談談對Python爬蟲的理解

爬蟲也可以稱為Python爬蟲

不知從何時起氏豌,Python這門語言和爬蟲就像一對戀人喉酌,二者如膠似漆 ,形影不離泵喘,你中有我泪电、我中有你,一提起爬蟲纪铺,就會想到Python相速,一說起Python,就會想到人工智能……和爬蟲

所以鲜锚,一般說爬蟲的時候突诬,大部分程序員潛意識里都會聯(lián)想為Python爬蟲,為什么會這樣芜繁,我覺得有兩個原因:

  • Python生態(tài)極其豐富旺隙,諸如Request、Beautiful Soup骏令、Scrapy催束、PySpider等第三方庫實在強大
  • Python語法簡潔易上手,分分鐘就能寫出一個爬蟲(有人吐槽Python慢伏社,但是爬蟲的瓶頸和語言關系不大)

任何一個學習Python的程序員抠刺,應該都或多或少地見過甚至研究過爬蟲,我當時寫Python的目的就非常純粹——為了寫爬蟲摘昌。所以本文的目的很簡單速妖,就是說說我個人對Python爬蟲的理解與實踐,作為一名程序員聪黎,我覺得了解一下爬蟲的相關知識對你只有好處罕容,所以讀完這篇文章后,如果能對你有幫助稿饰,那便再好不過

什么是爬蟲

爬蟲是一個程序锦秒,這個程序的目的就是為了抓取萬維網(wǎng)信息資源,比如你日常使用的谷歌等搜索引擎喉镰,搜索結果就全都依賴爬蟲來定時獲取

image

看上述搜索結果旅择,除了wiki相關介紹外,爬蟲有關的搜索結果全都帶上了Python侣姆,前人說Python爬蟲生真,現(xiàn)在看來果然誠不欺我~

爬蟲的目標對象也很豐富沉噩,不論是文字、圖片柱蟀、視頻川蒙,任何結構化非結構化的數(shù)據(jù)爬蟲都可以爬取,爬蟲經(jīng)過發(fā)展长已,也衍生出了各種爬蟲類型:

  • 通用網(wǎng)絡爬蟲:爬取對象從一些種子 URL 擴充到整個 Web畜眨,搜索引擎干的就是這些事
  • 垂直網(wǎng)絡爬蟲:針對特定領域主題進行爬取,比如專門爬取小說目錄以及章節(jié)的垂直爬蟲
  • 增量網(wǎng)絡爬蟲:對已經(jīng)抓取的網(wǎng)頁進行實時更新
  • 深層網(wǎng)絡爬蟲:爬取一些需要用戶提交關鍵詞才能獲得的 Web 頁面

不想說這些大方向的概念术瓮,讓我們以一個獲取網(wǎng)頁內(nèi)容為例胶果,從爬蟲技術本身出發(fā),來說說網(wǎng)頁爬蟲斤斧,步驟如下:

  • 模擬請求網(wǎng)頁資源
  • 從HTML提取目標元素
  • 數(shù)據(jù)持久化

什么是爬蟲,這就是爬蟲:

"""讓我們根據(jù)上面說的步驟來完成一個簡單的爬蟲程序"""
import requests

from bs4 import BeautifulSoup

target_url = 'http://www.baidu.com/s?wd=爬蟲'

# 第一步 發(fā)起一個GET請求
res = requests.get(target_url)

# 第二步 提取HTML并解析想獲取的數(shù)據(jù) 比如獲取 title
soup = BeautifulSoup(res.text, "lxml")
# 輸出 soup.title.text
title = soup.title.text

# 第三步 持久化 比如保存到本地
with open('title.txt', 'w') as fp:
    fp.write(title)

加上注釋不到20行代碼霎烙,你就完成了一個爬蟲撬讽,簡單吧

怎么寫爬蟲

網(wǎng)頁世界多姿多彩、億萬網(wǎng)頁資源供你選擇悬垃,面對不同的頁面游昼,怎么使自己編寫的爬蟲程序夠穩(wěn)健、持久尝蠕,這是一個值得討論的問題

俗話說烘豌,磨刀不誤砍柴工,在開始編寫爬蟲之前看彼,很有必要掌握一些基本知識:

  • 網(wǎng)頁的結構是HTML廊佩,爬蟲的目標就是解析HTML,獲取目標字段并保存
  • 客戶端展現(xiàn)的網(wǎng)頁由瀏覽器渲染靖榕,客戶端和服務端的信息交互依靠HTTP協(xié)議

這兩句描述體現(xiàn)了一名爬蟲開發(fā)人員需要掌握的基本知識标锄,不過一名基本的后端或者前端工程師都會這些哈哈,這也說明了爬蟲的入門難度極低茁计,從這兩句話料皇,你能思考出哪些爬蟲必備的知識點呢?

  • 基本的HTML知識星压,了解HTML才方便目標信息提取
  • 基本的JS知識 践剂,JS可以異步加載HTML
  • 了解CSS Selector、XPath以及正則娜膘,目的是為了提取數(shù)據(jù)
  • 了解HTTP協(xié)議逊脯,為后面的反爬蟲斗爭打下基礎
  • 了解基本的數(shù)據(jù)庫操作,為了數(shù)據(jù)持久化

有了這些知識儲備竣贪,接下來就可以選擇一門語言男窟,開始編寫自己的爬蟲程序了盆赤,還是按照上一節(jié)說的三個步驟,然后以Python為例歉眷,說一說要在編程語言方面做那些準備:

  • 網(wǎng)頁請求:內(nèi)置有urllib庫牺六,第三方庫的話,同步請求可以使用requests汗捡,異步請求使用aiohttp
  • 分析HTML結構并提取目標元素:CSS Selector和XPath是目前主流的提取方式淑际,第三方庫可以使用Beautiful Soup或者PyQuery
  • 數(shù)據(jù)持久化:目標數(shù)據(jù)提取之后,可以將數(shù)據(jù)保存到數(shù)據(jù)庫中進行持久化扇住,MySQL春缕、MongoDB等,這些都有對應的庫支持艘蹋,當然你也可以保存在硬盤锄贼,誰硬盤沒點東西對吧(滑稽臉)

掌握了上面這些,你大可放開手腳大干一場女阀,萬維網(wǎng)就是你的名利場宅荤,去吧~

我覺得對于一個目標網(wǎng)站的網(wǎng)頁,可以分下面四個類型:

  • 單頁面單目標
  • 單頁面多目標
  • 多頁面單目標
  • 多頁面多目標

具體是什么意思呢浸策,可能看起來有點繞冯键,但明白這些,你之后寫爬蟲庸汗,只要在腦子里面過一遍著網(wǎng)頁對應什么類型惫确,然后套上對應類型的程序(寫多了都應該有一套自己的常用代碼庫),那寫爬蟲的速度蚯舱,自然不會慢

單頁面單目標

通俗來說改化,就是在這個網(wǎng)頁里面,我們的目標就只有一個枉昏,假設我們的需求是抓取這部 電影-肖申克的救贖 的名稱所袁,首先打開網(wǎng)頁右鍵審查元素,找到電影名稱對應的元素位置凶掰,如下圖所示:

image

在某個單一頁面內(nèi)燥爷,看目標是不是只有一個,一眼就能看出標題的CSS Selector規(guī)則為:#content > h1 > span:nth-child(1)懦窘,然后用我自己寫的常用庫前翎,我用不到十行代碼就能寫完抓取這個頁面電影名稱的爬蟲:

import asyncio

from ruia import Item, TextField

class DoubanItem(Item):
    title = TextField(css_select='#content > h1 > span:nth-child(1)')

async_func = DoubanItem.get_item(url="https://movie.douban.com/subject/1292052/")
item = asyncio.get_event_loop().run_until_complete(async_func)
print(item.title)

多頁面多目標就是此情況下多個url的衍生情況

單頁面多目標

假設現(xiàn)在的需求是抓取 豆瓣電影250 第一頁中的所有電影名稱,你需要提取25個電影名稱畅涂,因為這個目標頁的目標數(shù)據(jù)是多個item的港华,因此目標需要循環(huán)獲取,這就是所謂的單頁面多目標了:

image
import asyncio

from ruia import Item, TextField

class DoubanItem(Item):
    target_item = TextField(css_select='div.item')
    title = TextField(css_select='span.title')

    async def clean_title(self, title):
        if isinstance(title, str):
            return title
        else:
            return ''.join([i.text.strip().replace('\xa0', '') for i in title])


async_func = DoubanItem.get_items(url="https://movie.douban.com/top250")
items = asyncio.get_event_loop().run_until_complete(async_func)
for item in items:
    print(item)

多頁面多目標

多頁面多目標是上述單頁面多目標情況的衍生午衰,在這個問題上來看立宜,此時就是獲取所有分頁的電影名稱

image
from ruia import TextField, Item, Request, Spider


class DoubanItem(Item):
    """
    定義爬蟲的目標字段
    """
    target_item = TextField(css_select='div.item')
    title = TextField(css_select='span.title')

    async def clean_title(self, title):
        if isinstance(title, str):
            return title
        else:
            return ''.join([i.text.strip().replace('\xa0', '') for i in title])


class DoubanSpider(Spider):
    start_urls = ['https://movie.douban.com/top250']
    concurrency = 10

    async def parse(self, res):
        etree = res.html_etree
        pages = ['?start=0&filter='] + [i.get('href') for i in etree.cssselect('.paginator>a')]

        for index, page in enumerate(pages):
            url = self.start_urls[0] + page
            yield Request(
                url,
                callback=self.parse_item,
                metadata={'index': index},
                request_config=self.request_config
            )

    async def parse_item(self, res):
        items_data = await DoubanItem.get_items(html=res.html)
        res_list = []
        for item in items_data:
            res_list.append(item.title)
        return res_list


if __name__ == '__main__':
    DoubanSpider.start()

如果網(wǎng)絡沒問題的話冒萄,會得到如下輸出:

image

注意爬蟲運行時間,1s不到橙数,這就是異步的魅力

用Python寫爬蟲尊流,就是這么簡單優(yōu)雅,諸位灯帮,看著網(wǎng)頁就思考下:

  • 是什么類型的目標類型
  • 用什么庫模擬請求
  • 怎么解析目標字段
  • 怎么存儲

一個爬蟲程序就成型了崖技,順便一提,爬蟲這東西钟哥,可以說是防君子不防小人迎献,robots.txt大部分網(wǎng)站都有(它的目的是告訴爬蟲什么可以爬取什么不可以爬取,比如:https://www.baidu.com/robots.txt)腻贰,各位想怎么爬取吁恍,自己衡量

如何進階

不要以為寫好一個爬蟲程序就可以出師了,此時還有更多的問題在前面等著你播演,你要含情脈脈地看著你的爬蟲程序冀瓦,問自己三個問題:

  • 爬蟲抓取數(shù)據(jù)后是正當用途么?
  • 爬蟲會把目標網(wǎng)站干掉么宾巍?
  • 爬蟲會被反爬蟲干掉么?

前兩個關于人性的問題在此不做過多敘述渔伯,因此跳過顶霞,但你們?nèi)绻鳛榕老x工程師的話,切不可跳過

會被反爬蟲干掉么锣吼?

最后關于反爬蟲的問題才是你爬蟲程序強壯與否的關鍵因素选浑,什么是反爬蟲?

當越來越多的爬蟲在互聯(lián)網(wǎng)上橫沖直撞后玄叠,網(wǎng)頁資源維護者為了防止自身數(shù)據(jù)被抓取古徒,開始進行一系列的措施來使得自身數(shù)據(jù)不易被別的程序爬取,這些措施就是反爬蟲

比如檢測IP訪問頻率读恃、資源訪問速度隧膘、鏈接是否帶有關鍵參數(shù)、驗證碼檢測機器人寺惫、ajax混淆疹吃、js加密等等

對于目前市場上的反爬蟲,爬蟲工程師常有的反反爬蟲方案是下面這樣的:

  • 不斷試探目標底線西雀,試出單IP下最優(yōu)的訪問頻率
  • 構建自己的IP代理池
  • 維護一份自己常用的UA庫
  • 針對目標網(wǎng)頁的Cookie池
  • 需要JS渲染的網(wǎng)頁使用無頭瀏覽器進行代碼渲染再抓取
  • 一套破解驗證碼程序
  • 扎實的JS知識來破解混淆函數(shù)

爬蟲工程師的進階之路其實就是不斷反反爬蟲萨驶,可謂艱辛,但換個角度想也是樂趣所在

關于框架

爬蟲有自己的編寫流程和標準艇肴,有了標準腔呜,自然就有了框架叁温,像Python這種生態(tài)強大的語言,框架自然是多不勝數(shù)核畴,目前世面上用的比較多的有:

  • Scrapy
  • PySpider
  • Portia

這里不過多介紹膝但,框架只是工具,是一種提升效率的方式膛檀,看你選擇

說明

任何事物都有兩面性锰镀,爬蟲自然也不例外,因此我送諸位一張圖咖刃,關鍵時刻好好想想

image
?著作權歸作者所有,轉載或內(nèi)容合作請聯(lián)系作者
  • 序言:七十年代末泳炉,一起剝皮案震驚了整個濱河市,隨后出現(xiàn)的幾起案子,更是在濱河造成了極大的恐慌,老刑警劉巖荆虱,帶你破解...
    沈念sama閱讀 216,692評論 6 501
  • 序言:濱河連續(xù)發(fā)生了三起死亡事件责球,死亡現(xiàn)場離奇詭異,居然都是意外死亡拖叙,警方通過查閱死者的電腦和手機,發(fā)現(xiàn)死者居然都...
    沈念sama閱讀 92,482評論 3 392
  • 文/潘曉璐 我一進店門,熙熙樓的掌柜王于貴愁眉苦臉地迎上來真友,“玉大人,你說我怎么就攤上這事紧帕】唬” “怎么了?”我有些...
    開封第一講書人閱讀 162,995評論 0 353
  • 文/不壞的土叔 我叫張陵是嗜,是天一觀的道長愈案。 經(jīng)常有香客問我,道長鹅搪,這世上最難降的妖魔是什么站绪? 我笑而不...
    開封第一講書人閱讀 58,223評論 1 292
  • 正文 為了忘掉前任,我火速辦了婚禮丽柿,結果婚禮上恢准,老公的妹妹穿的比我還像新娘。我一直安慰自己甫题,他們只是感情好顷歌,可當我...
    茶點故事閱讀 67,245評論 6 388
  • 文/花漫 我一把揭開白布。 她就那樣靜靜地躺著幔睬,像睡著了一般眯漩。 火紅的嫁衣襯著肌膚如雪。 梳的紋絲不亂的頭發(fā)上,一...
    開封第一講書人閱讀 51,208評論 1 299
  • 那天赦抖,我揣著相機與錄音舱卡,去河邊找鬼。 笑死队萤,一個胖子當著我的面吹牛轮锥,可吹牛的內(nèi)容都是我干的。 我是一名探鬼主播要尔,決...
    沈念sama閱讀 40,091評論 3 418
  • 文/蒼蘭香墨 我猛地睜開眼舍杜,長吁一口氣:“原來是場噩夢啊……” “哼!你這毒婦竟也來了赵辕?” 一聲冷哼從身側響起既绩,我...
    開封第一講書人閱讀 38,929評論 0 274
  • 序言:老撾萬榮一對情侶失蹤,失蹤者是張志新(化名)和其女友劉穎还惠,沒想到半個月后饲握,有當?shù)厝嗽跇淞掷锇l(fā)現(xiàn)了一具尸體,經(jīng)...
    沈念sama閱讀 45,346評論 1 311
  • 正文 獨居荒郊野嶺守林人離奇死亡蚕键,尸身上長有42處帶血的膿包…… 初始之章·張勛 以下內(nèi)容為張勛視角 年9月15日...
    茶點故事閱讀 37,570評論 2 333
  • 正文 我和宋清朗相戀三年救欧,在試婚紗的時候發(fā)現(xiàn)自己被綠了。 大學時的朋友給我發(fā)了我未婚夫和他白月光在一起吃飯的照片锣光。...
    茶點故事閱讀 39,739評論 1 348
  • 序言:一個原本活蹦亂跳的男人離奇死亡笆怠,死狀恐怖,靈堂內(nèi)的尸體忽然破棺而出誊爹,到底是詐尸還是另有隱情蹬刷,我是刑警寧澤,帶...
    沈念sama閱讀 35,437評論 5 344
  • 正文 年R本政府宣布替废,位于F島的核電站箍铭,受9級特大地震影響泊柬,放射性物質發(fā)生泄漏椎镣。R本人自食惡果不足惜,卻給世界環(huán)境...
    茶點故事閱讀 41,037評論 3 326
  • 文/蒙蒙 一兽赁、第九天 我趴在偏房一處隱蔽的房頂上張望状答。 院中可真熱鬧,春花似錦刀崖、人聲如沸惊科。這莊子的主人今日做“春日...
    開封第一講書人閱讀 31,677評論 0 22
  • 文/蒼蘭香墨 我抬頭看了看天上的太陽馆截。三九已至,卻和暖如春,著一層夾襖步出監(jiān)牢的瞬間蜡娶,已是汗流浹背混卵。 一陣腳步聲響...
    開封第一講書人閱讀 32,833評論 1 269
  • 我被黑心中介騙來泰國打工, 沒想到剛下飛機就差點兒被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留窖张,地道東北人幕随。 一個月前我還...
    沈念sama閱讀 47,760評論 2 369
  • 正文 我出身青樓,卻偏偏與公主長得像宿接,于是被迫代替她去往敵國和親赘淮。 傳聞我的和親對象是個殘疾皇子,可洞房花燭夜當晚...
    茶點故事閱讀 44,647評論 2 354

推薦閱讀更多精彩內(nèi)容