Python网络爬虫基本库

1、网络爬虫概述

1.1、什么是网络爬虫

• 网络爬虫（Web Crawler）是一种自动化程序，用于从互联网上采集信息。它通过自动访问网页并提取所需的数据，实现对大量网页的快速检索和数据抓取
• 网络爬虫通常使用HTTP协议来访问网页，并通过解析HTML、XML等网页内容来提取数据。爬虫可以从一个起始点（如某个特定网页）开始，然后根据链接关系自动地遍历和抓取其他相关网页

1.2、网络爬虫的工作原理

1. 确定起始点：选择一个或多个起始网页作为爬虫的入口点
2. 发送HTTP请求：通过HTTP协议向起始网页发送请求，并获取网页的内容
3. 解析网页：解析网页的内容，通常使用HTML解析器或XML解析器来提取所需的数据
4. 提取链接：从解析后的网页中提取其他相关网页的链接
5. 存储数据：将爬取到的数据存储到数据库、文件或其他存储介质中
6. 遍历网页：根据提取到的链接继续遍历和抓取其他相关网页，重复上述步骤

网络爬虫可以根据需要进行配置，例如设置爬取的深度、限制爬取的速度，以及处理反爬机制等

1.3、网络爬虫的分类与应用

• 网络爬虫根据不同的目标和应用可以分为多种类型，如通用爬虫、聚焦爬虫、增量爬虫等

  • 通用爬虫是一种广泛应用的爬虫，可以遍历互联网上的大部分网页，并抓取数据进行索引和检索。搜索引擎的爬虫就是一种通用爬虫的例子
  • 聚焦爬虫是针对特定领域或特定网站进行抓取的爬虫。它只关注特定的内容，能够更精准地抓取所需的数据
  • 增量爬虫是在已有数据的基础上，只抓取新增或更新的数据。它可以根据时间戳或其他标识来判断数据的更新情况，减少重复抓取和处理的工作量

• 网络爬虫在很多领域都有应用，如搜索引擎、数据挖掘、舆情分析、价格比较等

2、urllib库

urllib是Python的标准库之一，用于处理URL相关的操作

urllib库包含四个子模块：

"""
urllib.request：请求模块，用于打开和读取URL
urllib.error：异常处理模块，捕获urllib.error抛出异常
urllib.parse：URL解析，爬虫程序中用于处理URL地址
urllib.robotparser：解析robots.txt文件（一个遵循Robots Exclusion Protocol（机器人排除协议）的文本文件），判断目标站点哪些内容可爬，哪些不可以爬
"""

2.1、urllib.request模块

# 1）发送Get、Post请求
'''
urlopen(url,data,timeout) 
'''
import urllib.request

with urllib.request.urlopen('https://www.example.com') as resp:
    # getcode() 获取网页状态码
    print(resp.getcode())
    # read() 获取服务器响应的内容，读取整个网页数据
    content = resp.read().decode('utf-8')
    print(content)

HTTPResposne响应对象的其它成员：

'''
getheaders()：获取请求头内容
getheader(name)：获取指定请求头
readline()：读取网页一行数据
readlines()：读取网页多行数据
status：获取响应状态码
'''

# 2）Request()类 发送指定类型请求
'''
urllib.request.Request(url,data,headers,method)
'''
import urllib.parse

# 转换数据类型为bytes（data参数类型必须为bytes类型）
data = urllib.parse.urlencode({
   "key": "value"}).encode()
headers = {
   "User-Agent": "Mozilla/5.0"}
req = urllib.request.Request(url='https://www.example.com', data=data, method='POST', headers=headers)
with urllib.request.urlopen(req) as resp:
    # getcode() 获取网页状态码
    print(resp.status)
    # read() 获取服务器响应的内容，读取整个网页数据
    content = resp.read().decode('utf-8')
    print(content)

2.2、urllib.parse模块

# 解析URL: 
'''
urlparse(url,scheme协议类型,allow_fragments=True是否忽略URL中的fragment部分)
'''
# 标准的URL格式：
'''
scheme://netloc/path;params?query#fragment
'''
# 说明：
'''
scheme：URL协议
netloc：域名和端口
path：路径
params：最后一个路径元素参数
query：查询字符串
fragment：片段标志
'''

from urllib.parse import urlparse

url = 'https://www.example.com/path?query=hello#fragment'
parsed_url = urlparse(url)

print(parsed_url.scheme)       # https
print(parsed_url.netloc)       # www.example.com
print(parsed_url.path)         # /path
print(parsed_url.query)        # query=hello
print(parsed_url.fragment)     # fragment

# 其它方法：
'''
urlunparse()：构建URL，与urlparse()方法逻辑相反
urljoin()：方法用于拼接链接
urlencode()：格式化URL请求参数
quote()：编码URL特殊字符，尤其是转换中文字符
unquote()：解码URL特殊字符
'''

2.3、urllib.error模块

urllib.error模块提供的异常类：

import urllib.error

'''
error.URLError：OSError的一个子类，用于处理URL相关的错误，如无法连接到服务器、网络问题等
error.HTTPError：URLError的一个子类，用于处理HTTP相关的错误，如页面不存在（404）、权限问题等
'''

异常类对象的属性：

'''
e.code：响应的状态码
e.reason：获取原因字符串
e.headers：获取响应的头部信息
'''

2.4、urllib.robotparser模块

3、requests库

requests是一个常用的第三方库，用于发送HTTP请求和处理响应。它提供了简洁而直观的API，使得发送请求和处理数据变得非常方便

3.1、发送请求：Request

3.1.1、发送请求的方法

'''
1）requests.request(method, url, params, data, headers, cookies)
  - method: 请求方式，对应以下各方法  
  - url: 页面链接  
  - params: url参数，字典或字节流类型 
  - data: 请求内容、请求体，字典、字节序列或文件对象类型
  - headers: HTTP自定义请求头，字典类型
  - cookies: 请求中的cookie，字典类型
  - json: 请求内容、请求体，JSON格式的数据
  - files: 请求内容、请求体，用于传输文件
  - timeout: 设置请求超时时间，单位秒
  - allow_redirects: 重定向开关，默认为True
  - proxies: 设置访问代理服务器，可以增加登录认证，字典类型
2）requests.get()         # 获取HTML网页的主要方法，对应HTTP的GET
3）requests.head()        # 获取网页头信息的方法，对应HTTP的HEAD（HTTP 头部本质上是一个传递额外重要信息的键值对）
4）requests.post()        # 向HTML网页提交POST请求，对应HTTP的POST
5）requests.put()         # 向HTML网页提交PUT请求，对应HTTP的PUT
6）requests.delete()      # 向HTML网页提交删除请求，对应HTTP的DELETE
7）requests.patch()       # 向HTML网页提交局部修改请求，对应HTTP的PATCH
'''

3.1.2、Get请求

# 1）基本用法
response = requests.get('https://httpbin.org/get')
print(response.text)

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