网络爬虫,是在网上进行数据抓取的程序,使用它能够抓取特定网页的HTML数据。虽然我们利用一些库开发一个爬虫程序,但是使用框架可以大大提高效率,缩短开发时间。Scrapy是一个使用Python编写的,轻量级的,简单轻巧,并且使用起来非常的方便。使用Scrapy可以很方便的完成网上数据的采集工作,它为我们完成了大量的工作,而不需要自己费大力气去开发。
首先先要回答一个问题。
问:把网站装进爬虫里,总共分几步?
答案很简单,四步:
新建项目 (Project):新建一个新的爬虫项目
明确目标(Items):明确你想要抓取的目标
制作爬虫(Spider):制作爬虫开始爬取网页
存储内容(Pipeline):设计管道存储爬取内容
好的,基本流程既然确定了,那接下来就一步一步的完成就可以了。
1.新建项目(Project)
在空目录下按住Shift键右击,选择“在此处打开命令窗口”,输入一下命令:
scrapy startproject tutorial
其中,tutorial为项目名称。
可以看到将会创建一个tutorial文件夹,目录结构如下:
tutorial/
scrapy.cfg
tutorial/
__init__.py
items.py
pipelines.py
settings.py
spiders/
__init__.py
...
下面来简单介绍一下各个文件的作用:
scrapy.cfg:项目的配置文件
tutorial/:项目的Python模块,将会从这里引用代码
tutorial/items.py:项目的items文件
tutorial/pipelines.py:项目的pipelines文件
tutorial/settings.py:项目的设置文件
tutorial/spiders/:存储爬虫的目录
2.明确目标(Item)
在Scrapy中,items是用来加载抓取内容的容器,有点像Python中的Dic,也就是字典,但是提供了一些额外的保护减少错误。
一般来说,item可以用scrapy.item.Item类来创建,并且用scrapy.item.Field对象来定义属性(可以理解成类似于ORM的映射关系)。
接下来,我们开始来构建item模型(model)。
首先,我们想要的内容有:
名称(name)
链接(url)
描述(description)
修改tutorial目录下的items.py文件,在原本的class后面添加我们自己的class。
因为要抓dmoz.org网站的内容,所以我们可以将其命名为DmozItem:
# Define here the models for your scraped items
#
# See documentation in:
# http://doc.scrapy.org/en/latest/topics/items.html
from scrapy.item import Item, Field
class TutorialItem(Item):
# define the fields for your item here like:
# name = Field()
pass
class DmozItem(Item):
id="code66827">
from scrapy.spider import Spider
class DmozSpider(Spider):
name = "dmoz"
allowed_domains = ["dmoz.org"]
start_urls = [
"http://www.dmoz.org/Computers/Programming/Languages/Python/Books/",
"http://www.dmoz.org/Computers/Programming/Languages/Python/Resources/"
]
def parse(self, response):
filename = response.url.split("/")[-2]
open(filename, 'wb').write(response.body)
allow_domains是搜索的域名范围,也就是爬虫的约束区域,规定爬虫只爬取这个域名下的网页。
从parse函数可以看出,将链接的最后两个地址取出作为文件名进行存储。
然后运行一下看看,在tutorial目录下按住shift右击,在此处打开命令窗口,输入:
scrapy crawl dmoz
运行结果如图:
报错了:
UnicodeDecodeError: 'ascii' codec can't decode byte 0xb0 in position 1: ordinal not in range(128)
运行第一个Scrapy项目就报错,真是命运多舛。
应该是出了编码问题,谷歌了一下找到了解决方案:
在python的Libsite-packages文件夹下新建一个sitecustomize.py:
import sys
sys.setdefaultencoding('gb2312')
再次运行,OK,问题解决了,看一下结果:
最后一句INFO: Closing spider (finished)表明爬虫已经成功运行并且自行关闭了。
包含 [dmoz]的行 ,那对应着我们的爬虫运行的结果。
可以看到start_urls中定义的每个URL都有日志行。
还记得我们的start_urls吗?
http://www.dmoz.org/Computers/Programming/Languages/Python/Books
http://www.dmoz.org/Computers/Programming/Languages/Python/Resources
因为这些URL是起始页面,所以他们没有引用(referrers),所以在它们的每行末尾你会看到 (referer: <None>)。
在parse 方法的作用下,两个文件被创建:分别是 Books 和 Resources,这两个文件中有URL的页面内容。
那么在刚刚的电闪雷鸣之中到底发生了什么呢?
首先,Scrapy为爬虫的 start_urls属性中的每个URL创建了一个 scrapy.http.Request 对象 ,并将爬虫的parse 方法指定为回调函数。
然后,这些 Request被调度并执行,之后通过parse()方法返回scrapy.http.Response对象,并反馈给爬虫。
3.2取
爬取整个网页完毕,接下来的就是的取过程了。
光存储一整个网页还是不够用的。
在基础的爬虫里,这一步可以用正则表达式来抓。
在Scrapy里,使用一种叫做 XPath selectors的机制,它基于 XPath表达式。
如果你想了解更多selectors和其他机制你可以查阅资料:点我点我
这是一些XPath表达式的例子和他们的含义
/html/head/title: 选择HTML文档<head>元素下面的<title> 标签。
/html/head/title/text(): 选择前面提到的<title> 元素下面的文本内容
//td: 选择所有 <td> 元素
//div[@class="mine"]: 选择所有包含 class="mine" 属性的div 标签元素
以上只是几个使用XPath的简单例子,但是实际上XPath非常强大。
可以参照W3C教程:点我点我。
为了方便使用XPaths,Scrapy提供XPathSelector 类,有两种可以选择,HtmlXPathSelector(HTML数据解析)和XmlXPathSelector(XML数据解析)。
必须通过一个 Response 对象对他们进行实例化操作。
你会发现Selector对象展示了文档的节点结构。因此,第一个实例化的selector必与根节点或者是整个目录有关 。
在Scrapy里面,Selectors 有四种基础的方法(点击查看API文档):
xpath():返回一系列的selectors,每一个select表示一个xpath参数表达式选择的节点
css():返回一系列的selectors,每一个select表示一个css参数表达式选择的节点
extract():返回一个unicode字符串,为选中的数据
re():返回一串一个unicode字符串,为使用正则表达式抓取出来的内容
3.3xpath实验
下面我们在Shell里面尝试一下Selector的用法。
实验的网址:http://www.dmoz.org/Computers/Programming/Languages/Python/Books/
熟悉完了实验的小白鼠,接下来就是用Shell爬取网页了。
进入到项目的顶层目录,也就是第一层tutorial文件夹下,在cmd中输入:
scrapy shell http://www.dmoz.org/Computers/Programming/Languages/Python/Books/
回车后可以看到如下的内容:
在Shell载入后,你将获得response回应,存储在本地变量 response中。
所以如果你输入response.body,你将会看到response的body部分,也就是抓取到的页面内容:
或者输入response.headers 来查看它的 header部分:
现在就像是一大堆沙子握在手里,里面藏着我们想要的金子,所以下一步,就是用筛子摇两下,把杂质出去,选出关键的内容。
selector就是这样一个筛子。
在旧的版本中,Shell实例化两种selectors,一个是解析HTML的 hxs 变量,一个是解析XML 的 xxs 变量。
而现在的Shell为我们准备好的selector对象,sel,可以根据返回的数据类型自动选择最佳的解析方案(XML or HTML)。
然后我们来捣弄一下!~
要彻底搞清楚这个问题,首先先要知道,抓到的页面到底是个什么样子。
比如,我们要抓取网页的标题,也就是<title>这个标签:
可以输入:
sel.xpath('//title')
结果就是:
这样就能把这个标签取出来了,用extract()和text()还可以进一步做处理。
备注:简单的罗列一下有用的xpath路径表达式:
表达式 描述
nodename 选取此节点的所有子节点。
/ 从根节点选取。
// 从匹配选择的当前节点选择文档中的节点,而不考虑它们的位置。
. 选取当前节点。
.. 选取当前节点的父节点。
@ 选取属性。
全部的实验结果如下,In[i]表示第i次实验的输入,Out[i]表示第i次结果的输出(建议大家参照:W3C教程):
In [1]: sel.xpath('//title')
Out[1]: [<Selector xpath='//title' data=u'<title>Open Directory - Computers: Progr'>]
In [2]: sel.xpath('//title').extract()
Out[2]: [u'<title>Open Directory - Computers: Programming: Languages: Python: Books</title>']
In [3]: sel.xpath('//title/text()')
Out[3]: [<Selector xpath='//title/text()' data=u'Open Directory - Computers: Programming:'>]
In [4]: sel.xpath('//title/text()').extract()
Out[4]: [u'Open Directory - Computers: Programming: Languages: Python: Books']
In [5]: sel.xpath('//title/text()').re('(w+):')
Out[5]: [u'Computers', u'Programming', u'Languages', u'Python']
当然title这个标签对我们来说没有太多的价值,下面我们就来真正抓取一些有意义的东西。
使用火狐的审查元素我们可以清楚地看到,我们需要的东西如下:
我们可以用如下代码来抓取这个<li>标签:
sel.xpath('//ul/li')
从<li>标签中,可以这样获取网站的描述:
sel.xpath('//ul/li/text()').extract()
可以这样获取网站的标题:
sel.xpath('//ul/li/a/text()').extract()
可以这样获取网站的超链接:
sel.xpath('//ul/li/a/@href').extract()
当然,前面的这些例子是直接获取属性的方法。
我们注意到xpath返回了一个对象列表,
那么我们也可以直接调用这个列表中对象的属性挖掘更深的节点
(参考:Nesting selectors andWorking with relative XPaths in the Selectors):
sites = sel.xpath('//ul/li')
for site in sites:
id="code87785">
from scrapy.spider import Spider
from scrapy.selector import Selector
class DmozSpider(Spider):
name = "dmoz"
allowed_domains = ["dmoz.org"]
start_urls = [
"http://www.dmoz.org/Computers/Programming/Languages/Python/Books/",
"http://www.dmoz.org/Computers/Programming/Languages/Python/Resources/"
]
def parse(self, response):
sel = Selector(response)
sites = sel.xpath('//ul/li')
for site in sites:
id="code11947">
scrapy crawl dmoz