大部分爬蟲教材會(huì)把網(wǎng)絡(luò)爬蟲比作一只蜘蛛蝙泼,而蜘蛛網(wǎng)則是我們的網(wǎng)絡(luò),這只蜘蛛會(huì)把觸手伸向不同的地方裆装,從而獲取網(wǎng)絡(luò)上的內(nèi)容踱承。
事實(shí)上,我認(rèn)為一個(gè)好的爬蟲哨免,或者是蜘蛛茎活,應(yīng)當(dāng)具備以下素質(zhì):
- 不勤勞的蜘蛛不是一只好爬蟲
這是作為一只存活在互聯(lián)網(wǎng)這張大網(wǎng)上的蜘蛛的基本素養(yǎng)。所謂勤勞琢唾,就是能夠完成自己的基本使命(爬取數(shù)據(jù)), 孜孜不倦载荔,任勞任怨
- 不機(jī)靈的蜘蛛死的早
試想一下,蜘蛛在自己的八卦陣(網(wǎng)絡(luò))中迷失了方向采桃,那可能只剩下死掉了懒熙,所以作為蜘蛛丘损,除了要勤勞外,還需要機(jī)靈工扎,具體描述就是:不迷失方向(爬取正確的url)徘钥、 遇到困難不退縮(能各種網(wǎng)絡(luò)異常)、 不干不必要的工作(避免重復(fù))
- 不嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹┲肱軘嗤纫矝]用
盡管我們的蜘蛛已經(jīng)聰明又勤勞了肢娘,但是如果粗心大意不嚴(yán)謹(jǐn)呈础,大部分情況下爬了好久好久還是一點(diǎn)食物都吃不到,原因就是不嚴(yán)謹(jǐn)橱健,可能找到了過期的而钞、不能吃的食物(數(shù)據(jù)分析不合理)
我們了解了一只網(wǎng)絡(luò)蜘蛛的基本素養(yǎng),接下來我們就開始學(xué)習(xí)它吧:
爬蟲原理
參見上面網(wǎng)絡(luò)蜘蛛的基本素養(yǎng)拘荡,我們大概已經(jīng)知道了爬蟲需要做的事情臼节,無非就是如下幾個(gè)階段:
- 確定目標(biāo)(url),也就是得到需要獲取內(nèi)容的url
- 偽裝接近(驗(yàn)證機(jī)制)珊皿,也就是要騙過目標(biāo)的防御系統(tǒng)网缝,如偽裝成瀏覽器
- 發(fā)送請(qǐng)求(request),獲取信任之后蟋定,我們就可以大膽的發(fā)送請(qǐng)求到目的地了
- 捕獲響應(yīng)(response)途凫,當(dāng)目標(biāo)有了反饋以后捕獲響應(yīng)的內(nèi)容
- 獲取數(shù)據(jù)(getdata),拿到響應(yīng)的數(shù)據(jù)之后溢吻,需要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和篩選
- 重復(fù)1-5 (repeat), 確定新目標(biāo)果元,然后繼續(xù)做一名勤勞促王、機(jī)靈嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹┲?/li>
用python來講,就是通過代碼實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)地址的訪問(走完http request和response的流程而晒,獲取response之后再做數(shù)據(jù)篩選)
獲取內(nèi)容
python中的urllib和urllib2兩個(gè)原生庫(kù)提供了我們發(fā)送http request和獲取 http response的全部實(shí)現(xiàn)蝇狼。通過使用這兩個(gè)庫(kù),可以很簡(jiǎn)單的獲取網(wǎng)絡(luò)內(nèi)容倡怎,大致分為如下幾步迅耘。
確定目標(biāo)(url)
也就是確定我們要爬區(qū)的頁面的url
偽裝接近
很多站點(diǎn)都對(duì)用戶訪問做了一些驗(yàn)證,比如通過查看headers內(nèi)的信息监署,來確定訪問來源
HTTP Headers是HTTP請(qǐng)求和相應(yīng)的核心颤专,它承載了關(guān)于用戶端流覽器,請(qǐng)求頁面钠乏,伺服器等相關(guān)的資訊栖秕。具體關(guān)于headers的詳細(xì)信息參見 什么是HTTP Headers
比如,大部分網(wǎng)站會(huì)驗(yàn)證Headers內(nèi)的 User-Agent 來確定請(qǐng)求是不是從瀏覽器發(fā)出晓避,我們則可以偽造一個(gè)user-agent封裝成headers(headers在python內(nèi)以字典的結(jié)構(gòu)表現(xiàn))
發(fā)送請(qǐng)求
發(fā)送請(qǐng)求之前簇捍,我們需要和headers一樣只壳,創(chuàng)建一個(gè)請(qǐng)求request
如果是帶參數(shù)的請(qǐng)求,我們還需要?jiǎng)?chuàng)造參數(shù)data
urllib2內(nèi)可以直接調(diào)用 urllib2.Request(url, data, headers)方法暑塑,這個(gè)方法返回一個(gè)request
捕獲響應(yīng)
當(dāng)我們準(zhǔn)備好了request(帶數(shù)據(jù)或者不帶數(shù)據(jù))之后吼句,即可發(fā)送請(qǐng)求到頁面,然后會(huì)得到一個(gè)response
urllib2內(nèi)可以使用 urllib2.urlopen(request, timeout)方法事格,該方法返回一個(gè)response惕艳; 要獲取response的內(nèi)容,則需要使用 response.read()方法
代碼示例(爬取 mm131首頁上的內(nèi)容):
# -*- encoding:utf-8 -*-
import urllib2 #這是我們需要使用的工具
url = "http://www.mm131.com" #這是我們的目的地址
#創(chuàng)建一個(gè)headers 內(nèi)含user-agent偽裝成一個(gè)mozilla4.0瀏覽器
headers = {'User-Agent': 'Mozilla/4.0 (compatible; MSIE 5.5; Windows NT)'}
#創(chuàng)建一個(gè)request, 傳入url data(沒有參數(shù)的訪問則為None) 和 headers
request = urllib2.Request(url,data=None, headers=headers)
#獲取響應(yīng)response分蓖,發(fā)送request尔艇,設(shè)置超時(shí)時(shí)間為5s
response = urllib2.urlopen(request, timeout = 5)
#讀取response的內(nèi)容,同時(shí)將gb2312(網(wǎng)頁原編碼)轉(zhuǎn)換為utf-8,ignore為忽略非法字符
content = response.read().decode('gb2312', 'ignore')
print content
數(shù)據(jù)分析
通過 urllib2可以輕松的獲取目標(biāo)頁面內(nèi)容,那么最讓人頭疼的事情來了么鹤,那就是數(shù)據(jù)分析(篩選)
這里我們暫時(shí)只使用最笨的一種方法终娃,那就是在本地進(jìn)行字符串的匹配來獲取想要的內(nèi)容,這里則需要使用到正則表達(dá)式蒸甜,關(guān)于正則表達(dá)式可以參考《python核心編程 第三版》的第一章棠耕,也可以觀看imooc的視頻python正則表達(dá)式,利用兩個(gè)小時(shí)的時(shí)間對(duì)正則表達(dá)式有一個(gè)全面的了解。
比如柠新,上面得到的內(nèi)容窍荧,我們可以對(duì)美女圖片的代碼進(jìn)行分析,并作出匹配:
示例代碼(對(duì)上面獲得的content進(jìn)行正則匹配恨憎,得到其中的圖片):
import re
pattern = re.compile('<li class="column-li".*?src="(.*?)".*?alt="(.*?)"', re.S)
items = re.findall(pattern,content)
上面代碼中的 compile 表示匹配規(guī)則蕊退, 其中.?可以理解為忽略這期間的內(nèi)容,我們從<li class="column-li" 開始匹配憔恳,忽略中間的內(nèi)容直到 src="出現(xiàn)瓤荔,然后獲取中間的內(nèi)容(.?) 帶上括號(hào)表示這些內(nèi)容在后面fiandall中會(huì)被保存,以此類推钥组,我們第二個(gè)(.*?)代表的則是alt內(nèi)的內(nèi)容输硝,也就是圖片的描述。
re.findall(compile, content)反回一個(gè)集合類型程梦,包含頁面中所有符合匹配規(guī)則的元素的集合点把,也就是所有美女圖片的地址和描述。
可以使用迭代器屿附,訪問他們:
for item in items:
print item[0] #item[0]也就是我們匹配到的第一個(gè)元素 src
print item[1] #item[0]也就是我們匹配到的第二個(gè)元素 alt
數(shù)據(jù)持久化
數(shù)據(jù)持久化的方式是多樣的
我們可以使用數(shù)據(jù)庫(kù)來存儲(chǔ)郎逃,對(duì)于大型數(shù)據(jù)分析,我們還可以使用緩存工具 memchche 或者 redis將數(shù)據(jù)快速保存挺份,之后持久化到數(shù)據(jù)庫(kù)中衣厘,甚至還有數(shù)據(jù)集群(再扯久沒邊了,參考google 機(jī)器人深度學(xué)習(xí))
其次我們還可以保存內(nèi)容到本地文件,比較流行的是直接寫入到某一個(gè)服務(wù)器的web目錄(以html為主)影暴,這樣數(shù)據(jù)爬取下來后错邦,還可以通過web直接訪問。
這里型宙,我們主要是保存圖片撬呢,因此直接將數(shù)據(jù)保存到本地,而且保存成圖片格式妆兑。urllib中(注意時(shí)urllib而非urllib2)提供了非常方便的方法魂拦。具體參見代碼:
for item in items:
urllib.urlretrieve(item[0],item[1]+'.jpg')
urllib.urlretrieve(url, local, Schedule) 函數(shù)可以從url下載內(nèi)容保存到本地路徑local中,其中還可以加入第三個(gè)參數(shù) (回調(diào)函數(shù)搁嗓,主要實(shí)現(xiàn)類似于進(jìn)度條的功能)芯勘,具體函數(shù)解析請(qǐng)參考 現(xiàn)代魔法學(xué)院 urllib解析
本文示例代碼 完整示范
# -*- encoding:utf-8 -*-
import urllib2 #這是我們需要使用的工具
import urllib #注意urllib 和 urllib2并不同
import re
import sys
reload(sys)
sys.setdefaultencoding("utf-8") #在這里統(tǒng)一文件的編碼為utf-8
url = "http://www.mm131.com" #這是我們的目的地址
try:
#創(chuàng)建一個(gè)headers 內(nèi)含user-agent偽裝成一個(gè)mozilla4.0瀏覽器
headers = {'User-Agent': 'Mozilla/4.0 (compatible; MSIE 5.5; Windows NT)'}
#創(chuàng)建一個(gè)request, 傳入url data(沒有參數(shù)的訪問則為None) 和 headers
request = urllib2.Request(url,data=None, headers=headers)
#獲取響應(yīng)response,發(fā)送request腺逛,設(shè)置超時(shí)時(shí)間為5s
response = urllib2.urlopen(request)
#讀取response的內(nèi)容
content = response.read().decode('gb2312','ignore')
pattern = re.compile('<li class="column-li".*?src="(.*?)".*?alt="(.*?)"', re.S)
items = re.findall(pattern,content)
for item in items:
print '開始下載圖片: %s' % item[1]
urllib.urlretrieve(item[0],item[1]+'.jpg')
except Exception, e:
print '網(wǎng)絡(luò)錯(cuò)誤(超時(shí)或者其他)'
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