学习python爬虫系列(一): 爬虫基本原理讲解

爬虫基本原理讲解

什么是爬虫?

请求网站并提取数据的自动化程序

提前需要安装的相关库

(base) Cheng-MacBook-Pro:~ chelsea$ pip install requests selenium beautifulsoup4 pyquery pymysql pymongo redis flask django jupyter

Installing collected packages: selenium, soupsieve, beautifulsoup4, pyquery, pymysql, pymongo, redis, itsdangerous, Werkzeug, MarkupSafe, Jinja2, click, flask, sqlparse, asgiref, pytz, django, decorator, ipython-genutils, traitlets, defusedxml, webencodings, pyparsing, packaging, bleach, jupyter-core, pyrsistent, jsonschema, nbformat, pandocfilters, entrypoints, mistune, pygments, testpath, nbconvert, wcwidth, prompt-toolkit, appnope, parso, jedi, backcall, pickleshare, ptyprocess, pexpect, ipython, Send2Trash, tornado, pyzmq, python-dateutil, jupyter-client, ipykernel, prometheus-client, terminado, notebook, widgetsnbextension, ipywidgets, jupyter-console, qtpy, qtconsole, jupyter
Successfully installed Jinja2-2.11.2 MarkupSafe-1.1.1 Send2Trash-1.5.0 Werkzeug-1.0.1 appnope-0.1.0 asgiref-3.2.7 backcall-0.1.0 beautifulsoup4-4.9.1 bleach-3.1.5 click-7.1.2 decorator-4.4.2 defusedxml-0.6.0 django-3.0.6 entrypoints-0.3 flask-1.1.2 ipykernel-5.3.0 ipython-7.14.0 ipython-genutils-0.2.0 ipywidgets-7.5.1 itsdangerous-1.1.0 jedi-0.17.0 jsonschema-3.2.0 jupyter-1.0.0 jupyter-client-6.1.3 jupyter-console-6.1.0 jupyter-core-4.6.3 mistune-0.8.4 nbconvert-5.6.1 nbformat-5.0.6 notebook-6.0.3 packaging-20.4 pandocfilters-1.4.2 parso-0.7.0 pexpect-4.8.0 pickleshare-0.7.5 prometheus-client-0.7.1 prompt-toolkit-3.0.5 ptyprocess-0.6.0 pygments-2.6.1 pymongo-3.10.1 pymysql-0.9.3 pyparsing-2.4.7 pyquery-1.4.1 pyrsistent-0.16.0 python-dateutil-2.8.1 pytz-2020.1 pyzmq-19.0.1 qtconsole-4.7.4 qtpy-1.9.0 redis-3.5.2 selenium-3.141.0 soupsieve-2.0.1 sqlparse-0.3.1 terminado-0.8.3 testpath-0.4.4 tornado-6.0.4 traitlets-4.3.3 wcwidth-0.1.9 webencodings-0.5.1 widgetsnbextension-3.5.1
(base) Cheng-MacBook-Pro:~ chelsea$ pip install lxml
Looking in indexes: https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple
Requirement already satisfied: lxml in ./miniconda3/lib/python3.7/site-packages (4.5.1)

phantomjs无界面弹出
lxml库是提供了xpath解析方式

在安装这些库的过程中,如果遇到网络不好的情况,可以在库的下载页面找到.whl文件用pip安装,前提是已经安装了wheel库(pip install wheel)。安装方法pip install 全路径+文件

beautifulsoup也是一个页面解析库,它是依赖于lxml库的
pyquery是一个比beautifulsoup更方便的页面解析库,和jquery解析库一样。

存储库
pymysql(python2中为mysql python)操作mysql数据库的一个库
pymongo是操作mongodb的一个库,mongodb里面存储一些key:value,键值对。
redis类似于pymongo的存储模式,用在分布式爬虫,用来爬队列的一个工具,效率较高。
flaskweb库,用于代理存储
django外部服务器框架,提供后台管理,可以用来做网站。用来做分布式爬虫的维护。
jupyter运行在网页上的一个记事本,可以写代码,调试,可在线运行,还支持markdown语法,和rmarkdown类似。jupyter是依赖于ipython

爬虫基本流程

发起请求

通过HTTP库向目标站点发起请求,即发送一个Request,请求可以包含额外的headers等信息,等待服务器响应。

解析内容

得到的内容可能是HTML,可以用正则表达式、网页解析库进行解析。可能是Json,可以直接转为Json对象解析,可能是二进制数据,可以做保存或者进一步的处理。

获取响应内容

如果服务器能正常响应,会得到一个ResponseResponse的内容便是所要获取的页面内容,类型可能有HTMLJson字符串,二进制数据(如图片视频)等类型。

保存数据

保存形式多样,可以存为文本,也可以保存至数据库,或者保存特定格式的文件。

什么是Request和Response?

  • (1)浏览器就发送消息给该网址所在的服务器,这个过程叫做HTTP Request
  • (2)服务器收到浏览器发送的消息后,能够根据浏览器发送消息的内容,做相应处理,然后把消息回传给浏览器。这个过程叫做HTTP Response
  • (3)浏览器收到服务器的Response信息后,会对信息进行相应处理,然后展示。

Request中包含什么?

请求方式

主要有GET、POST两种类型,另外还有HEAD、PUT、DELETE、OPTIONS等。

请求头

包含请求时的头部信息,如User-Agent、Host、Cookies等信息。有些网页信息的抓取如果不设置请求头信息,则可能被认为是非法请求,获取不到任何信息。

请求URL

URL全称统一资源定位符,如一个网页文档、一张图片、一个视频等都可以用URL唯一来确定。

请求体

请求时额外携带的数据,如表单提交时的表单数据(登陆信息)。一般来说get方法获取数据的时候没有这块内容,但是post方法获取数据的时候才有。


Response中包含什么?

响应状态

有多种响应状态,如200代表成功、301跳转、404找不到页面、502服务器错误

响应头

如内容类型、内容长度、服务器信息、设置Cookie等等。

响应体

最主要的部分,包含了请求资源的内容,如网页HTML、图片二进制数据等。

能抓怎样的数据?

网页文本

如HTML文档、Json格式文本等。

图片

获取到的是二进制文件,保存为图片格式。

视频

同为二进制文件,保存为视频格式即可。

其他

只要是能请求到的,都能获取。

怎样来解析?

解析方式

  • 直接处理
  • Json解析
  • 正则表达式
  • BeautifulSoup
  • PyQuery
  • XPath

为什么我抓到的和浏览器看到的不一样?

怎样解决JavaScript渲染的问题?

  • 分析Ajax请求
  • Selenium/WebDriver
  • Splash
  • PyV8、Ghost.py

Selenium/WebDriverSplash库可以模拟JavaScript渲染

可以怎样保存数据?

文本

纯文本、JsonXml等。

关系型数据库

MySQLOracleSQL Server等具有结构化表结构形式存储。

非关系型数据库

MongoDBRedisKey-Value形式存储。

二进制文件

如图片、视频、音频等等直接保存成特定格式即可。

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