scrapy框架使用流程

scrapy介绍

上面的这张图是Scrapy的整个结构。你可以把整个Scrapy框架看成是一家爬虫公司。最中心位置的Scrapy Engine(引擎）就是这家爬虫公司的大boss，负责统筹公司的4大部门，每个部门都只听从它的命令，并只向它汇报工作。

我会以爬虫流程的顺序来依次跟你介绍Scrapy爬虫公司的4大部门。

Scheduler(调度器)部门主要负责处理引擎发送过来的requests对象（即网页请求的相关信息集合，包括params，data，cookies，request headers…等），会把请求的url以有序的方式排列成队，并等待引擎来提取（功能上类似于gevent库的queue模块）。

Downloader（下载器）部门则是负责处理引擎发送过来的requests，进行网页爬取，并将返回的response（爬取到的内容）交给引擎。它对应的是爬虫流程【获取数据】这一步。

Spiders(爬虫)部门是公司的核心业务部门，主要任务是创建requests对象和接受引擎发送过来的response（Downloader部门爬取到的内容），从中解析并提取出有用的数据。它对应的是爬虫流程【解析数据】和【提取数据】这两步。

Item Pipeline（数据管道）部门则是公司的数据部门，只负责存储和处理Spiders部门提取到的有用数据。这个对应的是爬虫流程【存储数据】这一步。

Downloader Middlewares（下载中间件）的工作相当于下载器部门的秘书，比如会提前对引擎大boss发送的诸多requests做出处理。

Spider Middlewares（爬虫中间件）的工作则相当于爬虫部门的秘书，比如会提前接收并处理引擎大boss发送来的response，过滤掉一些重复无用的东西。

运行逻辑

上图展现出的也是Scrapy框架的工作原理——引擎是中心，其他组成部分由引擎调度。

在Scrapy里，整个爬虫程序的流程都不需要我们去操心，且Scrapy中的程序全部都是异步模式，所有的请求或返回的响应都由引擎自动分配去处理。

哪怕有某个请求出现异常，程序也会做异常处理，跳过报错的请求，继续往下运行程序。

在一定程度上，Scrapy可以说是非常让人省心的一套爬虫框架。

实操部分

创建

在电脑端打开cmd，输入cd +目标文件，例如本地电脑，想把资料存在C:\Users\MI\Desktop\python学习\python爬虫学习内容\13_scrapy1，
就输入cd C:\Users\MI\Desktop\python学习\python爬虫学习内容\13_scrapy1
cmd会到达目标地址
然后，再输入一行能帮我们创建Scrapy项目的命令：scrapy startproject douban，douban就是Scrapy项目的名字。按下enter键，一个Scrapy项目就创建成功了。

整个scrapy项目的结构，如下图所示：

Scrapy项目里每个文件都有特定的功能，比如settings.py 是scrapy里的各种设置。items.py是用来定义数据的，pipelines.py是用来处理数据的，它们对应的就是Scrapy的结构中的Item Pipeline（数据管道）。

如前所述，spiders是放置爬虫的目录。我们可以在spiders这个文件夹里创建爬虫文件。我们来把这个文件，命名为top250。后面的大部分代码都需要在这个top250.py文件里编写。

既然top250是爬虫内的，那么自然要导入scrapy bs4这种类型的库.
导入scrapy是待会我们要用创建类的方式写这个爬虫，我们所创建的类将直接继承scrapy中的scrapy.Spider类。这样，有许多好用属性和方法，就能够直接使用。

开始编写爬虫核心代码

在Scrapy中，每个爬虫的代码结构基本都如下所示：

class DoubanSpider(scrapy.Spider): #继承scrapy.spider的类DoubanSpider
    name = 'douban'  #name是定义爬虫的名字，这个名字是爬虫的唯一标识。意思是定义爬虫的名字为douban等会我们启动爬虫的时候，要用到这个名字。
    allowed_domains = ['https://book.douban.com'] #定义允许爬虫爬取的网址域名。如果网址的域名不在这个列表里，就会被过滤掉。
    start_urls = ['https://book.douban.com/top250?start=0']  #定义起始网址，就是爬虫从哪个网址开始抓取。在此，allowed_domains的设定对start_urls里的网址不会有影响。
    
    def parse(self, response): #parse是Scrapy里默认处理response的一个方法，中文是解析。具体说就是类似平时使用的bs4处理数据，然后从网页提取数据，存数据进列表的形式，只不过这些都被定义为了parse这个函数。所以叫做处理response的方法。
        print(response.text)

为什么会有这个设置呢？当你在爬取大量数据时，经常是从一个URL开始爬取，然后关联爬取更多的网页。比如，假设我们今天的爬虫目标不是爬书籍信息，而是要爬豆瓣top250，每本书的书评。我们会先爬取书单，再找到每本书的URL，再进入每本书的详情页面去抓取评论。
allowed_domains就限制了，我们这种关联爬取的URL，一定是https://book.douban.com，不会跳转到某个奇怪的广告页面。

你或许会好奇，这里是不是少了一句类似requests.get()这样的代码？的确是，在这里，我们并不需要写这一句。scrapy框架会为我们代劳做这件事，写好你的请求，接下来你就可以直接写对响应如何做处理，我会在后面为你做示例。

当爬取多个网址时，可以用for循环和append来输入

start_urls = []
    for x in range(3):
        url = 'https://book.douban.com/top250?start=' + str(x * 25)
        start_urls.append(url)

我们只先爬取豆瓣Top250前3页的书籍信息。

接下来，只要再借助parse方法处理response，借助BeautifulSoup来取出我们想要的书籍信息的数据，代码即可完成。

按照过去，我们会把书名、出版信息、评分，分别赋值，然后统一做处理——或是打印，或是存储。但在scrapy这里，事情却有所不同。

spiders（如top250.py）只干spiders应该做的事。对数据的后续处理，另有人负责。

代码实现1——定义数据

在scrapy中，我们会专门定义一个用于记录数据的类。
定义这个类的py文件，正是items.py。（即 下面是需要在这个文件内输入的代码）

我们已经知道，我们要爬取的数据是书名、出版信息和评分，我们来看看如何在items.py里定义这些数据。代码如下：

import scrapy
#导入scrapy
class DoubanItem(scrapy.Item):
#定义一个类DoubanItem，它继承自scrapy.Item
    title = scrapy.Field()
    #定义书名的数据属性
    publish = scrapy.Field()
    #定义出版信息的数据属性
    score = scrapy.Field()
    #定义评分的数据属性

第5、7、9行代码：我们定义了书名、出版信息和评分三种数据。scrapy.Field()这行代码实现的是，让数据能以类似字典的形式记录。但记录的方式却不是字典，是是我们定义的DoubanItem，属于“自定义的Python字典”。

可以看到，其实parse的作用是处理response的数据，然后存在定义的item的对象DoubanItem()内。
那么优化代码如下

import scrapy
import bs4
from ..items import DoubanItem
# 需要引用DoubanItem，它在items里面。因为是items在top250.py的上一级目录，所以要用..items，这是一个固定用法。

class DoubanSpider(scrapy.Spider):
#定义一个爬虫类DoubanSpider。
    name = 'douban'
    #定义爬虫的名字为douban。
    allowed_domains = ['https://book.douban.com']
    #定义爬虫爬取网址的域名。
    start_urls = []
    #定义起始网址。
    for x in range(3):
        url = 'https://book.douban.com/top250?start=' + str(x * 25)
        start_urls.append(url)
        #把豆瓣Top250图书的前3页网址添加进start_urls。

    def parse(self, response):
    #parse是默认处理response的方法。
        bs = bs4.BeautifulSoup(response.text,'html.parser')
        #用BeautifulSoup解析response。
        datas = bs.find_all('tr',class_="item")
        #用find_all提取元素，这个元素里含有书籍信息。
        for data in  datas:
        #遍历data。
            item = DoubanItem()
            #实例化DoubanItem这个类。
            item['title'] = data.find_all('a')[1]['title']
            #提取出书名，并把这个数据放回DoubanItem类的title属性里。
            item['publish'] = data.find('p',class_='pl').text
            #提取出出版信息，并把这个数据放回DoubanItem类的publish里。
            item['score'] = data.find('span',class_='rating_nums').text
            #提取出评分，并把这个数据放回DoubanItem类的score属性里。
            print(item['title'])
            #打印书名。
            yield item
            #yield item是把获得的item传递给引擎

每一次，当数据完成记录，它会离开spiders，来到Scrapy Engine（引擎），引擎将它送入Item Pipeline（数据管道）处理。这里，要用到yield语句。

yield语句你可能还不太了解，这里你可以简单理解为：它有点类似return，不过它和return不同的点在于，它不会结束函数，且能多次返回信息。

截止至目前，代码应该是可以实现了，但是还需要一些设置。

原因在于Scrapy里的默认设置没被修改。比如我们需要修改请求头。点击settings.py文件，你能在里面找到如下的默认设置代码：

# Crawl responsibly by identifying yourself (and your website) on the user-agent
#USER_AGENT = 'douban (+http://www.yourdomain.com)'

# Obey robots.txt rules
ROBOTSTXT_OBEY = True

修改 USER AGENT。删掉注释#，然后替换掉user agent的内容，即修改请求头。请求头如下

 Mozilla/5.0 (Windows NT 10.0; Win64; x64) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/93.0.4577.63 Safari/537.36

又因为Scrapy是遵守robots协议的，如果是robots协议禁止爬取的内容，Scrapy也会默认不去爬取，所以我们还得修改Scrapy中的默认设置。

把ROBOTSTXT_OBEY=True改成ROBOTSTXT_OBEY=False，就是把遵守robots协议换成无需遵从robots协议，这样Scrapy就能不受限制地运行。

到这里，我们已经做好了scrapy的设置，但还差一布，如何运行。
如果你直接运行代码，仍然会存在报错， 原因是scrapy的运行方法和平时我们运行代码的方式不同，有两个方法。

1.在本地电脑的终端跳转到scrapy项目的文件夹（跳转方法：cd+文件夹的路径名），然后输入命令行：scrapy crawl douban（douban 就是我们爬虫的名字）。

2.另一种运行方式需要我们在最外层的大文件夹里新建一个main.py文件（与scrapy.cfg同级）。

我们只需要在这个main.py文件里，输入以下代码，点击运行，Scrapy的程序就会启动。

from scrapy import cmdline
#导入cmdline模块,可以实现控制终端命令行。
cmdline.execute(['scrapy','crawl','douban'])
#用execute（）方法，输入运行scrapy的命令。

第1行代码：在Scrapy中有一个可以控制终端命令的模块cmdline。导入了这个模块，我们就能操控终端。

第3行代码：在cmdline模块中，有一个execute方法能执行终端的命令行，不过这个方法需要传入列表的参数。我们想输入运行Scrapy的代码scrapy crawl douban，就需要写成[‘scrapy’,‘crawl’,‘douban’]这样。

至此结束scrapy的学习。
目前还没有学到存储内容的方法。往后接着学习。

本文的顺序与实际操作顺序有所出入。实际应该是