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4.25(第一天)

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第0关 认识爬虫

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1、初始爬虫
爬虫，从本质上来说，就是利用程序在网上拿到对我们有价值的数据。
2、明晰路径
2-1、浏览器工作原理

（1）解析数据：当服务器把数据响应给浏览器之后，浏览器并不会直接把数据丢给我们。因为这些数据是用计算机的语言写的，浏览器还要把这些数据翻译成我们能看得懂的内容；
（2）提取数据：我们就可以在拿到的数据中，挑选出对我们有用的数据；
（3）存储数据：将挑选出来的有用数据保存在某一文件/数据库中。
2-2、爬虫工作原理

（1）获取数据：爬虫程序会根据我们提供的网址，向服务器发起请求，然后返回数据；
（2）解析数据：爬虫程序会把服务器返回的数据解析成我们能读懂的格式；
（3）提取数据：爬虫程序再从中提取出我们需要的数据；
（4）储存数据：爬虫程序把这些有用的数据保存起来，便于你日后的使用和分析。
3、体验爬虫
3-1、requests.get()
①、安装 requests 库
Mac电脑里打开终端软件（terminal），输入pip3 install requests，然后点击 enter；
Windows电脑里叫命令提示符（cmd），输入pip install requests 。
提示：往后安装其他库时与上方类似，pip install 模块名

②、requests 库作用
requests 库可以帮我们下载网页源代码、文本、图片，甚至是音频。其实，“下载”本质上是向服务器发送请求并得到响应。

③、requests 库使用
选择语言
res = requests.get(‘URL’)
requests.get 是在调用requests库中的get()方法，它向服务器发送了一个请求，括号里的参数是你需要的数据所在的网址，然后服务器对请求作出了响应。我们把这个响应返回的结果赋值在变量res上。

3-2、Response对象的常用属性

①、response.status_code
打印 response 的响应状态码，以检查请求是否成功。

②、response.content
把 Response 对象的内容以二进制数据的形式返回，适用于图片、音频、视频的下载。

③、response.text
把 Response 对象的内容以字符串的形式返回，适用于文字、网页源代码的下载。

④、response.encoding
能帮我们定义Response对象的编码。（遇上文本的乱码问题，才考虑用res.encoding）
3-3、汇总图解

4、爬虫伦理
4-1、Robots 协议
Robots 协议是互联网爬虫的一项公认的道德规范，它的全称是“网络爬虫排除标准”（Robots exclusion protocol），这个协议用来告诉爬虫，哪些页面是可以抓取的，哪些不可以。
4-2、协议查看
（1）在网站的域名后加上/robots.txt就可以了。如淘宝的robots协议 （ http://www.taobao.com/robots.txt）；
（2）协议里最常出现的英文是Allow和Disallow，Allow代表可以被访问，Disallow代表禁止被访问。
目录
1、初始爬虫
2、明晰路径
2-1、浏览器工作原理
2-2、爬虫工作原理
3、体验爬虫
3-1、requests.get()
3-2、Response对象的常用属性
3-3、汇总图解
4、爬虫伦理
4-1、Robots 协议
4-2、协议查看

程中我们的示范，会用谷歌浏览器（Chrome）进行演示，强烈推荐你也使用它。
如果你还没有谷歌浏览器（Chrome），打开下面的链接，就可以下载Chrome的安装包了，Windows和Mac都有：谷歌浏览器（Chrome）安装教程（https://www.google.cn/intl/zh-CN/chrome/）

初识爬虫
什么是爬虫？
到底什么是爬虫呢？

爬虫，从本质上来说，就是利用程序在网上拿到对我们有价值的数据。

爬虫能做很多事，能做商业分析，也能做生活助手，比如：分析北京近两年二手房成交均价是多少？深圳的Python工程师平均薪资是多少？北京哪家餐厅粤菜最好吃？等等。

这是个人利用爬虫所做到的事情，而公司，同样可以利用爬虫来实现巨大的商业价值。比如你所熟悉的搜索引擎——百度和谷歌，它们的核心技术之一也是爬虫，而且是超级爬虫。

以百度为例，你在搜索的时候仔细看，会发现每个搜索结果下面都有一个百度快照。

点击百度快照，你会发现网址的开头有baidu这个词，也就是说这个网页属于百度。

这是因为，百度这家公司会源源不断地把千千万万个网站爬取下来，存储在自己的服务器上。你在百度搜索的本质就是在它的服务器上搜索信息，你搜索到的结果是一些超链接，在超链接跳转之后你就可以访问其它网站了。

爬虫还让这些搜索巨头有机会朝着人工智能的未来迈进，因为人工智能的发展离不开海量的数据。而每天使用这些搜索网站的用户都是数以亿计的，产生的数据自然也是难以计量的。

从搜索巨头到人工智能巨头，这是一条波澜壮阔的路。而我们应该看到，事情的源头，却是我们今日所书写的“爬虫”。

我们会通过一个网站：人人都是蜘蛛侠 来学习浏览器的工作原理。（这是我们自己搭建的网站，方便教学和实操）

首先，我们在浏览器的地址栏输入网址（也可以叫URL）。然后，浏览器向服务器传达了我们想访问某个网页的需求，这个过程就叫做【请求】。

紧接着，服务器把你想要的网站数据发送给浏览器，这个过程叫做【响应】。

所以浏览器和服务器之间，先请求，后响应，有这么一层关系。

爬虫的工作原理

爬虫学习大纲

第0关，初识爬虫，你会了解爬虫的工作原理，写出一个简单的爬虫程序，学会爬虫的第0步：获取数据。

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第1关，你将会快速入门HTML基础知识，达到读懂和修改HTML文档的水平。有了这些基础，你才能去学习如何解析数据和提取数据。

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第2、3、4、5关，我会教你爬虫的第1和第2步：解析数据和提取数据。同时，你还会学到两种不同的发起请求的方式。

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在第6关，你将学会存储数据，即把目标数据写入到本地的Excel表格中。到此，你就学会了爬虫完整的四个步骤，掌握了最基本的爬虫技能啦。

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第7关，我们一起做一个项目，爬取一个知乎大v的所有文章，并且存到Excel中。以此，我们巩固和复习了0-6关的所有知识。第7关会是一个分水岭，后面关卡的进阶知识都建立在前7关的基础上。

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第8关，学会cookies，就可以让浏览器记住你，你们可以更方便地长期保持联系，而不是在一次见面之后就相忘于江湖。

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第9关，学习控制浏览器，来应对爬虫中一些更复杂的情况。第10关，你的爬虫会变得更自动化，爬虫程序不但可以定时工作，还可以把爬取结果传递给你。

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接下来的4关，你将学会更高效更强大的爬虫方法，让爬虫技能升级。

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第15关毕业总结，就到了告别的时刻了。这时你也学成出师，可以用爬虫知识去做自己想做的事情了，让爬虫为你消灭重复劳动，高效获取信息，创造出更多价值。

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以上，就是爬虫学习大纲。

# 引入requests库
import requests

# requests.get是在调用requests库中的get()方法，它向服务器发送了一个请求，括号里的参数是你需要的数据所在的网址，然后服务器对请求作出了响应。
# 我们把这个响应返回的结果赋值给变量res
res = requests.get('URL')

现在，我们试着用requests.get()来下载一个小说——《三国演义》：

# 来吧，写代码吧    
import requests
url = 'https://localprod.pandateacher.com/python-manuscript/crawler-html/sanguo.md'
response = requests.get(url)

import requests 

res = requests.get('https://res.pandateacher.com/2018-12-18-10-43-07.png') 
# 打印变量res的响应状态码，以检查请求是否成功
print(res.status_code)

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第5行代码是在打印res的响应状态码，它可以用来检查我们的requests请求是否得到了成功的响应。我们看到终端结果显示了200，这个数字代表服务器同意了请求，并返回了数据给我们。

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除了200，我们还可能收到其他的状态码。下面有一个表格，供你参考不同的状态码代表什么，但不需要记住它们，在遇到问题的时候查询就好。

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response.status_code是一个很常用的属性，在我们之后的爬虫代码中也将多次出现。

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接着的属性是response.content，它能把Response对象的内容以二进制数据的形式返回，适用于图片、音频、视频的下载，看个例子你就懂了。

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假如我们想下载这张图片，它的URL是：https://res.pandateacher.com/2018-12-18-10-43-07.png

# 引入requests库
import requests

# 发出请求，并把返回的结果放在变量res中
res = requests.get('https://res.pandateacher.com/2018-12-18-10-43-07.png')
# 把Reponse对象的内容以二进制数据的形式返回
pic = res.content
# 新建了一个文件ppt.jpg，这里的文件没加路径，它会被保存在程序运行的当前目录下。
# 图片内容需要以二进制wb读写。你在学习open()函数时接触过它。
photo = open('ppt.jpg','wb')
# 获取pic的二进制内容
photo.write(pic) 
# 关闭文件
photo.close()

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这样，我们的图片就下载成功啦~你也可以在本地运行这个程序。

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讲完了response.content，继续看response.text，这个属性可以把Response对象的内容以字符串的形式返回，适用于文字、网页源代码的下载。

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举个例子，我们还是来下载小说《三国演义》的第一回。

# 引用requests库
import requests

# 下载《三国演义》第一回，我们得到一个对象，它被命名为res
res = requests.get('https://localprod.pandateacher.com/python-manuscript/crawler-html/sanguo.md')
# 把Response对象的内容以字符串的形式返回
novel=res.text
# 现在，可以打印小说了，但考虑到整章太长，只输出800字看看就好。在关于列表的知识那里，你学过[:800]的用法。
print(novel[:800])

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之后，我们就可以用通过读写文件把小说保存到本地了。这是Python基础语法知识，你应该已经学会了。下面直接给出做法，你也可以在自己的本地电脑上做尝试练习。

# 引入requests库
import requests
#下载《三国演义》第一回，我们得到一个对象，它被命名为res
res = requests.get('https://localprod.pandateacher.com/python-manuscript/crawler-html/sanguo.md')
# 把Response对象的内容以字符串的形式返回
novel = res.text
# 创建一个名为《三国演义》的txt文档，指针放在文件末尾，追加内容
k = open('《三国演义》.txt','a+')
# 写进文件中 
k.write(novel)
# 关闭文档    
k.close()

爬虫伦理
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就像是两个人在来来往往的相处中，会考虑对方的感受；在互联网的世界中，我们也要考虑一下服务器对爬虫的感受是怎样的。

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我们说过，服务器其实就是一个超级电脑，拥有这个服务器的公司，对爬虫其实也有明确的态度。

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通常情况下，服务器不太会在意小爬虫，但是，服务器会拒绝频率很高的大型爬虫和恶意爬虫，因为这会给服务器带来极大的压力或伤害。

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不过，服务器在通常情况下，对搜索引擎是欢迎的态度（刚刚讲过，谷歌和百度的核心技术之一就是爬虫）。当然，这是有条件的，通常这些条件会写在robots协议里。

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robots协议是互联网爬虫的一项公认的道德规范，它的全称是“网络爬虫排除标准”（robots exclusion protocol），这个协议用来告诉爬虫，哪些页面是可以抓取的，哪些不可以。

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我们使用robots协议的场景通常是：看到想获取的内容后，检查一下网站是否允许爬取。因此我们只需要能找到、简单读懂robots协议就足够了。

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我们截取了一部分淘宝的robots协议，可以看到淘宝对百度和谷歌这两个爬虫的访问规定，以及对其它爬虫的规定。

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有的同学可能就要问了：“域名是什么？域名和URL（网址）有什么关系？”很敏锐哟！

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我们前面说过，如果把一个网页类比为一幢房子，URL指示了网页的地址，就像房子在地球上的详细到某某街道某某号的具体地址，那么域名就像房子所在的国家，指示了网站的地址。

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如果我们看到一个网页，想爬上面的内容，怎么找到它的URL我们刚刚学过了，如果网页的URL是https://pypi.org/project/requests/，那么，此网站的域名是pypi.org；如果网页的URL是http://cn.python-requests.org/zh_CN/latest/，那么网站的域名是cn.python-requests.org。

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我们再来看一个，如果网页的URL是https://www.taobao.com/markets/3c/tbdc?spm=a21bo.2017.201867-main.11.5af911d9VV8EyS，那么网站的域名是www.taobao.com。

单选题
看懂了么？我们来试一次，某网页的网址是https://www.bilibili.com/v/douga/?spm_id_from=333.851.b_7072696d6172794368616e6e656c4d656e75.1，那么网站的域名是？

答对了！

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没错，你已经找到了规律！

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有个课后思考交给你：域名中会藏着网站的国籍或功能领域等信息，那么.cn，.com，.gov结尾的域名分别代表了什么？
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来看一个实例：我们截取了一部分淘宝的robots协议 （

http://www.taobao.com/robots.txt）。在截取的部分，可以看到淘宝对百度和谷歌这两个爬虫的访问规定，以及对其它爬虫的规定。

User-agent:  Baiduspider # 百度爬虫
Allow:  /article # 允许访问 article 
Allow:  /oshtml # 允许访问 oshtml 
Allow:  /ershou # 允许访问 ershou 
Allow: /$ # 允许访问根目录，即淘宝主页
Disallow:  /product/ # 禁止访问product文件夹下面的所有文件，但是product文件夹本身允许被访问
Disallow:  / # 禁止访问除 Allow 规定页面之外的其他所有页面
​
User-Agent:  Googlebot # 谷歌爬虫
Allow:  /article
Allow:  /oshtml
Allow:  /product # 允许访问product文件夹及product文件夹下面的所有文件
Allow:  /spu
Allow:  /dianpu
Allow:  /oversea
Allow:  /list
Allow:  /ershou
Allow: /$
Disallow:  / # 禁止访问除 Allow 规定页面之外的其他所有页面

​
…… # 文件太长，省略了对其它爬虫的规定，想看全文的话，点击上面的链接
​
User-Agent: * # 其他爬虫
Disallow: / # 禁止访问所有页面
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可以看出robots协议是“分段”的吗？每个段落都含有以下两种字段：一种是User-agent:，另一种是Allow:或Disallow:。

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User-agent表示的是爬虫类型，上面的示例代码注释了“百度爬虫”和“谷歌爬虫”，我们自己写的爬虫一般要看User-Agent: *，*指向所有未被明确提及的爬虫。

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Allow代表允许被访问，Disallow代表禁止被访问。字段对应的值都含有路径分隔符/，限制了哪些或哪一层目录的内容是允许或者禁止被访问的。可以对比上述百度爬虫Disallow: /product/和谷歌爬虫Allow: /product的注释行理解一下。

练习介绍

要求：
获取文章《HTTP状态响应码》全部内容，并且打印出全文内容。

目的：
练习获取网上的文本文件。
题目要求：获取文章《HTTP状态响应码》全部内容，并且打印出全文内容。

获取数据：

文本URL：
https://localprod.pandateacher.com/python-manuscript/crawler-html/exercise/HTTP%E5%93%8D%E5%BA%94%E7%8A%B6%E6%80%81%E7%A0%81.md

首先调用requests库，使用requests.get(‘URL’)获取文件，返回的是Response对象。

然后需要把Response对象用合适的数据形式返回。

存储数据：

存储文件的三个步骤：打开文件，存储文件，关闭文件。

import requests

destnation_url = 'https://localprod.pandateacher.com/python-manuscript/crawler-html/exercise/HTTP%E5%93%8D%E5%BA%94%E7%8A%B6%E6%80%81%E7%A0%81.md'
res = requests.get (destnation_url) 
print(res.status_code) # 查看响应码
article=res.text # 把Response对象的内容以字符串的形式返回
print(article)

返回结果如下

# HTTP响应状态码


## 1xx：临时响应
#### 表示临时响应并需要请求者继续执行操作的状态代码。

100   **继续**请求者应当继续提出请求。服务器返回此代码表示已收到请求的第一部分，正在等待其余部分。 
101   **切换协议**请求者已要求服务器切换协议，服务器已确认并准备切换。

---

## 2xx ： 成功
#### 表示成功处理了请求的状态代码。

200   **成功**  服务器已成功处理了请求。通常，这表示服务器提供了请求的网页。
201   **已创建**  请求成功并且服务器创建了新的资源。
202   **已接受**  服务器已接受请求，但尚未处理。
203   **非授权信息**  服务器已成功处理了请求，但返回的信息可能来自另一来源。
204   **无内容**  服务器成功处理了请求，但没有返回任何内容。
205   **重置内容**服务器成功处理了请求，但没有返回 任何内容。
206   **部分内容**  服å¡器成功处理了部分 GET 请求。

---

## 3xx ： 重定向
#### 表示要完成请求，需要进一步操作。通常，以下状态代码用来重定向。

300   **多种选择**  针对请求，服务器可执行多种操作。服务器可根据请求者 (user agent) 选择一项操作，或提供操作列表供请求者选择。
301   **永久移动**  请求的网页已永久移动到新位置。服务器返回此响应（对 GET 或 HEAD 请求的响应）时，会自动将请求者转到新位置。
302   **临时移动**  服务器目前从不同位置的网页响应请求，但请求者应继续使用原有位置来进行以后的请求。
303   **查看其他位置**请求者应当对不同的位置使用单独的 GET 请求来检索响应时，服务器返回此代码。

304   **未修改**自从上次请求后，请求的网页未修改过。服务器返回此响应时，不会返回网页内容。
305   **使用代理**请求者只能使用代理访问请求的网页。如果服务器返回此响应，还表示请求者应使用代理。
307   **临时重定向**  服务器目前从不同位置的网页响应请求，但请求者应继续使用原有位置来进行以后的请求。

---

## 4xx：请求错误
### 以下状态代码表示请求可能出错，妨碍了服务器的处理。
 
400   **错误请求**服务器不理解请求的语法。
401   **未授权**请求要求身份验证。对于需要登录的网页，服务器可能返回此响应。
403   **禁止**服务器拒绝请求。
404   **未找到**服务器找不到请求的网页。
405   **方法禁用**禁用请求中指定的方法。
406   **不接受**无法使用请求的内容特性响应请求的网页。
407   **需要代理授权**此状态代码与 401（未授权）类似，但指定请求者应当授权使用代理。
408   **请求超时**  服务器等候请求时发生超时。
409   **冲突**  服务器在完成请求时发生冲突。服务器必须在响应中包含有关å²突的信息。
410   **已删除**  如果请求的资源已永久删除，服务器就会返回此响应。
411   **需要有效长度**服务器不接受不含有效内容长度标头字段的请求。
412   **未满足前提条件**服务器未满足请求者在请求中设置的其中一个前提条件。
413   **请求实体过大**服务器无法处理请求，因为请求实体过大，超出服务器的处理能力。
414   **请求的 URI 过长**请求的 URI（通常为网址）过长，服务器无法处理。
415   **不支持的媒体类型**请求的格式不受请求页面的支持。
416   **请求范围不符合要求**如果页面无法提供请求的范围，则服务器会返回此状态代码。
417   **未满足期望值**服务器未满足"期望"请求标头字段的要求。

---

## 5xx：服务器错误
### 以下状态代码表示服务器在尝试处理请求时发生内部错误。这些错误可能是服务器本身的错误，而不是请求出错。

500   **服务器内部错误**  服务器遇到错误，无法完成请求。
501   **尚未实施**服务器不具备完成请求的功能。例如，服务器无法识别请求方法时可能会返回此代码。
502   **错误网关**服务器作为网关或代理，从上游服务器收到无效响应。
503   **服务不可用**服务器目前无法使用（由于超载或停机维护）。通常，这只是暂时状态。
504   **网关超时**  服务器作为网关或代理，但是没有及时从上游服务器收到请求。
505   **HTTP 版本不受支持**服务器不支持请求中所用的 HTTP 协议版本。

练习介绍
要求：
获取下面的图片，并且储存图片。

目的：
练习获取网上的图片文件。

import requests

# 发出请求，并把返回的结果放在变量res中
res = requests.get('https://res.pandateacher.com/2019-01-12-15-29-33.png')
# 把Reponse对象的内容以二进制数据的形式返回
pic=res.content
# 新建了一个文件ppt.jpg，这里的文件没加路径，它会被保存在程序运行的当前目录下。
# 图片内容需要以二进制wb读写。你在学习open()函数时接触过它。
photo = open('spider.jpg','wb')
# 获取pic的二进制内容
photo.write(pic) 
# 关闭文件
photo.close()

练习介绍
题目要求：

获取下面的音乐，并且储存它，然后请刷新页面，这样你就可以在【文件】内看到它。音乐URL：

https://static.pandateacher.com/Over%20The%20Rainbow.mp3

获取数据
音乐URL：https://static.pandateacher.com/Over%20The%20Rainbow.mp3

首先调用requests库，使用requests.get(‘URL’)获取文件，返回的是Response对象。

然后需要把Response对象用合适的数据形式返回。

存储文件
存储文件的三个步骤：打开文件，存储文件，关闭文件。

import requests

# 发出请求，并把返回的结果放在变量res中
res = requests.get('https://static.pandateacher.com/Over%20The%20Rainbow.mp3')
# 把Reponse对象的内容以二进制数据的形式返回
mp3 = res.content
# 新建了一个文件rainbow.mp3，这里的文件没加路径，它会被保存在程序运行的当前目录下。
# 音频内容需要以二进制wb读写。你在学习open()函数时接触过它。
music = open('rainbow.mp3','wb')
# 写入mp3的二进制内容
music.write(mp3) 
# 关闭文件
music.close()