB 各平台下载地址：https://www.mongodb.com/download-center#community

1.1 RDBMS与NoSQL区别：

  • 关系数据库管理系统(RDBMS)
    • 高度组织化结构化数据
    • 结构化查询语言（SQL）
    • 数据和关系都存储在单独的表中。
    • 数据操纵语言，数据定义语言
    • 严格的一致性
    • 基础事务
  • 非关系型数据库(NoSQL)
    • 代表着不仅仅是SQL
    • 没有声明性查询语言
    • 没有预定义的模式
    • 键 - 值对存储，列存储，文档存储，图形数据库
    • 最终一致性，而非ACID属性
    • 非结构化和不可预知的数据
    • CAP定理
    • 高性能，高可用性和可伸缩性
  • RDBMS 与 MongoDB 对应的术语区别：
RDBMS MongoDB
数据库 数据库
表格 集合
行 文档
列 字段
表联合 嵌入文档
主键 主键 (MongoDB 提供了 key 为 _id )

1.2 Windows下安装MongoDB：

  • 下载地址:https://www.mongodb.org/dl/win32/x86_64-2008plus-ssl
  • 最新版的在安装过程中出现卡死现象，建议选择版本3.4版本（测试过）。
  • 安装图形界面，一步一步的安装即可：
  • 创建数据库目录：
c:\>cd c:\

c:\>mkdir data

c:\>cd data

c:\data>mkdir db

c:\data>cd db

c:\data\db>
  • 启动MongoDB服务：
C:\Program Files\MongoDB\Server\3.4\bin>mongod --dbpath c:\data\db
  • 连接MongoDB
C:\Program Files\MongoDB\Server\3.4\bin>mongo

1.3 数据库的操作

① MongoDB的数据库操作

  • 查看当前数据库名称
db
  • 查看所有数据库名称
  • 列出所有在物理上存在的数据库
show dbs

·

  • 切换数据库
  • 如果数据库不存在，则指向数据库，但不创建，直到插入数据或创建集合时数据库才被创建
use 数据库名称

默认的数据库为测试，如果你没有创建新的数据库，集合将存放在测试数据库中

  • 数据库删除
    • 删除当前指向的数据库
    • 如果数据库不存在，则什么也不做
db.dropDatabase()

② MongoDB的集合操作：

  • 创建集合：
db.createCollection(name, options)
  • name是要创建的集合的名称
  • options是一个文档，用于指定集合的配置
  • 选项参数是可选的，所以只需要到指定的集合名称。以下是可以使用的选项列表：
  • 例1：不限制集合大小
    • db.createCollection(“stu”)
  • 例2：限制集合大小，后面学会插入语句后可以查看效果
    • 参数capped：默认值为false表示不设置上限，值为true表示设置上限
    • 参数size：当capped值为true时，需要指定此参数，表示上限大小，当文档达到上限时，会将之前的数据覆盖，单位为字节
    • db.createCollection(“sub”, { capped : true, size : 10 } )
  • 查看当前数据库的集合
show collections

删除集合：

db.集合名称.drop()

③ 数据类型：

  • 下表为MongoDB中常用的几种数据类型：
    • Object ID：文档ID
    • String：字符串，最常用，必须是有效的UTF-8
    • Boolean：存储一个布尔值，true或false
    • Integer：整数可以是32位或64位，这取决于服务器
    • Double：存储浮点值
    • Arrays：数组或列表，多个值存储到一个键
    • Object：用于嵌入式的文档，即一个值为一个文档
    • Null：存储Null值
    • Timestamp：时间戳
    • Date：存储当前日期或时间的UNIX时间格式
  • object id
    • 每个文档都有一个属性，为_id，保证每个文档的唯一性
    • 可以自己去设置_id插入文档
    • 如果没有提供，那么MongoDB为每个文档提供了一个独特的_id，类型为objectID
    • objectID是一个12字节的十六进制数
      • 前4个字节为当前时间戳
      • 接下来3个字节的机器ID
      • 接下来的2个字节中MongoDB的服务进程id
      • 最后3个字节是简单的增量值

④ 数据的操作

  • 插入语法
db.集合名称.insert(document)

  • 插入文档时，如果不指定_id参数，MongoDB的会为文档分配一个唯一的的ObjectId

  • 例1:

    db.stu.insert({name:'gj',gender:1})

  • 例2:

    s1={_id:'20160101',name:'hr'}
s1.gender=0
db.stu.insert(s1)

  • 简单查询

db.集合名称.find()
  • 数据的更新
db.集合名称.update(
   ,
   ,
   {multi: }
)
  • 参数查询：查询条件，类似SQL语句更新中，其中部分
  • 参数更新：更新操作符，类似SQL语句更新中集部分
  • 参数多：可选，默认是假的，表示只更新找到的第一条记录，值为真表示把满足条件的文档全部更新
例3：全文档更新
db.stu.update({name:'hr'},{name:'mnc'})
例4：指定属性更新，通过操作符$集
db.stu.insert({name:'hr',gender:0})
db.stu.update({name:'hr'},{$set:{name:'hys'}})
例5：修改多条匹配到的数据
db.stu.update({},{$set:{gender:0}},{multi:true})
  • 数据的保存语法
db.集合名称.save(document)
  • 如果文档的_id已经存在则修改，如果文档的_id不存在则添加
db.stu.save({_id:'20160102','name':'yk',gender:1})

db.stu.save({_id:'20160102','name':'wyk'})
  • 删除 语法
db.集合名称.remove(
   ,
   {
     justOne: 
   }
)
  • 参数查询：可选，删除的文档的条件
  • 参数来说只是个：可选，如果设为真或1，则只删除一条，默认为false，表示删除多条
例：只删除匹配到的第一条
db.stu.remove({gender:0},{justOne:true})
例：全部删除
db.stu.remove({})
  • 关于大小的示例
创建集合
db.createCollection('sub',{capped:true,size:10})

插入第一条数据库查询
db.sub.insert({title:'linux',count:10})
db.sub.find()

插入第二条数据库查询
db.sub.insert({title:'web',count:15})
db.sub.find()

插入第三条数据库查询
db.sub.insert({title:'sql',count:8})
db.sub.find()

插入第四条数据库查询
db.sub.insert({title:'django',count:12})
db.sub.find()

插入第五条数据库查询
db.sub.insert({title:'python',count:14})
db.sub.find()
  • limit限制
方法限制（）：用于读取指定数量的文档
    db.集合名称.find().limit(NUMBER)
参数号表示要获取文档的条数
如果没有指定参数则显示集合中的所有文档

例1：查询2条学生信息
    db.stu.find().limit(2)
  • 投影
在查询到的返回结果中，只选择必要的字段，而不是选择一个文档的整个字段
如：一个文档有5个字段，需要显示只有3个，投影其中3个字段即可
参数为字段与值，值为1表示显示，值为0不显示

    db.集合名称.find({},{字段名称:1,...})

特殊：对于_id列默认是显示的，如果不显示需要明确设置为0

例1
    db.stu.find({},{name:1,gender:1})
例2
    db.stu.find({},{_id:0,name:1,gender:1})
  • 排序
方法sort()，用于对结果集进行排序
    db.集合名称.find().sort({字段:1,...})
参数1为升序排列
参数-1为降序排列

例1：根据性别降序，再根据年龄升序
    db.stu.find().sort({gender:-1,age:1})
  • 统计个数
方法count()用于统计结果集中文档条数
    db.集合名称.find({条件}).count()
也可以与为
    db.集合名称.count({条件})

例1：统计男生人数
    db.stu.find({gender:1}).count()

例2：统计年龄大于20的男生人数
    b.stu.count({age:{$gt:20},gender:1})
  • 消除重复
方法distinct()对数据进行去重
    db.集合名称.distinct('去重字段',{条件})

例1:查找年龄大于18的性别（去重）
    db.stu.distinct('gender',{age:{$gt:18}})

11.4 备份与恢复

语法
mongodump -h dbhost -d dbname -o dbdirectory
-h：服务器地址，也可以指定端口号
-d：需要备份的数据库名称
-o：备份的数据存放位置，此目录中存放着备份出来的数据
例1
sudo mkdir test1bak
sudo mongodump -h 192.168.196.128:27017 -d test1 -o ~/Desktop/test1bak
恢复
语法
mongorestore -h dbhost -d dbname --dir dbdirectory
-h：服务器地址
-d：需要恢复的数据库实例
--dir：备份数据所在位置
例2
mongorestore -h 192.168.196.128:27017 -d test2 --dir ~/Desktop/test1bak/test1

11.5 与python交互

  • 安装python包

    pip install pymongo

  • 使用：

  • 引入包pymongo

    import pymongo

  • 连接，创建客户端

    client=pymongo.MongoClient("localhost", 27017)

  • 获得数据库test1

    db=client.test1

  • 获得集合stu

    stu = db.stu

  • 添加文档

    s1={name:'gj',age:18}
s1_id = stu.insert_one(s1).inserted_id

  • 查找一个文档

    s2=stu.find_one()

  • 查找多个文档1

    for cur in stu.find():
  print cur

  • 查找多个文档2

    cur=stu.find()
cur.next()
cur.next()
cur.next()

  • 获取文档个数

    print stu.count()

12. Scrapy框架使用Selenium

​

  • 案例目标：
    • 本节案例主要是通过Scrapy框架使用Selenium，以PhantomJS进行演示，爬取淘宝商品信息案例，并将信息存入数据库MongoDB中。
  • 准备工作：
    • 请确保PhantomJS和MongoDB都已安装号，并确保可以正常运行，安装好Scrapy、Selenium和PyMongod库。

① 创建项目

  • 首先新建项目，名为scrapyseleniumtest：
scrapy startproject scrapyseleniumtest
  • 进入项目目录下，创建一个Spider（爬虫类）：
cd srapytseleniumtest
scrapy genspider taobao www.baobao.com
  • 进入settings.py的配置文件：将ROBOTSTXT_OBEY改为false
ROBOTSTXT_OBEY = False

② 定义Item类

# 定义信息封装类（图片、价格、购买人数、标题、店铺、发货源）
from scrapy import Item, Field

class ProductItem(Item):

    collection = 'products'

    image = Field()
    price = Field()
    deal = Field()
    title = Field()
    shop = Field()
    location = Field()

③ 解析页面

  • 在配置文件settings.py最后面定义搜索关键字和最大页码数信息：
KEYWORDS = ['iPad']

MAX_PAGE = 100
  • 进入spider/taobao.py文件中编写，代码如下：
# -*- coding: utf-8 -*-
from scrapy import Request, Spider
from urllib.parse import quote
from scrapyseleniumtest.items import ProductItem

class TaobaoSpider(Spider):
    name = 'taobao'
    allowed_domains = ['www.taobao.com']
    base_url = 'https://s.taobao.com/search?q='

    def start_requests(self):
        for keyword in self.settings.get('KEYWORDS'):
            for page in range(1, self.settings.get('MAX_PAGE') + 1):
                url = self.base_url + quote(keyword)
                yield Request(url=url, callback=self.parse, meta={
     'page': page}, dont_filter=True)

    def parse(self, response):
        pass

④ 对接Selenium

  • 通过定义DownloaderMiddleware中间件来实现对Selenium的使用。
# -*- coding: utf-8 -*-

from selenium import webdriver
from selenium.common.exceptions import TimeoutException
from selenium.webdriver.common.by import By
from selenium.webdriver.support.ui import WebDriverWait
from selenium.webdriver.support import expected_conditions as EC
from scrapy.http import HtmlResponse
from logging import getLogger


class SeleniumMiddleware():
    def __init__(self, timeout=None, service_args=[]):
        self.logger = getLogger(__name__)
        self.timeout = timeout
        self.browser = webdriver.PhantomJS(service_args=service_args)
        self.browser.set_window_size(1400, 700)
        self.browser.set_page_load_timeout(self.timeout)
        self.wait = WebDriverWait(self.browser, self.timeout)

    def __del__(self):
        self.browser.close()

    def process_request(self, request, spider):
        """
        用PhantomJS抓取页面
        :param request: Request对象
        :param spider: Spider对象
        :return: HtmlResponse
        """
        self.logger.debug('PhantomJS is Starting')
        page = request.meta.get('page', 1)
        try:
            self.browser.get(request.url)
            if page > 1:
                input = self.wait.until(
                    EC.presence_of_element_located((By.CSS_SELECTOR, '#mainsrp-pager div.form > input')))
                submit = self.wait.until(
                    EC.element_to_be_clickable((By.CSS_SELECTOR, '#mainsrp-pager div.form > span.btn.J_Submit')))
                input.clear()
                input.send_keys(page)
                submit.click()
            self.wait.until(
                EC.text_to_be_present_in_element((By.CSS_SELECTOR, '#mainsrp-pager li.item.active > span'), str(page)))
            self.wait.until(EC.presence_of_element_located((By.CSS_SELECTOR, '.m-itemlist .items .item')))
            return HtmlResponse(url=request.url, body=self.browser.page_source, request=request, encoding='utf-8',
                                status=200)
        except TimeoutException:
            return HtmlResponse(url=request.url, status=500, request=request)

    @classmethod
    def from_crawler(cls, crawler):
        return cls(timeout=crawler.settings.get('SELENIUM_TIMEOUT'),
                   service_args=crawler.settings.get('PHANTOMJS_SERVICE_ARGS'))
  • 在settings.py配置文件中.设置我们自定义的中间件设置：
DOWNLOADER_MIDDLEWARES = {
     
    'scrapyseleniumtest.middlewares.SeleniumMiddleware': 543,
}

⑤ 解析页面信息

# -*- coding: utf-8 -*-
from scrapy import Request, Spider
from urllib.parse import quote
from scrapyseleniumtest.items import ProductItem


class TaobaoSpider(Spider):
    name = 'taobao'
    allowed_domains = ['www.taobao.com']
    base_url = 'https://s.taobao.com/search?q='


    def start_requests(self):
        for keyword in self.settings.get('KEYWORDS'):
            for page in range(1, self.settings.get('MAX_PAGE') + 1):
                url = self.base_url + quote(keyword)
                yield Request(url=url, callback=self.parse, meta={
     'page': page}, dont_filter=True)

    def parse(self, response):
        products = response.xpath(
            '//div[@id="mainsrp-itemlist"]//div[@class="items"][1]//div[contains(@class, "item")]')
        for product in products:
            item = ProductItem()
            item['price'] = ''.join(product.xpath('.//div[contains(@class, "price")]//text()').extract()).strip()
            item['title'] = ''.join(product.xpath('.//div[contains(@class, "title")]//text()').extract()).strip()
            item['shop'] = ''.join(product.xpath('.//div[contains(@class, "shop")]//text()').extract()).strip()
            item['image'] = ''.join(product.xpath('.//div[@class="pic"]//img[contains(@class, "img")]/@data-src').extract()).strip()
            item['deal'] = product.xpath('.//div[contains(@class, "deal-cnt")]//text()').extract_first()
            item['location'] = product.xpath('.//div[contains(@class, "location")]//text()').extract_first()
            yield item

⑥ 存储结果

import pymongo

class MongoPipeline(object):
    def __init__(self, mongo_uri, mongo_db):
        self.mongo_uri = mongo_uri
        self.mongo_db = mongo_db

    @classmethod
    def from_crawler(cls, crawler):
        return cls(mongo_uri=crawler.settings.get('MONGO_URI'), mongo_db=crawler.settings.get('MONGO_DB'))

    def open_spider(self, spider):
        self.client = pymongo.MongoClient(self.mongo_uri)
        self.db = self.client[self.mongo_db]

    def process_item(self, item, spider):
        self.db[item.collection].insert(dict(item))
        return item

    def close_spider(self, spider):
        self.client.close()
  • 配置文件信息：
ITEM_PIPELINES = {
     
    'scrapyseleniumtest.pipelines.MongoPipeline': 300,
}


KEYWORDS = ['iPad']

MAX_PAGE = 100

SELENIUM_TIMEOUT = 20

PHANTOMJS_SERVICE_ARGS = ['--load-images=false', '--disk-cache=true']

MONGO_URI = 'localhost'

MONGO_DB = 'taobao'

13. 代理的使用

13.1 代理服务的介绍：

  • 我们在做爬虫的过程中经常最初爬虫都正常运行，正常爬取数据，一切看起来都是美好，然而一杯茶的功夫就出现了错误。
  • 如：403 Forbidden错误，“您的IP访问频率太高”错误，或者跳出一个验证码让我们输入，之后解封，但过一会又出现类似情况。
  • 出现这个现象的原因是因为网站采取了一些反爬中措施，如：服务器检测IP在单位时间内请求次数超过某个阀值导致，称为封IP。
  • 为了解决此类问题，代理就派上了用场，如：代理软件、付费代理、ADSL拨号代理，以帮助爬虫脱离封IP的苦海。
  • 测试HTTP请求及响应的网站:http://httpbin.org/
    • httpbin这个网站能测试 HTTP 请求和响应的各种信息，比如 cookie、ip、headers 和登录验证等.
    • 且支持 GET、POST 等多种方法，对 web 开发和测试很有帮助。
      • GET地址 ：http://httpbin.org/get
      • POST地址：http://httpbin.org/post
    • 它用 Python + Flask 编写，是一个开源项目。开源地址：https://github.com/Runscope/httpbin
    • 返回信息中origin的字段就是客户端的IP地址，即可判断是否成功伪装IP：

13.2 代理的设置：

① urllib的代理设置

from urllib.error import URLError
from urllib.request import ProxyHandler, build_opener

proxy = '127.0.0.1:8888'
#需要认证的代理
#proxy = 'username:[email protected]:8888'

#使用ProxyHandler设置代理
proxy_handler = ProxyHandler({
     
    'http': 'http://' + proxy,
    'https': 'https://' + proxy
})
#传入参数创建Opener对象
opener = build_opener(proxy_handler)
try:
    response = opener.open('http://httpbin.org/get')
    print(response.read().decode('utf-8'))
except URLError as e:
    print(e.reason)

② requests的代理设置

import requests

proxy = '127.0.0.1:8888'
#需要认证的代理
#proxy = 'username:[email protected]:8888'

proxies = {
     
    'http': 'http://' + proxy,
    'https': 'https://' + proxy,
}
try:
    response = requests.get('http://httpbin.org/get', proxies=proxies)
    print(response.text)
except requests.exceptions.ConnectionError as e:
    print('Error', e.args)

③ Selenium的代理使用

  • 使用的是PhantomJS
from selenium import webdriver

service_args = [
    '--proxy=127.0.0.1:9743',
    '--proxy-type=http',
    #'--proxy-auth=username:password' #带认证代理
]

browser = webdriver.PhantomJS(service_args=service_args)
browser.get('http://httpbin.org/get')
print(browser.page_source)
  • 使用的是Chrome
from selenium import webdriver

proxy = '127.0.0.1:9743'
chrome_options = webdriver.ChromeOptions()
chrome_options.add_argument('--proxy-server=http://' + proxy)
chrome = webdriver.Chrome(chrome_options=chrome_options)
chrome.get('http://httpbin.org/get')

④ 在Scrapy使用代理

#在Scrapy的Downloader Middleware中间件里
    ...
    def process_request(self, request, spider):
        request.meta['proxy'] = 'http://127.0.0.1:9743'
    ...

13.3 免费代理IP的使用

  • 我们可以从互联网中获取免费的代理IP：如：西刺 http://www.xicidaili.com
import requests,random

#定义代理池
proxy_list = [
    '182.39.6.245:38634',
    '115.210.181.31:34301',
    '123.161.152.38:23201',
    '222.85.5.187:26675',
    '123.161.152.31:23127',
]

# 随机选择一个代理
proxy =  random.choice(proxy_list)

proxies = {
     
    'http': 'http://' + proxy,
    'https': 'https://' + proxy,
}
try:
    response = requests.get('http://httpbin.org/get', proxies=proxies)
    print(response.text)
except requests.exceptions.ConnectionError as e:
    print('Error', e.args)

13.4 收费代理IP的使用

  • 收费代理还是很多的如：
    • 西刺：http://www.xicidaili.com
    • 讯代理：http://www.xdaili.cn/
    • 快代理：https://www.kuaidaili.com/
    • 大象代理：http://www.daxiangdaili.com/
  • 在requests中使用收费代理
import requests

# 从代理服务中获取一个代理IP
proxy =  requests.get("http://tvp.daxiangdaili.com/ip/?tid=559775358931681&num=1").text
proxies = {
     
    'http': 'http://' + proxy,
    'https': 'https://' + proxy,
}
try:
    response = requests.get('http://httpbin.org/get', proxies=proxies)
    print(response.text)
except requests.exceptions.ConnectionError as e:
    print('Error', e.args)
  • 在scrapy中使用收费代理
  • 创建scrapy项目：scrapy startproject httpbin
  • 创建爬虫文件： ```cd httpbin

scrapy genspider hb httpbin.org

​```python
#编写爬虫文件hb.py
import scrapy

class HbSpider(scrapy.Spider):
    name = 'hb'
    allowed_domains = ['httpbin.org']
    start_urls = ['http://httpbin.org/get']

    def parse(self, response):
        print(response.body)

#编写中间件文件：middlewares.py 
class HttpbinProxyMiddleware(object):
    def process_request(self, request, spider):
        pro_addr = requests.get('http://127.0.0.1:5000/get').text
        request.meta['proxy'] = 'http://' + pro_addr

#修改配置文件settings.py

ROBOTSTXT_OBEY = False #关闭爬虫协议

DOWNLOADER_MIDDLEWARES = {
   'httpbin.middlewares.HttpbinProxyMiddleware': 543,
}

#关闭终端输出，改输出到指定日志文件中
LOG_LEVEL= 'DEBUG'

LOG_FILE ='log.txt'
  • 执行信息爬取测试： scrapy crawl hb

14. 使用代理爬取信息实战

14.1 实战目标：

  • 本节目标是利用代理爬取微信公众号的文章信息，从中提取标题、摘要、发布日期、公众号以及url地址等内容。
  • 本节爬取的是搜索关键字为python的，类别为微信的所有文章信息，并将信息存储到MongoDB中。
  • URL地址：http://weixin.sogou.com/weixin?type=2&query=python&ie=utf8&s_from=input

14.2 准备工作：

  • 首先对要爬取的微信公众号的文章信息进行分析，确定url地址。
  • 分析要爬取的信息加载方式，确定属性普通加载（在响应里使用xpath或css解析）。
  • 分析如何获取更多页信息的爬取。就是如何跳转下一页。(没有登录的用户只能看到10页，登陆后才可看到其他页)
  • 本次案例需要使用的Python库：Scrapy、requests、pymongo。
  • 在MongoDB中创建一个数据库wenxin，让后在此库中创建一个集合wx，最后开启MongoDB数据库

14.3 具体实现：

① 创建项目

  • 首先新建项目，名为weixin：
scrapy startproject weixin
  • 进入项目weixin目录下，创建一个Spider（爬虫类wx）：
cd weixin
scrapy genspider wx weixin.sogou.com
  • 进入settings.py的配置文件：将ROBOTSTXT_OBEY改为false，忽略爬虫协议
ROBOTSTXT_OBEY = False

② 定义Item类

# 定义信息封装类（标题、摘要、公众号、时间、URL地址）
import scrapy

class WxItem(scrapy.Item):
    # define the fields for your item here like:
    collection = ‘wx’
    title = scrapy.Field()
    content = scrapy.Field()
    nickname = scrapy.Field()
    date = scrapy.Field()
    url = scrapy.Field()

③ 解析页面

  • 进入spider/wx.py文件中编写，代码如下：
# -*- coding: utf-8 -*-
import scrapy
from weixin.items import WxItem

class WxSpider(scrapy.Spider):
    name = 'wx'
    allowed_domains = ['weixin.sogou.com']
    start_urls = ['http://weixin.sogou.com/weixin?query=python&type=2&page=1&ie=utf8']

    def parse(self, response):
        #解析出当前页面中的所有文章信息
        ullist = response.selector.css("ul.news-list li")
        #遍历文章信息
        for ul in ullist:
            #解析具体信息并封装到item中
            item = WxItem()
            item['title'] = ul.css("h3 a").re_first("(.*?)")  
            item['content'] = ul.css("p.txt-info::text").extract_first()
            item['nickname'] = ul.css("a.account::text").extract_first()
            item['date'] = ul.re_first("document.write\(timeConvert\('([0-9]+)'\)\)")
            item['url'] = ul.css("h3 a::attr(href)").extract_first()
            print(item)
            # 交给pipelines（item管道）处理
            yield item

        #解析出下一頁的url地址
        next_url = response.selector.css("#sogou_next::attr(href)").extract_first()
        #判断是否存在
        if next_url:
            url = response.urljoin(next_url) #构建绝对url地址
            yield scrapy.Request(url=url,callback=self.parse) #交给调度去继续爬取下一页信息

④ 存储结果

import pymongo

class MongoPipeline(object):
    ''' 完成MongoDB数据库对Item信息的存储'''

    def __init__(self, mongo_uri, mongo_db):
        '''对象初始化'''
        self.mongo_uri = mongo_uri
        self.mongo_db = mongo_db

    @classmethod
    def from_crawler(cls, crawler):
        '''通过依赖注入方式实例化当前类，并返回，参数是从配置文件获取MongoDB信息'''
        return cls(mongo_uri=crawler.settings.get('MONGO_URI'), mongo_db=crawler.settings.get('MONGO_DB'))

    def open_spider(self, spider):
        '''Spider开启自动调用此方法，负责连接MongoDB，并选择数据库'''
        self.client = pymongo.MongoClient(self.mongo_uri)
        self.db = self.client[self.mongo_db]

    def process_item(self, item, spider):
        '''选择对应集合并写入Item信息'''
        self.db[item.collection].insert(dict(item))
        return item

    def close_spider(self, spider):
        '''Spider关闭时自动调用，负责关闭MongoDB的连接'''
        self.client.close()
  • 修改配置文件settings.py信息：（开启MongoPipeline管道类，设置MongoDB的连接信息）
ITEM_PIPELINES = {
     
    'scrapyseleniumtest.pipelines.MongoPipeline': 300,
}

MONGO_URI = 'localhost'

MONGO_DB = 'taobao'

⑤ 执行爬虫文件开始信息爬取

scrapy crawl wx
  • 注意：当前爬取信息过多时会报如下302错误：
2018-05-30 22:40:10 [scrapy.downloadermiddlewares.redirect] DEBUG: Redirecting (
302) to  from

五、Python复习教程（重点）-爬虫框架实战_第7张图片]

⑥ 在中间件中使用付费代理服务来解决上面错误：

# 在middlewares.py文件中定义一个Downloader中间件
import requests
class HttpbinProxyMiddleware(object):
    def process_request(self, request, spider):
        pro_addr = requests.get('http://tvp.daxiangdaili.com/ip/?tid=559775358931681&num=1').text
        request.meta['proxy'] = 'http://' + pro_addr
        # 设置启动上面我们写的这个代理

#在settings.py配置文件中.设置我们自定义的Downloader MiddleWares中间件设置：
DOWNLOADER_MIDDLEWARES = {
     
   'httpbin.middlewares.HttpbinProxyMiddleware': 543,
}

练习：没有登录的用户只能看到10页，登陆后才可看到其他页，那么如何实现爬取更多页信息呢？

15. Redis数据库

15.1 Redis简介

  • Redis是完全开源免费的，遵守BSD协议，是一个高性能的key-value数据库。
  • Redis与其他 key - value 缓存产品有以下三个特点：
    • Redis支持数据的持久化，可以将内存中的数据保存在磁盘中，重启后可以再次加载进行使用。
    • Redis不仅仅支持简单的key-value类型(hash)的数据，同时还提供包括string(字符串)、list(链表)、set(集合)和sorted set(有序集合)。
    • Redis支持数据的备份，即master-slave模式的数据备份。
  • Redis是一个高性能的key-value数据库。
    • Redis的出现，很大程度补偿了memcached这类key/value存储的不足，在部分场合可以对关系数据库起到很好的补充作用。
    • 它提供了Python，Ruby，Erlang，PHP客户端，使用很方便。
  • Redis优势:
    • 性能极高 – Redis能读的速度是110000次/s,写的速度是81000次/s 。
    • 丰富的数据类型 – Redis支持二进制案例的Strings,Lists,Hashes,Sets及Ordered Sets数据类型操作。
    • 原子 – Redis的所有操作都是原子性的，意思就是要么成功执行要么失败完全不执行。单个操作是原子性的。多个操作也支持事务，即原子性，通过MULTI和EXEC指令包起来。
    • 丰富的特性 – Redis还支持 publish/subscribe, 通知, key 过期等等特性。

15.2 Redis的安装：

  • 官方网站：https://redis.io
  • 官方文档：https://redis.io/documentation
  • 中文官网：http://www.redis.cn
  • GitHub：https://github.com/antirez/redis
  • 可视化管理工具：https://redisdesktop.com/download
  • windows下安装地址：https://github.com/MSOpenTech/redis/releases
    • 可下载：Redis-x64-3.2.100.msi 直接next按钮安装即可
    • 配置文件：redis.windows-service.conf
  • Liunx下的安装：（如 ubuntu）
安装命令： sudo apt-get -y install redis-server

进入命令行模式：
$ redis-cli
127.0.0.1:6379> set 'name' 'zhangsan'
ok
127.0.0.1:6379> get 'name'
"zhangsan"

启停Redis服务：
sudo /etc/init.d/redis-server start
sudo /etc/init.d/redis-server stop
sudo /etc/init.d/redis-server restart
  • Mac下的安装：
安装命令：brew install redis

启停服务：
brew services start redis
brew services stop redis
brew services restart redis

配置文件：
/usr/local/etc/redis.conf
  • redis-py的安装:(python操作redis)
pip install redis

15.3 Redis的操作：

  • Redis的数据类型：
    • 共计5种类型：string(字符串)、hash(哈希表) list(双向链表)、set(集合)和sorted set(有序集合)

① String（子串类型）

   set命令：设置一个键和值，键存在则只覆盖，返回ok
   > set 键  值    例如： >set name zhangsan

   get命令：获取一个键的值，返回值
   > get 键     例如：>get name

   setnx命令：设置一个不存在的键和值（防止覆盖），
   > setnx 键 值      若键已存在则返回0表示失败

   setex命令：设置一个指定有效期的键和值（单位秒）
   > setex 键 [有效时间] 值  例如: >setex color 10 red 
    不写有效时间则表示永久有效，等价于set

   setrange命令：替换子字符串 (替换长度由子子串长度决定)
   > setrange 键 位置 子字串  
   > setrange name 4 aa  将name键对应值的第4个位置开始替换

   mset命令：批量设置键和值,成功则返回ok
   > mset 键1 值1 键2 值2 键3 值3 ....

   msetnx命令：批量设置不存在的键和值,成功则返回ok
   > msetnx 键1 值1 键2 值2 键3 值3 ....

   getset命令：获取原值，并设置新值

   getrange命令：获取指定范围的值
   >getrange 键 0,4     //获取指定0到4位置上的值

   mget命令： 批量获取值
   >mget 键1 键2 键3....

   incr命令： 指定键的值做加加操作，返回加后的结果。
   >  键        例如： >incr kid
   incrby命令： 设置某个键加上指定值
   > incrby 键 m    //其中m可以是正整数或负整数

   decr命令： 指定键的值做减减操作，返回减后的结果。
   > decr 键        例如： >decr kid
   decrby命令： 设置某个键减上指定值
   > decrby 键 m    //其中m可以是正整数或负整数

   append命令：给指定key的字符串追加value，返回新字符串值的长度
   >append 键 追加字串

   strlen求长度 >strlen 键名   //返回对应的值。

② hash类型：

  hset命令：设置一个哈希表的键和值
  >hset hash名 键  值
  如：>hset user:001 name zhangsan

  hsetnx命令：设置一个哈希表中不存在的键和值
  >hsetnx hash名 键  值  //成功返回1，失败返回0
  如：>hsetnx user:001 name zhangsan

  hmset命令： 批量设置

  hget命令： 获取执行哈希名中的键对应值

  hexists user:001 name //是否存在， 若存在返回1

  hlen user:001  //获取某哈希user001名中键的数量 

  hdel user:001 name //删除哈希user:001 中name键

  hkeys user:002   //返回哈希名为user:002中的所有键。
  hvals user:002   //返回哈希名为user:002中的所有值。
  hgetall user:002 //返回哈希名为user:002中的所有键和值。

③ list类型（双向链表结构）

  • list即可以作为“栈”也可以作为"队列"。
 >lpush list1 "world"  //在list1头部压入一个字串
 >lpush list1 "hello"  // 在list1头部压入一个字串
 >lrange list1 0 -1  //获取list1中内容
    0:表示开头  -1表示结尾。

 >rpush list2 "world"  //在list2尾部压入一个字串
 >rpush list2 "hello"  // 在list2尾部压入一个字串
 >lrange list2 0 -1  //获取list2中内容
    0:表示开头  -1表示结尾。

 >linsert list2 before "hello" "there"
 在key对应list的特定位置前或后添加字符串

 >lset list2 1 "four"
 修改指定索引位置上的值

 >lrem list2 2 "hello"  //删除前两个hello值
 >lrem list2 -2 "hello" //删除后两个hello值
 >lrem list2 0 "hello"  //删除所有hello值    

 >ltrim mylist8 1 -1    //删除此范围外的值

 >lpop list2   //从list2的头部删除元素，并返回删除元素
 >rpop list2   //从list2的尾部删除元素，并返回删除元素
 >rpoplpush list1 list2 //将list1的尾部一个元素移出到list2头部。并返回

 >lindex list2 1 //返回list2中索引位置上的元素
 >llen list2 //返回list2上长度

④ sets类型和操作：

  • Redis 的 Set 是 String 类型的无序集合。集合成员是唯一的，这就意味着集合中不能出现重复的数据。
  • 集合中最大的成员数为 232 - 1 (4294967295, 每个集合可存储40多亿个成员)。
 >sadd myset "hello" //向myset中添加一个元素
  成功返回1，失败(重复)返回0

 >smembers myset //获取myset中的所有元素

 >srem myset "one" //从myset中删除一个one
  成功返回1，失败(不存在)返回0

 >spop myset //随机返回并删除myset中的一个元素

 >sdiff myset1 myset2 //返回两个集合的差集
 以myset1为标准，获取myset2中不存在的。

 > sinter myset2 myset3 交集

 > sunion myset2 myset3 并集

 > scard myset2 返回元素个数

 > sismember myset2 two 判断myset2中是否包含two

⑤ 有序集合(sorted set)：

  • Redis 有序集合和集合一样也是string类型元素的集合,且不允许重复的成员。
  • 不同的是每个元素都会关联一个double类型的分数。redis正是通过分数来为集合中的成员进行从小到大的排序。
向名称为 key 的 zset 中添加元素 member,score 用于排序。如果该元素已经存在,则根据 score 更新该元素的顺序
redis 127.0.0.1:6379> zadd myzset 1 "one" 添加 
(integer) 1

redis 127.0.0.1:6379> zadd myzset 2 "two" 
(integer) 1

redis 127.0.0.1:6379> zadd myzset 3 "two"
(integer) 0

redis 127.0.0.1:6379> zrange myzset 0 -1 withscores  查看
1) "one"  
2) "1"
3) "two"
4) "3"

redis 127.0.0.1:6379> zrem myzset two  删除
(integer) 1
redis 127.0.0.1:6379> zrange myzset 0 -1 withscores  查看
1) "one"
2) "1"

redis 127.0.0.1:6379>

⑥ Redis常用命令：

 1. 键值相关命令
 >keys *  //返回键（key）
 >keys list*   //返回名以list开头的所有键（key）
 >exists list1  //判断键名为list1的是否存在
        存在返回1， 不存在返回0
 >del list1 //删除一个键（名为list1）
 >expire list1 10 //设置键名为list1的过期时间为10秒后
 >ttl list1 //查看键名为list1的过期时间，若为-1表示以过期

 >move age 1 //将键名age的转移到1数据库中。
 >select 1 //表示进入到1数据库中，默认在0数据库 

 >persist age //移除age的过期时间（设置为过期）

15.4 Redis高级实用特性

 1. 安全性：为Redis添加密码
-------------------------------
   1.进入配置文件：
     vi /usr/local/redis/etc/redis.conf
     设置：requirepass redis的密码
   2. 重启服务：
    # ./redis-cli shutdown 执行关闭
    # ./redis-server /usr/local/redis/etc/redis.conf  启动 
   3. 登录（两种）
    # ./redis-cli 客户端命令链接服务器
    >auth 密码值  //授权后方可使用

    # ./redis-cli -a  密码 //连接时指定密码来进行授权


 2. 主从复制
------------------------------------------
    操作步骤：
     1.先将linux虚拟机关闭，之后克隆一个。
     2.启动两个虚拟机：master（主）和slave（从）
     3. 在slave（从）中配置一下ip地址
        # ifconfig eth0 192.168.128.229
        # ping 一下看看通不通。
     4. 配置从机
        进入：配置文件
        slaveof  192.168.128.228 6379   //配置连接主机的Redis的ip和端口
        masterauth 密码  //配置连接密码

        最后启动slave（从）机的Redis服务。

     其他：可以通过info命令中的role属性查看自己角色是master、slave


 3. 事务处理
--------------------------------------------
 >multi   //开启一个事务
 >set age 10 //暂存指令队列
 >set age 20
 >exec    //开始执行（提交事务）
 或>discard //清空指令队列（事务回滚）

 4. 乐观锁
-----------------------------------
  在事务前对被操作的属性做一个：
 > watch age
 >multi   //开启一个事务(在此期间有其他修改，则此处会失败)
 >set age 10 //暂存指令队列
 >set age 20
 >exec    //开始执行（提交事务）
 或>discard //清空指令队列（事务回滚）

 5. 持久化机制(通过修改配置文件做设置)
-----------------------------------
   1. snapshotting(快照)默认方式
      配置    save
        save 900 1 #900秒内如果超过1个key被修改，则发起快照保存
        save 300 10 #300秒内容如超过10个key被修改，则发起快照保存
        save 60 10000
   2. Append-only file（aof方式）
      配置 appendonly on 改为yes
      会在bin目录下产生一个.aof的文件

   关于aof的配置  
    appendonly yes //启用aof 持久化方式 
    # appendfsync always //收到写命令就立即写入磁盘，最慢，但是保证完全的持久化 
    appendfsync everysec //每秒钟写入磁盘一次，在性能和持久化方面做了很好的折中 
    # appendfsync no //完全依赖os，性能最好,持久化没保证  

  6.  发布及订阅消息
----------------------
    需要开启多个会话端口
    会话1：>subscribe tv1      //监听tv1频道
    会话2：>subscribe tv1 tv2  //监听tv1和tv2频道
    会话3: >publish tv1 消息   //向tv1频道发送一个消息

 7. 使用虚拟内存
-------------------------------
  在redis配置文件中设置
    vm-enabled yes          #开启vm功能
    vm-swap-file  /tmp/redis.swap   #交换出来的value保存的文件路径
    vm-max-memory 1000000   #redis使用的最大内存上限
    vm-page-size 32         #每个页面的大小32字节
    vm-pages 134217728      #最多使用多少页面
    vm-max-threads 4        #用于执行value对象换入患处的工作线程数量

15.5 Python使用Redis

import redis 

# host是redis主机，需要redis服务端和客户端都启动 redis默认端口是6379
r = redis.Redis(host='localhost', port=6379, decode_responses=True)

# 字串操作
r.set('name', 'junxi')  # key是"foo" value是"bar" 将键值对存入redis缓存
print(r['name'])
print(r.get('name'))  # 取出键name对应的值
print(type(r.get('name')))

# 如果键fruit不存在，那么输出是True；如果键fruit已经存在，输出是None
print(r.set('fruit', 'watermelon', nx=True))    # True--不存在

print(r.setnx('fruit1', 'banana'))  # fruit1不存在，输出为True

#设置过期时间
r.setex("fruit2", "orange", 5)
time.sleep(5)
print(r.get('fruit2'))  # 5秒后，取值就从orange变成None

print(r.mget("fruit", "fruit1", "fruit2", "k1", "k2"))  # 将目前redis缓存中的键对应的值批量取出来

redis操作hash哈希

r.hset("hash1", "k1", "v1")
r.hset("hash1", "k2", "v2")
print(r.hkeys("hash1")) # 取hash中所有的key
print(r.hget("hash1", "k1"))    # 单个取hash的key对应的值
print(r.hmget("hash1", "k1", "k2")) # 多个取hash的key对应的值
r.hsetnx("hash1", "k2", "v3") # 只能新建
print(r.hget("hash1", "k2"))

#hash的批量操作
r.hmset("hash2", {
     "k2": "v2", "k3": "v3"})
print(r.hget("hash2", "k2"))  # 单个取出"hash2"的key-k2对应的value
print(r.hmget("hash2", "k2", "k3"))  # 批量取出"hash2"的key-k2 k3对应的value --方式1
print(r.hmget("hash2", ["k2", "k3"]))  # 批量取出"hash2"的key-k2 k3对应的value --方式2
print(r.hgetall("hash1")) #取出所有的键值对

redis操作list链表

r.lpush("list1", 11, 22, 33)
print(r.lrange('list1', 0, -1))

r.rpush("list2", 11, 22, 33)  # 表示从右向左操作
print(r.llen("list2"))  # 列表长度
print(r.lrange("list2", 0, 3))  # 切片取出值，范围是索引号0-3

r.rpush("list2", 44, 55, 66)    # 在列表的右边，依次添加44,55,66
print(r.llen("list2"))  # 列表长度
print(r.lrange("list2", 0, -1)) # 切片取出值，范围是索引号0到-1(最后一个元素)

r.lset("list2", 0, -11)    # 把索引号是0的元素修改成-11
print(r.lrange("list2", 0, -1))

r.lrem("list2", "11", 1)    # 将列表中左边第一次出现的"11"删除
print(r.lrange("list2", 0, -1))
r.lrem("list2", "99", -1)    # 将列表中右边第一次出现的"99"删除
print(r.lrange("list2", 0, -1))
r.lrem("list2", "22", 0)    # 将列表中所有的"22"删除
print(r.lrange("list2", 0, -1))

r.lpop("list2")    # 删除列表最左边的元素，并且返回删除的元素
print(r.lrange("list2", 0, -1))
r.rpop("list2")    # 删除列表最右边的元素，并且返回删除的元素
print(r.lrange("list2", 0, -1))

print(r.lindex("list2", 0))  # 取出索引号是0的值

redis操作set集合

#新增
r.sadd("set1", 33, 44, 55, 66)  # 往集合中添加元素
print(r.scard("set1"))  # 集合的长度是4
print(r.smembers("set1"))   # 获取集合中所有的成员

print(r.sscan("set1")) #获取集合中所有的成员--元组形式

for i in r.sscan_iter("set1"):
    print(i)

#差集
r.sadd("set2", 11, 22, 33)
print(r.smembers("set1"))   # 获取集合中所有的成员
print(r.smembers("set2"))
print(r.sdiff("set1", "set2"))   # 在集合set1但是不在集合set2中
print(r.sdiff("set2", "set1"))   # 在集合set2但是不在集合set1中

16. 分布式爬虫原理

  • 在前面我们已经掌握了Scrapy框架爬虫，虽然爬虫是异步多线程的，但是我们只能在一台主机上运行，爬取效率还是有限。
  • 分布式爬虫则是将多台主机组合起来，共同完成一个爬取任务，将大大提高爬取的效率。

16.1 分布式爬虫架构

  • 回顾Scrapy的架构：
    • Scrapy单机爬虫中有一个本地爬取队列Queue，这个队列是利用deque模块实现的。
    • 如果有新的Request产生，就会放到队列里面，随后Request被Scheduler调度。
    • 之后Request交给Downloader执行爬取，这就是简单的调度架构。
  • 我们需要做的就是在多台主机上同时运行爬虫任务

五、Python复习教程（重点）-爬虫框架实战_第8张图片]

16.2 维护爬取队列

  • 关于爬取队列我们自然想到的是基于内存存储的Redis。它支持多种数据结构，如：列表、集合、有序集合等,存取的操作也非常简单。
  • Redis支持的这几种数据结构，在存储中都有各自优点：
    • 列表(list)有lpush()、lpop()、rpush()、rpop()方法，可以实现先进先出的队列和先进后出的栈式爬虫队列。
    • 集合(set)的元素是无序且不重复的，这样我们可以非常方便的实现随机且不重复的爬取队列。
    • 有序集合有分数表示，而Scrapy的Request也有优先级的控制，我们可以用它来实现带优先级调度的队列。

16.3 如何去重

  • Scrapy有自动去重，它的去重使用了Python中的集合实现。用它记录了Scrapy中每个Request的指纹（Request的散列值）。
  • 对于分布式爬虫来说，我们肯定不能再用每个爬虫各自的集合来去重了，因为不能共享，各主机之间就无法做到去重了。
  • 可以使用Redis的集合来存储指纹集合，那么这样去重集合也是利用Redis共享的。
  • 每台主机只要将新生成Request的指纹与集合比对，判断是否重复并选择添加入到其中。即实例了分布式Request的去重。

16.4 防止中断

  • 在Scrapy中，爬虫运行时的Request队列放在内存中。爬虫运行中断后，这个队列的空间就会被释放，导致爬取不能继续。

  • 要做到中断后继续爬取，我们可以将队列中的Request保存起来，下次爬取直接读取保存的数据既可继续上一次爬取的队列。

  • 在Scrapy中制定一个爬取队列的存储路径即可，这个路径使用

    JOB_DIR

    变量来标识，命令如下：

    scrapy crawl spider -s JOB_DIR=crawls/spider

  • 更多详细使用请详见官方文档：http://doc.scrapy.org/en/latest/topics/jobs.html

  • 在Scrapy中，我们实际是把爬取队列保存到本地，第二次爬取直接读取并恢复队列既可。

  • 在分布式框架中就不用担心这个问题了，因为爬取队列本身就是用数据库存储的，中断后再启动就会接着上次中断的地方继续爬取。

  • 当Redis的队列为空时，爬虫会重新爬取；当队列不为空时，爬虫便会接着上次中断支处继续爬取。

16.5 架构实现

  • 首先实现一个共享的爬取队列，还要实现去重的功能。
  • 重写一个Scheduer的实现，使之可以从共享的爬取队列存取Request
  • 幸运的是，我们可以下载一个现成 Scrapy-Redis 分布式爬虫的开源包，直接使用就可以很方便实现分布式爬虫。

17. Scrapy分布式实战

  • Scrapy-Redis则是一个基于Redis的Scrapy分布式组件。它利用Redis对用于爬取的请求(Requests)进行存储和调度(Schedule)，并对爬取产生的项目(items)存储以供后续处理使用。
  • scrapy-redi重写了scrapy一些比较关键的代码，将scrapy变成一个可以在多个主机上同时运行的分布式爬虫。

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17.1 准备

  • 既然这么好能实现分布式爬取，那都需要准备什么呢？

  • 需要准备的东西比较多，都有：

    • scrapy
    • scrapy-redis
    • redis
    • mysql
    • python的mysqldb模块
    • python的redis模块

  • 为什么要有mysql呢？是因为我们打算把收集来的数据存放到mysql中

  • 安装：

    $ pip install scrapy-redis    
$ pip install redis

  • Scrapy-Redis的官方网址：https://github.com/rmax/scrapy-redis

17.2 Scrapy-redis各个组件介绍

① connection.py

  • 负责根据setting中配置实例化redis连接。被dupefilter和scheduler调用，总之涉及到redis存取的都要使用到这个模块。

② dupefilter.py

  • 负责执行requst的去重，实现的很有技巧性，使用redis的set数据结构。
  • 但是注意scheduler并不使用其中用于在这个模块中实现的dupefilter键做request的调度，而是使用queue.py模块中实现的queue。
  • 当request不重复时，将其存入到queue中，调度时将其弹出。

③ queue.py

  • 其作用如II所述，但是这里实现了三种方式的queue：
  • FIFO的SpiderQueue，SpiderPriorityQueue，以及LIFI的SpiderStack。默认使用的是第二中，这也就是出现之前文章中所分析情况的原因（链接）。

④ pipelines.py

  • 这是是用来实现分布式处理的作用。它将Item存储在redis中以实现分布式处理。
  • 另外可以发现，同样是编写pipelines，在这里的编码实现不同于文章（链接：）中所分析的情况，由于在这里需要读取配置，所以就用到了from_crawler()函数。

⑤ scheduler.py

  • 此扩展是对scrapy中自带的scheduler的替代（在settings的SCHEDULER变量中指出），正是利用此扩展实现crawler的分布式调度。其利用的数据结构来自于queue中实现的数据结构。
  • scrapy-redis所实现的两种分布式：爬虫分布式以及item处理分布式就是由模块scheduler和模块pipelines实现。上述其它模块作为为二者辅助的功能模块。

⑥ spider.py

  • 设计的这个spider从redis中读取要爬的url,然后执行爬取，若爬取过程中返回更多的url，那么继续进行直至所有的request完成。之后继续从redis中读取url，循环这个过程。

17.3 具体使用(对Scrapy改造)：

1.首先在settings.py中配置redis（在scrapy-redis 自带的例子中已经配置好）

   # 指定使用scrapy-redis的去重
   DUPEFILTER_CLASS = 'scrapy_redis.dupefilters.RFPDupeFilter'

   # 指定使用scrapy-redis的调度器
   SCHEDULER = "scrapy_redis.scheduler.Scheduler"

   # 在redis中保持scrapy-redis用到的各个队列，从而允许暂停和暂停后恢复，也就是不清理redis queues
   SCHEDULER_PERSIST = True

   # 指定排序爬取地址时使用的队列，
   # 默认的 按优先级排序(Scrapy默认)，由sorted set实现的一种非FIFO、LIFO方式。
   SCHEDULER_QUEUE_CLASS = 'scrapy_redis.queue.SpiderPriorityQueue'

   REDIS_URL = None # 一般情况可以省去
   REDIS_HOST = '127.0.0.1' # 也可以根据情况改成 localhost
   REDIS_PORT = 6379

2.item.py的改造

from scrapy.item import Item, Field
from scrapy.loader import ItemLoader
from scrapy.loader.processors import MapCompose, TakeFirst, Join

class ExampleItem(Item):
    name = Field()
    description = Field()
    link = Field()
    crawled = Field()
    spider = Field()
    url = Field()

class ExampleLoader(ItemLoader):
    default_item_class = ExampleItem
    default_input_processor = MapCompose(lambda s: s.strip())
    default_output_processor = TakeFirst()
    description_out = Join()

3.spider的改造。star_turls变成了redis_key从redis中获得request，继承的scrapy.spider变成RedisSpider。

from scrapy_redis.spiders import RedisSpider

class MySpider(RedisSpider):
    """Spider that reads urls from redis queue (myspider:start_urls)."""
    name = 'myspider_redis'
    redis_key = 'myspider:start_urls'

    def __init__(self, *args, **kwargs):
        # Dynamically define the allowed domains list.
        domain = kwargs.pop('domain', '')
        self.allowed_domains = filter(None, domain.split(','))
        super(MySpider, self).__init__(*args, **kwargs)

    def parse(self, response):
        return {
     
            'name': response.css('title::text').extract_first(),
            'url': response.url,
        }

启动爬虫：

$ scrapy runspider my.py

可以输入多个来观察多进程的效果。。打开了爬虫之后你会发现爬虫处于等待爬取的状态，是因为list此时为空。所以需要在redis控制台中添加启动地址,这样就可以愉快的看到所有的爬虫都动起来啦。

lpush mycrawler:start_urls http://www.***.com

更多关于配置Scrapy框架中配置：settings.py

# 指定使用scrapy-redis的调度器
SCHEDULER = "scrapy_redis.scheduler.Scheduler"

# 指定使用scrapy-redis的去重
DUPEFILTER_CLASS = 'scrapy_redis.dupefilters.RFPDupeFilter'

# 指定排序爬取地址时使用的队列，
# 默认的 按优先级排序(Scrapy默认)，由sorted set实现的一种非FIFO、LIFO方式。
SCHEDULER_QUEUE_CLASS = 'scrapy_redis.queue.SpiderPriorityQueue'
# 可选的 按先进先出排序（FIFO）
# SCHEDULER_QUEUE_CLASS = 'scrapy_redis.queue.SpiderQueue'
# 可选的 按后进先出排序（LIFO）
# SCHEDULER_QUEUE_CLASS = 'scrapy_redis.queue.SpiderStack'

# 在redis中保持scrapy-redis用到的各个队列，从而允许暂停和暂停后恢复，也就是不清理redis queues
SCHEDULER_PERSIST = True

# 只在使用SpiderQueue或者SpiderStack是有效的参数，指定爬虫关闭的最大间隔时间
# SCHEDULER_IDLE_BEFORE_CLOSE = 10

# 通过配置RedisPipeline将item写入key为 spider.name : items 的redis的list中，供后面的分布式处理item
# 这个已经由 scrapy-redis 实现，不需要我们写代码
ITEM_PIPELINES = {
    'example.pipelines.ExamplePipeline': 300,
    'scrapy_redis.pipelines.RedisPipeline': 400
}

# 指定redis数据库的连接参数
# REDIS_PASS是我自己加上的redis连接密码（默认不做）
REDIS_HOST = '127.0.0.1'
REDIS_PORT = 6379
#REDIS_PASS = 'redisP@ssw0rd'

# LOG等级
LOG_LEVEL = 'DEBUG'

#默认情况下,RFPDupeFilter只记录第一个重复请求。将DUPEFILTER_DEBUG设置为True会记录所有重复的请求。
DUPEFILTER_DEBUG =True

# 覆盖默认请求头，可以自己编写Downloader Middlewares设置代理和UserAgent
DEFAULT_REQUEST_HEADERS = {
    'Accept': 'text/html,application/xhtml+xml,application/xml;q=0.9,image/webp,*/*;q=0.8',
    'Accept-Language': 'zh-CN,zh;q=0.8',
    'Connection': 'keep-alive',
    'Accept-Encoding': 'gzip, deflate, sdch'
}

17.4 实战案例：

  • 案例：实现主从分布式爬虫，爬取5i5j的楼盘信息
  • URL地址：https://fang.5i5j.com/bj/loupan/
  • 准备工作：
    • 开启redis数据库服务
    • 将第二节Scrapy框架的使用中的案例demo复制过来两份：master(主)、slave(从)

五、Python复习教程（重点）-爬虫框架实战_第10张图片]

① 编写slave(从)项目代码：

  • 查看items.py 保持不变：
import scrapy

class FangItem(scrapy.Item):
    # define the fields for your item here like:
    title = scrapy.Field()
    address = scrapy.Field()
    time = scrapy.Field()
    clicks = scrapy.Field()
    price = scrapy.Field()
  • 编辑爬虫文件：fang.py
# -*- coding: utf-8 -*-
import scrapy
from demo.items import FangItem
from scrapy_redis.spiders import RedisSpider

class FangSpider(RedisSpider):
    name = 'fang'
    #allowed_domains = ['fang.5i5j.com']
    #start_urls = ['https://fang.5i5j.com/bj/loupan/']
    redis_key = 'fangspider:start_urls'

    def __init__(self, *args, **kwargs):
        # Dynamically define the allowed domains list.
        domain = kwargs.pop('domain', '')
        self.allowed_domains = filter(None, domain.split(','))
        super(FangSpider, self).__init__(*args, **kwargs)

    def parse(self, response):
        #print(response.status)
        hlist = response.css("div.houseList_list")
        for vo in hlist:
            item = FangItem()
            item['title'] = vo.css("h3.fontS20 a::text").extract_first()
            item['address'] = vo.css("span.addressName::text").extract_first()
            item['time'] = vo.re("(.*?)开盘")[0]
            item['clicks'] = vo.re("([0-9]+)浏览")[0]
            item['price'] = vo.css("i.fontS24::text").extract_first()
            print(item)
            yield item
        #pass
  • 查看pipelines.py保持不变
class DemoPipeline(object):
    def process_item(self, item, spider):
        print("="*70)
        return item
  • 编辑配置文件：settings.py配置文件：
...

ITEM_PIPELINES = {
     
    #'demo.pipelines.DemoPipeline': 300,
    'scrapy_redis.pipelines.RedisPipeline': 400,
}

...

# 指定使用scrapy-redis的去重
DUPEFILTER_CLASS = 'scrapy_redis.dupefilter.RFPDupeFilter'

# 指定使用scrapy-redis的调度器
SCHEDULER = "scrapy_redis.scheduler.Scheduler"

# 在redis中保持scrapy-redis用到的各个队列，从而允许暂停和暂停后恢复，也就是不清理redis queues
SCHEDULER_PERSIST = True

# 指定排序爬取地址时使用的队列，
# 默认的 按优先级排序(Scrapy默认)，由sorted set实现的一种非FIFO、LIFO方式。
SCHEDULER_QUEUE_CLASS = 'scrapy_redis.queue.SpiderPriorityQueue'

# REDIS_URL = 'redis://localhost:6379' # 一般情况可以省去
REDIS_HOST = 'localhost' # 也可以根据情况改成 localhost
REDIS_PORT = 6379
  • 测试：爬取具体房屋信息
# 进入爬虫文件目录找到爬虫文件：
$ scrapy runspider fang.py

另启一个终端，并连接redis数据库

$ redis_cli -p 6379

6379 >lpush fangspider:start_urls https://fang.5i5j.com/bj/loupan/

② 编写master(主)项目代码：

  • 编辑items.py 储存url地址：
import scrapy

class MasterItem(scrapy.Item):
    # define the fields for your item here like:
    url = scrapy.Field()  
    #pass
  • 编辑爬虫文件：fang.py
# -*- coding: utf-8 -*-
from scrapy.spider import CrawlSpider,Rule  
from scrapy.linkextractors import LinkExtractor  
from demo.items import MasterItem  

class FangSpider(CrawlSpider):  

    name = 'master'  
    allowed_domains = ['fang.5i5j.com']
    start_urls = ['https://fang.5i5j.com/bj/loupan/'] 
    item = MasterItem()  

    #Rule是在定义抽取链接的规则
    rules = (  
        Rule(LinkExtractor(allow=('https://fang.5i5j.com/bj/loupan/n[0-9]+/',)), callback='parse_item',  
             follow=True),  
    )  

    def parse_item(self,response):  
        item = self.item  
        item['url'] = response.url  
        return item
  • 编辑pipelines.py负责存储爬取的url地址到redis中：
import redis,re

class MasterPipeline(object):  
    def __init__(self,host,port):
        #连接redis数据库
        self.r = redis.Redis(host=host, port=port, decode_responses=True)
        #self.redis_url = 'redis://password:@localhost:6379/'  
        #self.r = redis.Redis.from_url(self.redis_url,decode_responses=True)  

    @classmethod
    def from_crawler(cls,crawler):
        '''注入实例化对象（传入参数）'''
        return cls(
            host = crawler.settings.get("REDIS_HOST"),
            port = crawler.settings.get("REDIS_PORT"),
        )

    def process_item(self, item, spider):  
        #使用正则判断url地址是否有效，并写入redis。
        if re.search('/bj/loupan/',item['url']):
            self.r.lpush('fangspider:start_urls', item['url'])
        else:
            self.r.lpush('fangspider:no_urls', item['url'])
  • 编辑配置文件：settings.py配置文件:
ITEM_PIPELINES = {
     
    'demo.pipelines.MasterPipeline': 300,
    #'scrapy_redis.pipelines.RedisPipeline': 400,
}

...         

# 指定使用scrapy-redis的去重
DUPEFILTER_CLASS = 'scrapy_redis.dupefilter.RFPDupeFilter'

# 指定使用scrapy-redis的调度器
SCHEDULER = "scrapy_redis.scheduler.Scheduler"

# 在redis中保持scrapy-redis用到的各个队列，从而允许暂停和暂停后恢复，也就是不清理redis queues
SCHEDULER_PERSIST = True

# 指定排序爬取地址时使用的队列，
# 默认的 按优先级排序(Scrapy默认)，由sorted set实现的一种非FIFO、LIFO方式。
SCHEDULER_QUEUE_CLASS = 'scrapy_redis.queue.SpiderPriorityQueue'

# REDIS_URL = 'redis:password//127.0.0.1:6379' # 一般情况可以省去
REDIS_HOST = '127.0.0.1' # 也可以根据情况改成 localhost
REDIS_PORT = 6379
  • 测试：爬取更多的url地址：
# 进入爬虫文件目录找到爬虫文件：
$ scrapy runspider fang.py

17.5 处理的Redis里的数据：

  • 网站的数据爬回来了，但是放在Redis里没有处理。之前我们配置文件里面没有定制自己的ITEM_PIPELINES，而是使用了RedisPipeline，所以现在这些数据都被保存在redis的demo:items键中，所以我们需要另外做处理。
  • 在scrapy-youyuan目录下可以看到一个process_items.py文件，这个文件就是scrapy-redis的example提供的从redis读取item进行处理的模版。
  • 假设我们要把demo:items中保存的数据读出来写进MongoDB或者MySQL，那么我们可以自己写一个process_demo_profile.py文件，然后保持后台运行就可以不停地将爬回来的数据入库了。

存入的MongoDB

  • 启动的MongoDB数据库：sudo mongod
  • 执行下面程序：python process_demo_mongodb.py
# process_demo_mongodb.py

import json
import redis
import pymongo

def main():

    # 指定Redis数据库信息
    rediscli = redis.StrictRedis(host='127.0.0.1', port=6379, db=0)
    # 指定MongoDB数据库信息
    mongocli = pymongo.MongoClient(host='localhost', port=27017)

    # 创建数据库名
    db = mongocli['demodb']
    # 创建空间
    sheet = db['fang']

    while True:
        # FIFO模式为 blpop，LIFO模式为 brpop，获取键值
        source, data = rediscli.blpop(["demo:items"])

        item = json.loads(data)
        sheet.insert(item)

        try:
            print u"Processing: %(name)s <%(link)s>" % item
        except KeyError:
            print u"Error procesing: %r" % item

if __name__ == '__main__':
    main()

十一、Python网络爬虫进阶实战(下)

18. App的信息爬取

  • 之前我们讲解的都是Web网页信息爬取，随着移动互联的发展，越来越多的企业并没有提供Web网页端的服务，而是直接开发App。
  • App的爬取相比Web端爬取更加容易，反爬中能力没有那么强，而且响应数据大多都是JSON形式，解析更加简单。
  • 在APP端若想查看和分析内容那就需要借助抓包软件，常用的有：Filddler、Charles、mitmproxy、Appium等。
  • mitmproxy是一个支持HTTP/HTTPS协议的抓包程序，类似Fiddler、Charles的功能，只不过世它通过控制台的形式操作。 五、Python复习教程（重点）-爬虫框架实战_第11张图片]
  • Appium是移动端的自动化测试工具，类似于前面所说的Selenium、利用它可以驱动Android、IOS等设备完成自动化测试。 五、Python复习教程（重点）-爬虫框架实战_第12张图片]

18.1 Charles的介绍

  • Charles是一个网络抓包工具，可以完成App的抓包分析，能够得到App运行过程中发生的所有网络请求和响应内容。
  • 相关连接：
    • 官方网站：https://www.charlesproxy.com
    • 下载链接：https://www.charlesproxy.com/download

五、Python复习教程（重点）-爬虫框架实战_第13张图片]

Charles主要功能:

* 支持SSL代理。可以截取分析SSL的请求。
* 支持流量控制。可以模拟慢速网络以及等待时间（latency）较长的请求。
* 支持AJAX调试。可以自动将json或xml数据格式化，方便查看。
* 支持AMF调试。可以将Flash Remoting 或 Flex Remoting信息格式化，方便查看。
* 支持重发网络请求，方便后端调试。
* 支持修改网络请求参数。
* 支持网络请求的截获并动态修改。
* 检查HTML，CSS和RSS内容是否符合W3C标准。

五、Python复习教程（重点）-爬虫框架实战_第14张图片]

18.2 Charles的配置

① 网络共享配置：

  • 实现手机通过电脑上网：就是电脑通过网线上网，然后共享Wifi，手机在链接此wifi。
    • 查看本机电脑的网络链接： 五、Python复习教程（重点）-爬虫框架实战_第15张图片]
    • 共享wifi设置： 五、Python复习教程（重点）-爬虫框架实战_第16张图片]
    • 手机链接此wifi，实现手机和电脑连接到同一个局域下 五、Python复习教程（重点）-爬虫框架实战_第17张图片]

② 代理设置：

  • 实现手机和电脑在同一局域网下的机上，完成Charles的代理设置：

    • 首先查看电脑的打开Charles代理是否开启，具体操作是：Proxy -> Proxy Settings ,打开代理设置界面，设置代理端口为：8888. 五、Python复习教程（重点）-爬虫框架实战_第18张图片]

    • 打开手机的网络配置，并设置使用代理配置：

      五、Python复习教程（重点）-爬虫框架实战_第19张图片]

③ 证书配置：

  • 安装完成后，我们还需要配置相关SSL证书 来抓取HTTPS协议的信息包。

  • Windows系统：

    • 首先打开Charles，点击Help->SSL Proxying->Install Charles Root Certificate,即可进入证书安装界面。
    • 点击 “安装证书” 按钮，就会打开证书导入向导。
    • 点击 “下一步” 按钮，此时需要选择证书存储区域“将所有证书放入下列存储”->点击"浏览"->选择“受信任的证书颁发机构”->“确定”->“下一步”->完成。

  • Mac系统：

    • 首先打开Charles，点击Help->SSL Proxying->Install Charles Root Certificate,即可进入证书安装界面。
    • 接下来，找到Charles的证书并双击，将 “信任” 设置为 “始终信任”即可 。

  • IOS手机：

    • 在网络配置和代理开启的情况下，若是你的手机是IOS系统，可以按照下面的操作进行证书配置。

    • 在手机浏览器上打开chls.pro/ssl后，便会打开证书安装页面，点击安装即可。

      五、Python复习教程（重点）-爬虫框架实战_第20张图片]

    • 在IOS手机上，点击“设置”->“通用”->“关于本机”->“证书信任设置”，设置开启即可。

      五、Python复习教程（重点）-爬虫框架实战_第21张图片]

⑤ Charles 配置 HTTPS 代理的乱码问题

  • 在 Charles 设置 SSL 代理：

    • Proxy –> SSL Proxying Setting –> Enable SSL Proxying

      五、Python复习教程（重点）-爬虫框架实战_第22张图片]

      五、Python复习教程（重点）-爬虫框架实战_第23张图片]

18.3 Charles的运行原理和具体使用

① 运行原理：

  • 首先Charles运行在自己的PC上，Charles运行的时候会在PC的8888端口开启一个代理服务，这就是一个HTTP/HTTPS的代理。
  • 确保手机和PC在同一个局域网内，我们可以使用手机模拟器通过虚拟网络连接，也可使用手机真机和PC通过无线网连接。
  • 设置手机代理为Charles的代理地址，这样手机访问互联网的数据包就会流经Charles，Charles再转发这些数据包到真实的服务器，同理相反也是如此。

② 具体使用

  • 手机运行App访问要爬取的平台信息，使用Charles抓包分析。
  • 知道了请求和响应的具体信息，通过分析得到请求的URL地址和参数的规律，直接使用程序模拟即可批量爬取。

五、Python复习教程（重点）-爬虫框架实战_第24张图片]

19. mitmproxy的使用

  • mitmproxy是一个支持HHTP/HTTPS协议的抓包程序，类似Fiddler、Charles的功能，只不过世它通过控制台的形式操作。
  • mitmproxy还有两个关联组件：
    • mitmdump：它是mitmproxy的命令行接口，利用它我们可以对接Python脚本，用Python实现监听后的处理。
    • mitmweb： 它是一个Web程序，通过它我们可以清楚观察mimproxy捕获的请求。
  • mitmproxy的功能：
    • 拦截HTTP和HTTPS请求和响应
    • 保存HTTP会话请进行分析
    • 模拟客户端请求，模拟服务器返回响应
    • 利用反向代理将流量转发给指定的服务器
    • 支持Mac和Linux上的透明代理
    • 利用Python对HTTP请求和响应进行实时处理

19.1 安装和配置：

  • 安装：完成mitmproxy的安装，另外还附带安装了mitmdump和mimweb这两个组件
 pip3 install mitmproxy

  • 配置手机和PC处于同一局域网下：（具体步骤详见上一节内容）

  • 打开手机的网络配置，并设置使用代理配置，端口监听 8080：（具体步骤详见上一节内容）

  • 配置mitmproxy的CA证书。

    • 对于mitmproxy来说，如果想要截获HTTPS请求，就需要设置CA证书，而mitmproxy安装后就会提供一套CA证书，只要客户信任了此证书即可。

    • 首先运行启动mitmdump，就会在此命令下产生CA证书,我们可以从用户目录下的.mitmproxy目录下看到。

       localhost:app zhangtao$ mitmdump
 Proxy server listening at http://*:8080

      五、Python复习教程（重点）-爬虫框架实战_第25张图片]

    • 文件说明：

      • mitmproxy-ca.pem PEM格式的证书私钥
      • mitmproxy-ca-cert.pem PEM格式证书，适用于大多数非Windows平台
      • mitmproxy-ca-cert.p12 PKCS12格式的证书，适用于大多数Windows平台
      • mitmproxy-ca-cert.cer 与mitmproxy-ca-cert.pem相同（只是后缀名不同），适用于大部分Android平台
      • mitmproxy-dhparam.pem PEM格式的秘钥文件，用于增强SSL安全性。

    • 在Mac系统下双击mitmproxy-ca-cert.pem即可弹出秘钥串管理页面，找到mitmproxy证书，打开设置选项，选择始终信任即可。

      五、Python复习教程（重点）-爬虫框架实战_第26张图片]

    • 将mitmproxy-ca-cert.pem文件发送到iPhone手机上，点击安装就可以了（在IOS上通过AirDrop共享过去的）。

      五、Python复习教程（重点）-爬虫框架实战_第27张图片]

    • 在iphone上安装CA证书（Android手机直接复制文件点击安装即可）

      五、Python复习教程（重点）-爬虫框架实战_第28张图片]

    • 在IOS手机上，点击“设置” - > “通用” - > “关于本机” - > “证书信任设置”，设置开启即可

      五、Python复习教程（重点）-爬虫框架实战_第29张图片]

19.2 mitmproxy的使用：

  • 运行mitmproxy 命令就会打开一个监听窗口,此窗口就会输出一个App请求中的信息。
  localhost:app zhangtao$ mitmproxy

五、Python复习教程（重点）-爬虫框架实战_第30张图片]

  • mitmproxy的按键操作说明
按键 说明
q 退出（相当于返回键，可一级一级返回）
d 删除当前（黄色箭头）指向的链接
D 恢复刚才删除的请求
G 跳到最新一个请求
g 跳到第一个请求
C 清空控制台（C是大写）
i 可输入需要拦截的文件或者域名（逗号需要用\来做转译，栗子：feezu.cn）
a 放行请求
A 放行所有请求
? 查看界面帮助信息
^ v 上下箭头移动光标
enter 查看光标所在列的内容
tab 分别查看 Request 和 Response 的详细信息
/ 搜索body里的内容
esc 退出编辑
e 进入编辑模式

19.3 mitmdump的使用：

  • mitmdump是mitmproxy的命令行接口，同时还可以对接Python对请求进行处理。
  • 使用命令启动mitmproxy，并将截获的数据保存到指定文件中，命令如下：
    mitmdump -w  outfile
  • 使用指定命令截获的数据，如指定处理脚本文件为script.py.
    mitmdump  -s  script.py
  • 日志输出：
from mitmproxy import ctx

def request(flow):
    # 修改请求头
    flow.request.headers['User-Agent'] = 'MitmProxy'
    ctx.log.info(str(flow.request.headers))
    ctx.log.warn(str(flow.request.headers))
    ctx.log.error(str(flow.request.headers))
  • Request请求
from mitmproxy import ctx

# 所有的请求都会经过request
def request(flow):
    info = ctx.log.info
    # info(flow.request.url)
    # info(str(flow.request.headers))
    # info(str(flow.request.cookies))
    # info(flow.request.host)
    # info(flow.request.method)
    # info(str(flow.request.port))
    # info(flow.request.scheme)
    print(flow.request.method,":",flow.request.url)
  • Response响应
from mitmproxy import ctx

# 所有的请求都会经过request
def response(flow):
    info = ctx.log.info
    # info(flow.response.url)
    # info(str(flow.response.headers))
    # info(str(flow.response.cookies))
    info(str(flow.response.status_code))
    # info(str(flow.response.text))
  • 运行手机浏览器访问：http://httpbin.org/get 测试：

20. App信息抓取实战

① 抓取目标：

  • 我们的抓取目标是京东商城的App电子商品信息，并将信息保存到MongoDB数据库中。

  • 我们将商品信息的id号、标题、单价、评价条数等信息

    五、Python复习教程（重点）-爬虫框架实战_第31张图片]

② 准备工作和抓取分析

  • 准备工作：

    • 安装app抓包工具Charles、mitmproxy。
    • 配置网络，确认手机和PC处于同一局域网下，并配置好代理服务
    • 安装证书，确保可以抓取HTTPS的请求信息。
    • 安装并开启MongoDB数据库。

  • 抓取分析：

    • 打开iCharles抓包工具，让后使用手机打开京东App应用程序，让后搜索电脑商品信息。

    • 在抓包工具中获取url地址：http://api.m.jd.com/client.action?functionId=search

    • 抓取信息格式为json格式。具体如下图所示

      五、Python复习教程（重点）-爬虫框架实战_第32张图片]

③ 代码编写：

import json
#import pymongo
from mitmproxy import ctx

#连接MongoDB数据库jddb，选择集合shop
#client = pymongo.MongoClient('localhost')
#db = client['jddb']
#collection = db['shop']

def response(flow):
    #global collection
    url = 'http://api.m.jd.com/client.action?functionId=search'
    if flow.request.url.startswith(url):
        text = flow.response.text
        data = json.loads(text)
        shops = data.get('wareInfo')
        for shop in shops:
            item = {
     
                'spuId': shop.get('spuId'),
                'wname': shop.get('wname'),
                'price': shop.get('jdPrice'),
                'reviews': shop.get('reviews')
            }
            ctx.log.info(str(item))
            #写入MongoDB数据库
            #collection.insert(data)
  • 测试运行：
mitmdump -s script.py

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21. 从API爬取天气预报数据

21.1 注册免费API和阅读文档

  • 本节通过一个API接口(和风天气预报)爬取天气信息，该接口为个人开发者提供了一个免费的预报数据（有次数限制）。
  • 首先访问和风天气网，注册一个账户。注册地址：https://console.heweather.com/

五、Python复习教程（重点）-爬虫框架实战_第34张图片]

  • 在登陆后的控制台中可以看到个人认证的key(密钥)，这个key就是访问API接口的钥匙。

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  • 获取key之后阅读API文档：https://www.heweather.com/documents/api/s6

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21.2 提取全国城市信息

  • 通过API接口提取3181个城市信息。URL地址：https://cdn.heweather.com/china-city-list.txt

img]

# 从网上读取城市列表信息，并使用正则将数据解析出来。
import requests
import re

# 爬取城市信息列表
url = "https://cdn.heweather.com/china-city-list.txt"
res = requests.get(url)
data = res.content.decode('utf-8')

# 使用换行符拆分出每一条城市信息数据
dlist = re.split('[\n\r]+',data)

# 剔除前两条无用的数据
for i in range(2):
    dlist.remove(dlist[0])
# 输出城市信息条数
print(len(dlist))

# 输出前20条信息
for i in range(20):
    #使用空白符拆分出每个字段信息
    item = re.split("\s+",dlist[i])
    #输出
    #print(item)
    print(item[0],":",item[2])

21.3 获取指定城市的天气信息

  • 此文档：https://www.heweather.com/documents/api/s6/weather
  • 免费获取天气信息接口地址：https://free-api.heweather.com/s6/weather?location=城市&key=用户认证key

五、Python复习教程（重点）-爬虫框架实战_第37张图片]

  • 抓取指定城市天气信息
import requests
import time

#爬取指定城市的天气信息
url = "https://free-api.heweather.com/s6/weather?location=北京&key=a46fd5c4f1b54fda9ee71ba6711f09cd"
res = requests.get(url)
time.sleep(2)
#解析json数据
dlist = res.json()
data = dlist['HeWeather6'][0]
#输出部分天气信息
print("城市：",data['basic']['location'])
print("今日：",str(data['daily_forecast'][0]['date']))
print("温度：",data['daily_forecast'][0]['tmp_min'],"~",data['daily_forecast'][0]['tmp_max'])
print(data['daily_forecast'][0]['cond_txt_d']," ~ ",data['daily_forecast'][0]['cond_txt_n'])
print(data['daily_forecast'][0]['wind_dir'],data['daily_forecast'][0]['wind_sc'],'级')
  • 输出结果：
城市： 北京
今日： 2018-06-13
温度： 18 ~ 28
雷阵雨  ~  多云
东北风 1-2 级

21.4 综合实例

  • 获取城市信息，并通过信息获取对应的天气信息。
# 从网上读取城市列表信息，并遍历部分城市信息，从API接口中爬取天气信息。
import requests
import re
import time

# 爬取城市信息列表
url = "https://cdn.heweather.com/china-city-list.txt"
res = requests.get(url)
data = res.content.decode('utf-8')

# 使用换行符拆分出每一条城市信息数据
dlist = re.split('[\n\r]+',data)

# 剔除前两条无用的数据
for i in range(2):
    dlist.remove(dlist[0])
# 输出城市信息条数
print(len(dlist))

# 输出前10条信息
for i in range(10):
    #使用空白符拆分出每个字段信息
    item = re.split("\s+",dlist[i])
    #输出
    #print(item)
    #print(item[0],":",item[2])
    #爬取指定城市的天气信息
    url = "https://free-api.heweather.com/s6/weather?location=%s&key=a46fd5c4f1b54fda9ee71ba6711f09cd"%(item[0])
    res = requests.get(url)
    time.sleep(2)
    #解析json数据
    datalist = res.json()
    data = datalist['HeWeather6'][0]
    #输出部分天气信息
    print("城市：",data['basic']['location'])
    print("今日：",str(data['daily_forecast'][0]['date']))
    print("温度：",data['daily_forecast'][0]['tmp_min'],"~",data['daily_forecast'][0]['tmp_max'])
    print(data['daily_forecast'][0]['cond_txt_d']," . ",data['daily_forecast'][0]['cond_txt_n'])
    print(data['daily_forecast'][0]['wind_dir'],data['daily_forecast'][0]['wind_sc'],'级')
    print("="*70)
  • 结果：
3181
城市： 北京
今日： 2018-06-13
温度： 18 ~ 28
雷阵雨  .  多云
东北风 1-2 级
======================================================================
城市： 海淀
今日： 2018-06-14
温度： 18 ~ 30
多云  .  多云
南风 1-2 级
======================================================================
城市： 朝阳
... ...

22. 滑动验证码的识别

22.1 滑动验证码的识别介绍

  • 本节目标：用程序识别极验滑动验证码的验证，包括分析识别思路、识别缺口位置、生成滑块拖动路径、模拟实现滑块拼合通过验证等步骤。
  • 准备工作：本次案例我们使用Python库是Selenium，浏览器为Chrome。请确保已安装Selenium库和ChromeDriver浏览器驱动。
  • 了解极验滑动验证码：
    • 极验滑动验证码官网为：http://www.geetest.com/
    • 验证方式为拖动滑块拼合图像，若图像完全拼合，则验证成功，否则需要重新验证，如图所示：

五、Python复习教程（重点）-爬虫框架实战_第38张图片]

  • 接下来我们链接地址：https://account.geetest.com/login，打开极验的管理后台登录页面，完成自动化登录操作。

22.2 实现步骤：

① 初始化

  • 初始化链接地址、创建模拟浏览器对象、设置登录账户和密码等信息。
EMAIL = '登录账户'
PASSWORD = '登录密码'

class CrackGeetest():
    def __init__(self):
        self.url = 'https://account.geetest.com/login'
        self.browser = webdriver.Chrome()
        #设置显示等待时间
        self.wait = WebDriverWait(self.browser, 20)
        self.email = EMAIL
        self.password = PASSWORD

    def crack():
        pass

# 程序主入口
if __name__ == '__main__':
    crack = CrackGeetest()
    crack.crack()

② 模拟登录填写，点开滑块验证

  • 在实例化CrackGeetest对象后调用crack()方法开始模拟登录验证…
  • 调用open()方法，打开登录界面，获取账户和密码输入框节点，完成账户和密码的输入。
  • 调用get_geetest_button()方法获取滑动验证按钮，并点击。
class CrackGeetest():
    #...

    def get_geetest_button(self):
        ''' 获取初始验证按钮,return：按钮对象 '''
        button = self.wait.until(EC.element_to_be_clickable((By.CLASS_NAME, 'geetest_radar_tip')))
        return button

    def open(self):
        ''' 打开网页输入用户名密码, return: None '''
        self.browser.get(self.url)
        email = self.wait.until(EC.presence_of_element_located((By.ID, 'email')))
        password = self.wait.until(EC.presence_of_element_located((By.ID, 'password')))
        email.send_keys(self.email)
        password.send_keys(self.password)

    def crack(self):
        # 输入用户名密码
        self.open()
        # 点击验证按钮
        button = self.get_geetest_button()
        button.click()
        #...
    #...

③ 获取并储存有无缺口的两张图片

  • 首先获取无缺口的验证图片，并保存到本地
  • 获取滑块对象，并执行点击，让浏览器中显示有缺口图片
  • 获取有缺口的验证图片，并保存到本地
    def get_position(self):
        ''' 获取验证码位置, return: 验证码位置(元组) '''
        img = self.wait.until(EC.presence_of_element_located((By.CLASS_NAME, 'geetest_canvas_img')))
        time.sleep(2)
        location = img.location
        size = img.size
        top,bottom,left,right = location['y'],location['y']+size['height'],location['x'],location['x']+size['width']
        return (top, bottom, left, right)

    def get_screenshot(self):
        ''' 获取网页截图, return: 截图对象 '''
        #浏览器截屏
        screenshot = self.browser.get_screenshot_as_png()
        screenshot = Image.open(BytesIO(screenshot))
        return screenshot

    def get_geetest_image(self, name='captcha.png'):
        ''' 获取验证码图片, return: 图片对象 '''
        top, bottom, left, right = self.get_position()
        print('验证码位置', top, bottom, left, right)
        screenshot = self.get_screenshot()
        #从网页截屏图片中裁剪处理验证图片
        captcha = screenshot.crop((left, top, right, bottom))
        captcha.save(name)
        return captcha

    def get_slider(self):
        ''' 获取滑块, return: 滑块对象 '''
        slider = self.wait.until(EC.element_to_be_clickable((By.CLASS_NAME, 'geetest_slider_button')))
        return slider

    def crack(self):
        #...

        # 获取验证码图片
        image1 = self.get_geetest_image('captcha1.png')
        # 点按呼出缺口
        slider = self.get_slider()
        slider.click()
        # 获取带缺口的验证码图片
        image2 = self.get_geetest_image('captcha2.png')

        #...

④ 获取缺口位置

  • 对比两张图片的所有RBG像素点，得到不一样像素点的x值，即要移动的距离
BORDER = 6
INIT_LEFT = 60

class CrackGeetest():  
    def get_gap(self, image1, image2):
        ''' 获取缺口偏移量, 参数：image1不带缺口图片、image2带缺口图片。返回偏移量 '''
        left = 65
        for i in range(left, image1.size[0]):
            for j in range(image1.size[1]):
                if not self.is_pixel_equal(image1, image2, i, j):
                    left = i
                    return left
        return left

    def is_pixel_equal(self, image1, image2, x, y):
        '''
        判断两个像素是否相同
        :param image1: 图片1
        :param image2: 图片2
        :param x: 位置x
        :param y: 位置y
        :return: 像素是否相同
        '''
        # 取两个图片的像素点（R、G、B）
        pixel1 = image1.load()[x, y]
        pixel2 = image2.load()[x, y]
        threshold = 60
        if abs(pixel1[0]-pixel2[0])<threshold and abs(pixel1[1]-pixel2[1])<threshold and abs(pixel1[2]-pixel2[2])<threshold:
            return True
        else:
            return False

    def crack(self):
        #...

        # 获取缺口位置
        gap = self.get_gap(image1, image2)
        print('缺口位置', gap)
        # 减去缺口位移
        gap -= BORDER

⑤ 获取移动轨迹

  • 模拟人的行为习惯（先匀加速拖动后匀减速拖动），把需要拖动的总距离分成一段一段小的轨迹
    def get_track(self, distance):
        '''
        根据偏移量获取移动轨迹
        :param distance: 偏移量
        :return: 移动轨迹
        '''
        # 移动轨迹
        track = []
        # 当前位移
        current = 0
        # 减速阈值
        mid = distance * 4 / 5
        # 计算间隔
        t = 0.2
        # 初速度
        v = 0

        while current < distance:
            if current < mid:
                # 加速度为正2
                a = 2
            else:
                # 加速度为负3
                a = -3
            # 初速度v0
            v0 = v
            # 当前速度v = v0 + at
            v = v0 + a * t
            # 移动距离x = v0t + 1/2 * a * t^2
            move = v0 * t + 1 / 2 * a * t * t
            # 当前位移
            current += move
            # 加入轨迹
            track.append(round(move))
        return track

    def crack(self):
        #...

        # 获取移动轨迹
        track = self.get_track(gap)
        print('滑动轨迹', track)

⑥ 按照轨迹拖动，完全验证

    def move_to_gap(self, slider, track):
        '''
        拖动滑块到缺口处
        :param slider: 滑块
        :param track: 轨迹
        :return: 
        '''
        ActionChains(self.browser).click_and_hold(slider).perform()
        for x in track:
            ActionChains(self.browser).move_by_offset(xoffset=x, yoffset=0).perform()
        time.sleep(0.5)
        ActionChains(self.browser).release().perform()

    def crack(self):
        #...

        # 拖动滑块
        self.move_to_gap(slider, track)

        success = self.wait.until(
            EC.text_to_be_present_in_element((By.CLASS_NAME, 'geetest_success_radar_tip_content'), '验证成功'))
        print(success)

⑦ 完成登录

    def login(self):
        ''' 执行登录 return: None '''
        submit = self.wait.until(EC.element_to_be_clickable((By.CLASS_NAME, 'login-btn')))
        submit.click()
        time.sleep(10)
        print('登录成功')

    def crack(self):
        #...

        # 失败后重试
        if not success:
            self.crack()
        else:
            self.login()

22.3 完整代码：

import time
from io import BytesIO
from PIL import Image
from selenium import webdriver
from selenium.webdriver import ActionChains
from selenium.webdriver.common.by import By
from selenium.webdriver.support.ui import WebDriverWait
from selenium.webdriver.support import expected_conditions as EC

EMAIL = '[email protected]'
PASSWORD = 'python123'
BORDER = 6

class CrackGeetest():
    def __init__(self):
        self.url = 'https://account.geetest.com/login'
        self.browser = webdriver.Chrome()
        #设置显示等待时间
        self.wait = WebDriverWait(self.browser, 20)
        self.email = EMAIL
        self.password = PASSWORD

    def __del__(self):
        #self.browser.close()
        pass

    def get_geetest_button(self):
        ''' 获取初始验证按钮,return：按钮对象 '''
        button = self.wait.until(EC.element_to_be_clickable((By.CLASS_NAME, 'geetest_radar_tip')))
        return button

    def get_position(self):
        ''' 获取验证码位置, return: 验证码位置(元组) '''
        img = self.wait.until(EC.presence_of_element_located((By.CLASS_NAME, 'geetest_canvas_img')))
        time.sleep(2)
        location = img.location
        size = img.size
        top,bottom,left,right = location['y'],location['y']+size['height'],location['x'],location['x']+size['width']
        return (top, bottom, left, right)

    def get_screenshot(self):
        ''' 获取网页截图, return: 截图对象 '''
        #浏览器截屏
        screenshot = self.browser.get_screenshot_as_png()
        screenshot = Image.open(BytesIO(screenshot))
        return screenshot

    def get_slider(self):
        ''' 获取滑块, return: 滑块对象 '''
        slider = self.wait.until(EC.element_to_be_clickable((By.CLASS_NAME, 'geetest_slider_button')))
        return slider

    def get_geetest_image(self, name='captcha.png'):
        ''' 获取验证码图片, return: 图片对象 '''
        top, bottom, left, right = self.get_position()
        print('验证码位置', top, bottom, left, right)
        screenshot = self.get_screenshot()
        #从网页截屏图片中裁剪处理验证图片
        captcha = screenshot.crop((left, top, right, bottom))
        captcha.save(name)
        return captcha

    def open(self):
        ''' 打开网页输入用户名密码, return: None '''
        self.browser.get(self.url)
        email = self.wait.until(EC.presence_of_element_located((By.ID, 'email')))
        password = self.wait.until(EC.presence_of_element_located((By.ID, 'password')))
        email.send_keys(self.email)
        password.send_keys(self.password)

    def get_gap(self, image1, image2):
        ''' 获取缺口偏移量, 参数：image1不带缺口图片、image2带缺口图片。返回偏移量 '''
        left = 65
        for i in range(left, image1.size[0]):
            for j in range(image1.size[1]):
                if not self.is_pixel_equal(image1, image2, i, j):
                    left = i
                    return left
        return left

    def is_pixel_equal(self, image1, image2, x, y):
        '''
        判断两个像素是否相同
        :param image1: 图片1
        :param image2: 图片2
        :param x: 位置x
        :param y: 位置y
        :return: 像素是否相同
        '''
        # 取两个图片的像素点（R、G、B）
        pixel1 = image1.load()[x, y]
        pixel2 = image2.load()[x, y]
        threshold = 60
        if abs(pixel1[0]-pixel2[0])<threshold and abs(pixel1[1]-pixel2[1])<threshold and abs(pixel1[2]-pixel2[2])<threshold:
            return True
        else:
            return False

    def get_track(self, distance):
        '''
        根据偏移量获取移动轨迹
        :param distance: 偏移量
        :return: 移动轨迹
        '''
        # 移动轨迹
        track = []
        # 当前位移
        current = 0
        # 减速阈值
        mid = distance * 4 / 5
        # 计算间隔
        t = 0.2
        # 初速度
        v = 0

        while current < distance:
            if current < mid:
                # 加速度为正2
                a = 2
            else:
                # 加速度为负3
                a = -3
            # 初速度v0
            v0 = v
            # 当前速度v = v0 + at
            v = v0 + a * t
            # 移动距离x = v0t + 1/2 * a * t^2
            move = v0 * t + 1 / 2 * a * t * t
            # 当前位移
            current += move
            # 加入轨迹
            track.append(round(move))
        return track

    def move_to_gap(self, slider, track):
        '''
        拖动滑块到缺口处
        :param slider: 滑块
        :param track: 轨迹
        :return: 
        '''
        ActionChains(self.browser).click_and_hold(slider).perform()
        for x in track:
            ActionChains(self.browser).move_by_offset(xoffset=x, yoffset=0).perform()
        time.sleep(0.5)
        ActionChains(self.browser).release().perform()

    def login(self):
        ''' 执行登录 return: None '''
        submit = self.wait.until(EC.element_to_be_clickable((By.CLASS_NAME, 'login-btn')))
        submit.click()
        time.sleep(10)
        print('登录成功')

    def crack(self):
        # 输入用户名密码
        self.open()
        # 点击验证按钮
        button = self.get_geetest_button()
        button.click()
        # 获取验证码图片
        image1 = self.get_geetest_image('captcha1.png')
        # 点按呼出缺口
        slider = self.get_slider()
        slider.click()
        # 获取带缺口的验证码图片
        image2 = self.get_geetest_image('captcha2.png')
        # 获取缺口位置
        gap = self.get_gap(image1, image2)
        print('缺口位置', gap)
        # 减去缺口位移
        gap -= BORDER
        # 获取移动轨迹
        track = self.get_track(gap)
        print('滑动轨迹', track)
        # 拖动滑块
        self.move_to_gap(slider, track)

        success = self.wait.until(
            EC.text_to_be_present_in_element((By.CLASS_NAME, 'geetest_success_radar_tip_content'), '验证成功'))
        print(success)

        # 失败后重试
        if not success:
            self.crack()
        else:
            self.login()

# 程序主入口
if __name__ == '__main__':
    crack = CrackGeetest()
    crack.crack()

23. 爬虫项目需求分析

1 项目名称

  • 《豆瓣读书信息爬取项目》

2 项目描述：

  • 使用Python编程语言编写一个网络爬虫项目，将豆瓣读书网站上的所有图书信息爬取下来，并存储到MySQL数据库中。

  • 爬取信息字段要求：
    [ID号、书名、作者、出版社、原作名、译者、出版年、页数、定价、装帧、丛书、ISBN、评分、评论人数]

    五、Python复习教程（重点）-爬虫框架实战_第39张图片]

3 爬取网站过程分析：

  • 打开豆瓣读书的首页：https://book.douban.com/

五、Python复习教程（重点）-爬虫框架实战_第40张图片]

  • 在豆瓣读书首页的右侧点击所有热门标签，打开豆瓣图书标签页面：
  • 网址：https://book.douban.com/tag/?view=type&icn=index-sorttags-all

五、Python复习教程（重点）-爬虫框架实战_第41张图片]

  • 点击豆瓣图书标签页面中所有的标签，进行对应标签下图书信息的列表页展示。

五、Python复习教程（重点）-爬虫框架实战_第42张图片] img]

  • 在豆瓣图书列表页中可以获取每本圖片詳情信息。

五、Python复习教程（重点）-爬虫框架实战_第43张图片]

4 运行环境要求：

  • 运行环境描述：
    • 操作系统：Windows/Linux/Mac
    • python语言3.5以上版本
    • MySQL数据库
    • Redis数据库
    • Scrapy框架
    • Scrapy-Redis
    • 还有其他各种驱动组件，使用pip命令安装

5 项目中的建议：

  • 本次项目信息爬取量大，建议使用分布式信息爬取。
  • 访问时的错误：
检测到有异常请求从你的 IP 发出，请`登录`使用豆瓣。
  • 爬取豆瓣遇到的问题：https://blog.csdn.net/eye_water/article/details/78585394
最近需要爬取豆瓣的用户评分数据构造一个数据集，但是在爬取时却出了问题: 
豆瓣封IP，白天一分钟可以访问40次，晚上一分钟可以访问60次，超过限制次数就会封IP。 
于是，我便去代理IP网站上找了几个代理IP，但是爬取时又碰到了问题，明明已经使用代理IP，但是一旦超过限制次数爬虫仍然不能正常访问豆瓣。 
问题出在Cookie上 
豆瓣利用封IP+封Cookie来限制爬虫，因此只用代理IP的话也不行，Cookie也要更换。 
想法一： 
每次使用代理IP时，先访问豆瓣官网获取Cookie再访问用户的评论页面。本以为换了IP，Cookie随之也会更换，其实Cookie并没有改变。 
想法二： 
伪造Cookie。 
观察豆瓣设置的Cookie格式，并进行伪造。

24. 爬虫项目架构设计

1. 数据库设计：

  • 为了方便后续的数据处理，将所有图书信息都汇总的一张数据表中。
  • 创建数据库：doubandb
  • 进入数据库创建数据表：books
  • 表中字段：
    [ 
      ID号、书名、作者、出版社、原作名、译者、出版年、页数、
      定价、装帧、丛书、ISBN、评分、评论人数
    ]
  • 数据表结构：
CREATE TABLE `books` (                                            
  `id` bigint(20) unsigned NOT NULL COMMENT 'ID号',              
  `title` varchar(255) DEFAULT NULL COMMENT '书名',             
  `author` varchar(64) DEFAULT NULL COMMENT '作者',             
  `press` varchar(255) DEFAULT NULL COMMENT '出版社',          
  `original` varchar(255) DEFAULT NULL COMMENT '原作名',       
  `translator` varchar(128) DEFAULT NULL COMMENT '译者',        
  `imprint` varchar(128) DEFAULT NULL COMMENT '出版年',        
  `pages` int(10) unsigned DEFAULT NULL COMMENT '页数',         
  `price` double(6,2) unsigned DEFAULT NULL COMMENT '定价',     
  `binding` varchar(32) DEFAULT NULL COMMENT '装帧',            
  `series` varchar(128) DEFAULT NULL COMMENT '丛书',            
  `isbn` varchar(128) DEFAULT NULL COMMENT 'ISBN',                
  `score` varchar(128) DEFAULT NULL COMMENT '评分',             
  `number` int(10) unsigned DEFAULT NULL COMMENT '评论人数',  
  PRIMARY KEY (`id`)                                              
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8

2. 项目结构：

  • 本次项目设计分为四个模块，如下图所示：

五、Python复习教程（重点）-爬虫框架实战_第44张图片]

  • 说明：
    • 模块一：实现豆瓣图书信息所有标签信息的爬取，并图书的标签信息写入到Redis数据库中，此模块可使用rquests简单实现。
    • 模块二：负责从Redis中获取每个图书标签，并分页式的爬取每本图书的url信息，并将信息写入到redis中。
    • 模块三：负责从Redis中获取每个图书的url地址，并爬取对应的图书详情，将每本图书详情信息写回到redis数据库中。
    • 模块四：负责从Redis中获取每本图书的详情信息，并将信息依次写入到MySQL数据中，作为最终的爬取信息。
  • 本次项目结构采用Scrapy-Redis主从分布式架构：
    • 主master负责爬取每本图书的url地址（要去重），并将信息添加到Redis的url队列中（模块二）
    • 从slave负责从Redis的url队列中获取每本书的url，并爬取对应的图书信息（过滤掉无用数据）（模块三）。

3. 具体实施描述

4. 项目中的规范：

25. 爬虫项目的代码实现

25.1 数据库的准备：

  • 启动MySQL和Redis数据库
  • 在MySQL数据库中创建数据库：doubandb，并进入数据库中创建books数据表
CREATE TABLE `books` (                                            
  `id` bigint(20) unsigned NOT NULL COMMENT 'ID号',              
  `title` varchar(255) DEFAULT NULL COMMENT '书名',             
  `author` varchar(64) DEFAULT NULL COMMENT '作者',             
  `press` varchar(255) DEFAULT NULL COMMENT '出版社',          
  `original` varchar(255) DEFAULT NULL COMMENT '原作名',       
  `translator` varchar(128) DEFAULT NULL COMMENT '译者',        
  `imprint` varchar(128) DEFAULT NULL COMMENT '出版年',        
  `pages` int(10) unsigned DEFAULT NULL COMMENT '页数',         
  `price` double(6,2) unsigned DEFAULT NULL COMMENT '定价',     
  `binding` varchar(32) DEFAULT NULL COMMENT '装帧',            
  `series` varchar(128) DEFAULT NULL COMMENT '丛书',            
  `isbn` varchar(128) DEFAULT NULL COMMENT 'ISBN',                
  `score` varchar(128) DEFAULT NULL COMMENT '评分',             
  `number` int(10) unsigned DEFAULT NULL COMMENT '评论人数',  
  PRIMARY KEY (`id`)                                              
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8

25.2 模块1的实现：

  • 实现豆瓣图书信息所有标签信息的爬取，并图书的标签信息写入到Redis数据库中，此模块可使用rquests简单实现。
  • 创建一个独立的python文件：load_tag_url.py 代码如下
#使用requests加pyquery爬取所有豆瓣图书标签信息，并将信息储存于redis中

import requests
from pyquery import PyQuery as pq
import redis

def main():
    #使用requests爬取所有豆瓣图书标签信息
    url = "https://book.douban.com/tag/?view=type&icn=index-sorttags-all"
    res = requests.get(url)
    print("status:%d" % res.status_code)
    html = res.content.decode('utf-8')

    # 使用Pyquery解析HTML文档
    #print(html)
    doc = pq(html)
    #获取网页中所有豆瓣图书标签链接信息
    items = doc("table.tagCol tr td a")

    # 指定Redis数据库信息
    link = redis.StrictRedis(host='127.0.0.1', port=6379, db=0)
    #遍历封装数据并返回
    for a in items.items():
        #拼装tag的url地址信息
        tag = a.attr.href
        #将信息以tag:start_urls写入到Redis中
        link.lpush("book:tag_urls",tag)

    print("共计写入tag：%d个"%(len(items)))

#主程序入口
if __name__ == '__main__':
    main()
  • 运行：python load_tag_url.py

25.3 模块2的实现：

  • 此模块负责从Redis中获取每个图书标签，并分页式的爬取每本图书的url信息，并将信息写入到redis中。
  • ① 首先在命令行编写下面命令，创建项目master(主)和爬虫文件
scrapy startproject  master

cd master

scrapy genspider book book.douban.com
  • ② 编辑master/item.py 文件
import scrapy

class MasterItem(scrapy.Item):
    # define the fields for your item here like:
    url = scrapy.Field()
    #pass
  • ③ 编辑master/settings.py 文件
...

ROBOTSTXT_OBEY = False

...

#下载器在下载同一个网站下一个页面前需要等待的时间。该选项可以用来限制爬取速度， 减轻服务器压力。同时也支持小数:
DOWNLOAD_DELAY = 2

...

# Override the default request headers:
DEFAULT_REQUEST_HEADERS = {
     
#   'Accept': 'text/html,application/xhtml+xml,application/xml;q=0.9,*/*;q=0.8',
#   'Accept-Language': 'en',
    'User-Agent': 'Mozilla/5.0 (Windows NT 6.1; WOW64; rv:43.0) Gecko/20100101 Firefox/43.0',
}

...

ITEM_PIPELINES = {
     
    'master.pipelines.MasterPipeline': 300,
}

...

# 指定使用scrapy-redis的去重
DUPEFILTER_CLASS = 'scrapy_redis.dupefilter.RFPDupeFilter'

# 指定使用scrapy-redis的调度器
SCHEDULER = "scrapy_redis.scheduler.Scheduler"

# 在redis中保持scrapy-redis用到的各个队列，从而允许暂停和暂停后恢复，也就是不清理redis queues
SCHEDULER_PERSIST = True

# 指定排序爬取地址时使用的队列，
# 默认的 按优先级排序(Scrapy默认)，由sorted set实现的一种非FIFO、LIFO方式。
SCHEDULER_QUEUE_CLASS = 'scrapy_redis.queue.SpiderPriorityQueue'

# REDIS_URL = 'redis://localhost:6379' # 一般情况可以省去
REDIS_HOST = 'localhost' # 也可以根据情况改成 localhost
REDIS_PORT = 6379
  • ④ 编辑master/spiders/book.py 文件
# -*- coding: utf-8 -*-
import scrapy
from master.items import MasterItem 
from scrapy import Request
from urllib.parse import quote
import redis,re,time,random

class BookSpider(scrapy.Spider):
    name = 'master_book'
    allowed_domains = ['book.douban.com']
    base_url = 'https://book.douban.com'

    def start_requests(self):
        ''' 从redis中获取，并爬取标签对应的网页信息 '''
        r = redis.Redis(host=self.settings.get("REDIS_HOST"), port=self.settings.get("REDIS_PORT"), decode_responses=True)
        while r.llen('book:tag_urls'):
            tag = r.lpop('book:tag_urls')
            url = self.base_url + quote(tag)
            yield Request(url=url, callback=self.parse,dont_filter=True)

    def parse(self, response):
        ''' 解析每页的图书详情的url地址信息 '''
        print(response.url)
        lists = response.css('#subject_list ul li.subject-item a.nbg::attr(href)').extract()
        if lists:
            for i in lists:
                item = MasterItem()
                item['url'] = i
                yield item

        #获取下一页的url地址
        next_url = response.css("span.next a::attr(href)").extract_first()
        #判断若不是最后一页
        if next_url:
            url = response.urljoin(next_url)
            #构造下一页招聘列表信息的爬取
            yield scrapy.Request(url=url,callback=self.parse)
  • ⑤ 编辑master/pipelines.py 文件
import redis,re

class MasterPipeline(object):
    def __init__(self,host,port):
        #连接redis数据库
        self.r = redis.Redis(host=host, port=port, decode_responses=True)

    @classmethod
    def from_crawler(cls,crawler):
        '''注入实例化对象（传入参数）'''
        return cls(
            host = crawler.settings.get("REDIS_HOST"),
            port = crawler.settings.get("REDIS_PORT"),
        )

    def process_item(self, item, spider):  
        #使用正则判断url地址是否有效，并写入redis。
        bookid = re.findall("book.douban.com/subject/([0-9]+)/",item['url'])
        if bookid:
            if self.r.sadd('books:id',bookid[0]):
                self.r.lpush('bookspider:start_urls', item['url'])
        else:
            self.r.lpush('bookspider:no_urls', item['url'])
  • ⑥ 测试运行：
  scarpy crawl master_book

25.4 模块3的实现：

  • 负责从Redis中获取每个图书的url地址，并爬取对应的图书详情，将每本图书详情信息写回到redis数据库中。
  • ① 首先在命令行编写下面命令，创建项目salve(从)和爬虫文件
scrapy startproject  salve

cd salve

scrapy genspider book book.douban.com
  • ② 编辑salve/item.py 文件
import scrapy

class BookItem(scrapy.Item):
    # define the fields for your item here like:
    id = scrapy.Field()       #ID号
    title = scrapy.Field()    #书名
    author = scrapy.Field()   #作者
    press = scrapy.Field()    #出版社
    original = scrapy.Field() #原作名
    translator = scrapy.Field()#译者
    imprint = scrapy.Field()  #出版年
    pages = scrapy.Field()    #页数
    price = scrapy.Field()    #定价
    binding = scrapy.Field()  #装帧
    series = scrapy.Field()   #丛书
    isbn = scrapy.Field()     #ISBN
    score = scrapy.Field()    #评分
    number = scrapy.Field()   #评论人数
    #pass
  • ③ 编辑salve/settings.py 文件
BOT_NAME = 'slave'

SPIDER_MODULES = ['slave.spiders']
NEWSPIDER_MODULE = 'slave.spiders'


# Obey robots.txt rules
ROBOTSTXT_OBEY = False

...

# Override the default request headers:
DEFAULT_REQUEST_HEADERS = {
     
#   'Accept': 'text/html,application/xhtml+xml,application/xml;q=0.9,*/*;q=0.8',
#   'Accept-Language': 'en',
    'User-Agent': 'Mozilla/5.0 (Windows NT 6.1; WOW64; rv:43.0) Gecko/20100101 Firefox/43.0',
}

...

ITEM_PIPELINES = {
     
    #'slave.pipelines.SlavePipeline': 300,
    'scrapy_redis.pipelines.RedisPipeline': 400,
}

...

# 指定使用scrapy-redis的去重
DUPEFILTER_CLASS = 'scrapy_redis.dupefilter.RFPDupeFilter'

# 指定使用scrapy-redis的调度器
SCHEDULER = "scrapy_redis.scheduler.Scheduler"

# 在redis中保持scrapy-redis用到的各个队列，从而允许暂停和暂停后恢复，也就是不清理redis queues
SCHEDULER_PERSIST = True

# 指定排序爬取地址时使用的队列，
# 默认的 按优先级排序(Scrapy默认)，由sorted set实现的一种非FIFO、LIFO方式。
SCHEDULER_QUEUE_CLASS = 'scrapy_redis.queue.SpiderPriorityQueue'

# REDIS_URL = 'redis://localhost:6379' # 一般情况可以省去
REDIS_HOST = 'localhost' # 也可以根据情况改成 localhost
REDIS_PORT = 6379
  • ④ 编辑salve/spiders/book.py 文件
# -*- coding: utf-8 -*-
import scrapy,re
from slave.items import BookItem
from scrapy_redis.spiders import RedisSpider

class BookSpider(RedisSpider):
    name = 'slave_book'
    #allowed_domains = ['book.douban.com']
    #start_urls = ['http://book.douban.com/']
    redis_key = "bookspider:start_urls"

    def __init__(self, *args, **kwargs):
        # Dynamically define the allowed domains list.
        domain = kwargs.pop('domain', '')
        self.allowed_domains = filter(None, domain.split(','))
        super(BookSpider, self).__init__(*args, **kwargs)

    def parse(self, response):
        print("======================",response.status)
        item = BookItem()
        vo = response.css("#wrapper")
        item['id'] = vo.re_first('id="collect_form_([0-9]+)"') #ID号
        item['title'] = vo.css("h1 span::text").extract_first() #书名

        #使用正则获取里面的info里面的图书信息
        info = vo.css("#info").extract_first()
        #print(info)
        authors = re.search('(.*?)
',info,re.S).group(1)
        item['author'] = "、".join(re.findall('(.*?)',authors,re.S)) #作者
        item['press'] = " ".join(re.findall('\s*(.*?)
',info)) #出版社
        item['original'] = " ".join(re.findall('\s*(.*?)
',info)) #原作名
        yz = re.search('(.*?)
',info,re.S)
        if yz:
            item['translator'] = "、".join(re.findall('(.*?)',yz.group(1),re.S)) #译者
        else:
            item['translator'] = ""
        item['imprint'] = re.search('\s*([0-9\-]+)
',info).group(1) #出版年
        item['pages'] = re.search('\s*([0-9]+)
',info).group(1) #页数
        item['price'] = re.search('.*?([0-9\.]+)元?
',info).group(1) #定价
        item['binding'] = " ".join(re.findall('\s*(.*?)
',info,re.S)) #装帧
        item['series'] = " ".join(re.findall('.*?(.*?)
',info,re.S)) #丛书
        item['isbn'] = re.search('\s*([0-9]+)
',info).group(1) #ISBN

        item['score'] = vo.css("strong.rating_num::text").extract_first().strip() #评分
        item['number'] = vo.css("a.rating_people span::text").extract_first() #评论人数
        #print(item)
        yield item
  • ⑤ 编辑salve/pipelines.py 文件
class SlavePipeline(object):
    def process_item(self, item, spider):
        return item
  • ⑥ 测试运行
# 在spider目录下和book.py在一起。
scrapy runspider book.py

25.5 模块4的实现：

  • 负责从Redis中获取每本图书的详情信息，并将信息依次写入到MySQL数据中，作为最终的爬取信息。
  • 在当前目录下创建一个：item_save.py的独立爬虫文件
#将Redis中的Item信息遍历写入到数据库中
import json
import redis
import pymysql

def main():

    # 指定Redis数据库信息
    rediscli = redis.StrictRedis(host='127.0.0.1', port=6379, db=0)

    # 指定MySQL数据库信息
    db = pymysql.connect(host="localhost",user="root",password="",db="doubandb",charset="utf8")
    #使用cursor()方法创建一个游标对象cursor
    cursor = db.cursor()

    while True:
        # FIFO模式为 blpop，LIFO模式为 brpop，获取键值
        source, data = rediscli.blpop(["book:items"])
        print(source)
        try:
            item = json.loads(data)
            #组装sql语句
            dd = dict(item)
            keys = ','.join(dd.keys())
            values=','.join(['%s']*len(dd))
            sql = "insert into books(%s) values(%s)"%(keys,values)
            #指定参数，并执行sql添加
            cursor.execute(sql,tuple(dd.values()))
            #事务提交
            db.commit()
            print("写入信息成功：",dd['id'])
        except Exception as err:
            #事务回滚
            db.rollback()
            print("SQL执行错误，原因：",err)

#主程序入口
if __name__ == '__main__':
    main()
  • 使用python命令测试即可

25.6 反爬处理：

  • 降低爬取频率
  • 浏览器伪装
  • IP代理服务的使用

26. 使用web展示爬取信息

26.1 创建项目myweb和应用web

    # 创建项目框架myweb
    $ django-admin startproject myweb

    $ cd myweb

    # 在项目中创建一个web应用
    $ python3 manage.py startapp web

    # 创建模板目录
    $ mkdir templates
    $ mkdir templates/web

    $ cd ..

    $ tree myweb

    myweb
    ├── myweb
    │   ├── __init__.py
    │   ├── settings.py
    │   ├── urls.py
    │   └── wsgi.py
    ├── manage.py
    ├── web
    │   ├── admin.py
    │   ├── apps.py
    │   ├── __init__.py
    │   ├── models.py
    │   ├── tests.py
    │   └── views.py
    └── templates
        └── web

26.2 执行数据库连接配置,网站配置

  • ① 编辑myweb/web/init.py文件，添加Pymysql的数据库操作支持
import pymysql
pymysql.install_as_MySQLdb()
  • ② 编辑myweb/web/settings.py文件，配置数据库连接
...
#配置自己的服务器IP地址
ALLOWED_HOSTS = ['*']

...
#添加自己应用
INSTALLED_APPS = [
    'django.contrib.admin',
    'django.contrib.auth',
    'django.contrib.contenttypes',
    'django.contrib.sessions',
    'django.contrib.messages',
    'django.contrib.staticfiles',
    'web',
]
...

# 配置模板路径信息
TEMPLATES = [
    {
     
        'BACKEND': 'django.template.backends.django.DjangoTemplates',
        'DIRS': [os.path.join(BASE_DIR,'templates')],
        'APP_DIRS': True,
        'OPTIONS': {
     
            'context_processors': [
                'django.template.context_processors.debug',
                'django.template.context_processors.request',
                'django.contrib.auth.context_processors.auth',
                'django.contrib.messages.context_processors.messages',
            ],
        },
    },
]


...
# 数据库连接配置
DATABASES = {
     
'default': {
     
    'ENGINE': 'django.db.backends.mysql',
    'NAME': 'doubandb',
    'USER': 'root',
    'PASSWORD': '',
    'HOST': 'localhost',
    'PORT': '3306',
}
...

26.3 定义Model类

  • 编辑myweb/web/models.py
from django.db import models

#图书信息模型
class Books(models.Model):
    title = models.CharField(max_length=255) #书名
    author = models.CharField(max_length=64) #作者
    press = models.CharField(max_length=255)  #出版社
    original = models.CharField(max_length=255)#原作名
    translator = models.CharField(max_length=128)#译者
    imprint = models.CharField(max_length=128)#出版年
    pages = models.IntegerField(default=0)#页数
    price = models.FloatField() #定价
    binding = models.CharField(max_length=32) #装帧
    series = models.CharField(max_length=128) #丛书
    isbn = models.CharField(max_length=128) #ISBN
    score = models.CharField(max_length=128) #评分
    number = models.IntegerField(default=0) #评论人数

    class Meta:
        db_table = "books"  # 更改表名

26.4 URL路由配置：

  • 编辑 myweb/myweb/urls.py 根路由配置文件：
from django.conf.urls import url,include

urlpatterns = [
    url(r'^',include('web.urls')),
]
  • 创建web子路由文件：myweb/web/urls.py 并编写代码如下：
from django.conf.urls import url

from . import views

urlpatterns = [
    url(r'^$', views.index, name="index"),
    url(r'^/$', views.index, name="index"),
]

26.5 编写视图处理文件

  • 编辑视图文件：myweb/web/views.py
from django.shortcuts import render
from django.core.paginator import Paginator
from web.models import Books
# Create your views here.
def index(request):
    #获取商品信息查询对象
    mod = Books.objects
    list = mod.filter()

    #执行分页处理
    pIndex = int(request.GET.get("p",1))
    page = Paginator(list,50) #以50条每页创建分页对象
    maxpages = page.num_pages #最大页数
    #判断页数是否越界
    if pIndex > maxpages:
        pIndex = maxpages
    if pIndex < 1:
        pIndex = 1
    list2 = page.page(pIndex) #当前页数据
    plist = page.page_range   #页码数列表   

    #封装信息加载模板输出
    context = {
     "booklist":list2,'plist':plist,'pIndex':pIndex,'maxpages':maxpages}
    return render(request,"web/index.html",context)

26.5 编写模板输出文件


<html>
<head>
    <meta charset="utf-8">
    <title>浏览图书信息title>
    <style type="text/css">
        table{
      font-size:13px;line-height:25px;border-collapse: collapse;}
        table,table tr th, table tr td {
       border:1px solid #dddddd; }
    style>
head>
<body>
    <center>
        <h2>浏览图书信息h2>
        <table width="95%">
            <tr style="background-color:#ddeedd;">
                <th>ID号th>
                <th>标题th>
                <th>作者th>
                <th>出版社th>
                <th>出版年th>
                <th>单价th>
                <th>评分th>
            tr>
            {% for book in booklist %}
                <tr>
                    <td>{
    { book.id }}td>
                    <td>{
    { book.title }}td>
                    <td>{
    { book.author }}td>
                    <td>{
    { book.press }}td>
                    <td>{
    { book.imprint }}td>
                    <td>{
    { book.price }}td>
                    <td>{
    { book.score }}td>
                tr>
            {% endfor %}
        table>

        <p>
        {% for pindex in plist %}
            {% if pIndex == pindex %}
                {
    {pindex}}  
            {% else %}
                <a href="{% url 'index'%}?p={
      { pindex }}">{
    { pindex }}a>  
            {% endif %}
        {% endfor %}
    center>
body>
html>

26.6 启动服务测试：

  $ python manage.py runserver

  使用浏览器访问测试

五、Python复习教程（重点）-爬虫框架实战_第45张图片]

26.7 练习：

  • 当数据很多时，请问如何实现百度的页面显示效果？ 如：上一页 … 10,11,12,13,14,15,16,17,18 … 下一页

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