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Scrapy

时间:2018-05-27 20:28:20      阅读:201      评论:0      收藏:0      [点我收藏+]

标签:comm   内容   href   hex   自定义   tput   传递   没有   drop   

1.介绍

Scrapy,Python开发的一个快速、高层次的屏幕抓取和web抓取框架,用于抓取web站点并从页面中提取结构化的数据。Scrapy用途广泛,可以用于数据挖掘、监测和自动化测试。Scrapy使用了Twisted异步网络库来处理网络通讯,整体架构大致如下:技术分享图片

Scrapy主要包括了以下组件:

  • 引擎(Scrapy Engine)

Scrapy Engine是整个框架的核心,用来处理整个系统的数据流处理。

  • 调度器(Scheduler)

用来接受引擎发过来的请求,也就是调度抓取网页链接的优先队列,由它来决定下一个要抓取的网址是什么,同时去除重复的网址。

  • 下载器(Downloader)

用于下载网页内容,建立在twisted高效异步模型上,整个Scrapy框架都建立在这个模型上。

  • 爬虫(Spider)

用户定制的爬虫组件,用于从特定的网页信息上提取自己需要的信息,也可以从中提取链接,让Scrapy继续抓取下一次要抓取的页面。

  • 项目管道(Item Pipeline)

负责处理用户定制爬虫中提取的Item,主要的功能是持久化项目,验证项目的有效性,清除不需要的信息。当页面被爬虫解析后,将被发送给项目管道,并经过几个特定的次序处理数据。

  • 下载器中间件(Downloader Middlewares)

位于Scrapy引擎和下载器之间的框架,主要是处理Scrapy引擎与下载器之间的请求及响应。

  • 爬虫中间件(Spider Middlewares)

介于Scrapy引擎和爬虫之间的框架,主要工作是处理spider的响应输入和请求输出。

  • 调度器中间件(Scheduler Middlewares)

介于Scrapy引擎和调度之间的中间件,从Scrapy引擎发送到调度的请求和响应。

Scrapy运行流程大概如下:

  1. 引擎从调度器中取出一个链接(URL)用于接下来的抓取
  2. 引擎把URL封装成一个请求(Request)传给下载器
  3. 下载器把资源下载下来,并封装成应答包(Response)
  4. 爬虫解析Response
  5. 解析出实体(Item),则交给实体管道进行进一步的处理
  6. 解析出的是链接(URL),则把URL交给调度器等待抓取

2.安装

1 pip3 install wheel
2 下载twisted http://www.lfd.uci.edu/~gohlke/pythonlibs/   #twisted
3 进入下载目录,执行 pip3 install Twisted?17.1.0?cp35?cp35m?win_amd64.whl
4 pip3 install scrapy
5 下载并安装pywin32:https://sourceforge.net/projects/pywin32/files/

3.建立项目

1 scrapy startproject 项目名称
2 cd 项目名称目录
3 scrapy genspider 爬虫名 网址域名

4.运行

1 scrapy crawl banmakj --nolog     # 单独运行   --nolog不显示日志
2 scrapy crawl banmakj -s JOBDIR=job1   # 中断运行,可继续从中断的地方继续爬取
3 # 在项目文件下,新建run.py,运行run.py,便于程序的调试
4 from scrapy import cmdline
5 cmdline.execute(scrapy crawl banmakj‘.split())

自定制命令

  • 在spiders同级创建任意目录,如commands
  • 进入commands目录,创建crawl_all.py文件(比如一次运行多个爬虫文件)
  • 在settings.py中添加配置COMMANDS_MODULE = ‘ 项目名称.commands ‘
  • 执行命令:scrapy crawl_all
from scrapy.commands import ScrapyCommand
from scrapy.utils.project import get_project_settings
class Command(ScrapyCommand):
    requires_project = True
    def syntax(self):
        return [options]
    def short_desc(self):
        return Runs all of the spiders    # help提示信息
    def run(self, args, opts):
        spider_list = self.crawler_process.spiders.list() # 获取所有的爬虫名字
        for name in spider_list:
            self.crawler_process.crawl(name, **opts.__dict__)
        self.crawler_process.start()

win下终端运行scrapy没有内容显示,可能是编码的问题,在spider.py文件中加

import sys,os
sys.stdout=io.TextIOWrapper(sys.stdout.buffer,encoding=gb18030)

5.解析器

Selectors选择器简介:从网页中提取数据有很多方法。Scrapy使用了一种基于 XPath 和 CSS 表达式机制: Scrapy Selectors 。 关于selector和其他提取机制的信息请参考 Selector文档

from scrapy.selector import Selector  # 查看Selector源码

这里给出Xpath表达式的例子及对应的含义:

  • //a:选择a标签下的所有元素
  • ./a:当前标签下的元素
  • /text():获取文本
  • /@href:获取属性值
  • //a[@id="i1"]:选择a标签id=‘i1‘下的所有元素
  • //a[starts-with(@href, "/link/12/")]:属性开头
  • //a[re:test(@href,"/link/\d+")]:使用正则表达式

为了配合XPath,Scrapy除了提供了Selector之外,还提供了方法来避免每次从response中提取数据时生成selector的麻烦。
Selector有四个基本的方法:

  • xpath(): 传入xpath表达式,返回该表达式所对应的所有节点的selector list列表 。
  • css(): 传入CSS表达式,返回该表达式所对应的所有节点的selector list列表。
  • extract(): 序列化该节点为unicode字符串并返回list。
  • re(): 根据传入的正则表达式对数据进行提取,返回unicode字符串list列表。
from scrapy.selector import Selector
...
html = Selector(response=response).xpath(...)

# 简洁写法
...
html = response.xpath(...)

使用第三方库xpath的解析方法:

from lxml import etree
...
selector = etree.HTML(response.text)
content = selector.xpath(...)

# 网页内容
response.text

6.URL

scrapy默认会访问start_urls,调用start_requests方法,以及parse方法,进行初始化url。可以重写此方法,这样就可以访问我们任意设置的初始化url和自定义parse方法。

在settings中设置递归深度 DEPTH_LIMIT = 4 指定递归的层数为4层。

def start_requests(self):
    url = ...
    yield request(url,callback=self.custom_parse)

scrapy默认url去重源码在from scrapy.dupefilters import RFPDupeFilter类中,通过创建一个本地文件以追加的方式打开,把url存储到文件中,然后利用set集合去重。

dont_filter = False scrapy默认开启去重,如果想多次请求同一个url,可以将其设为True。

其实,我们可以自定义scrapy的去重方法,在spiders同级目录下,创建duplication.py文件,添加RepeatFilter类。

在settings中设置 DUPEFILTER_CLASS = ‘项目名称.duplication.RepeatFilter‘

# 去重函数在scrapy开始运行的时候就已经执行了
class RepeatFilter(object):
    def __init__(self):           # 第2步 初始化
        self.visited_url=set()    # 可以在这里设置写到数据库、缓存中... scrapy默认写到文件中

    @classmethod   # obj = RepeatFilter.from_setting()  返回cls()等于调用了RepeatFilter()
    def from_settings(cls, settings):
        print(from_setting)        # 第1步 创建对象
        return cls()

    def request_seen(self, request):    #   第4步 set集合去重 
        if request.url in self.visited_url:
            return True
        self.visited_url.add(request.url)
        return False

    def open(self):   # 第3步 打开spider
        print(open)
        pass

    def close(self, reason):  #  第5步 关闭
        print(close)
        pass

    def log(self, request, spider):
        pass

scrapy用set()去重带来的弊端就是url长度不一致,占据的内存空间大,读取访问速度也相对较慢。可以通过对url加密的方式,如md5,长度相同,同一url的mad5值相同,存储长度也一样。

import hashlib
def md5(url):
    obj = hashlib.md5()
    obj.update(bytes(url,encoding=utf-8))
    return obj.hexdigest()

7.Items

  •  编写目标字段
  • 在spiders.py文件中导入item类
  • yield item,传递给Pipeline

8.Pipeline

  •  在settings中开启ITEM_PIPELINES
  • 自定义Pipeline类,在类中process_item每次必须yield item,不然不会给下一个Pipeline文件,如果想丢弃一个item不被下一个Pipeline调用,必须抛出一个异常,而不是不返回item,用这种方法可以知道在哪里抛弃了item。
from scrpay.exceptions import DropItem

class SaveMongDBPipline(object):
    def __init__(self,mong_url):
        self.mong_url = mong_url
    @classmethod       # 初始化时候,用于创建pipeline对象,从setting中导入配置文件
    def from_crawler(cls,crawler):     # crawler中封装了settings 配置文件必须大写。
        mong_url = crawler.settings.get("MONG_URL")
        return cls(mong_url)
    def process_item(self,item,spider):
        # 保存item到mongdb 
   # raise DropItem      不返回item 抛出异常
        yield item
    def open_spider(self,spider):
        # 打开数据库 爬虫开始执行时被调用
    def close_spider(self,spider):
        # 关闭数据库 爬虫结束时被调用

9.Cookies

 第一种方法:

#下面start_requests中键‘cookiejar’是一个特殊的键,scrapy在meta中见到此键后,会自动将cookie传递到要callback的函数中。既然是键(key),就需要有值(value)与之对应,例子中给了数字1,也可以是其他值,比如任意一个字符串。
def start_requests(self):
    yield Request(url,meta={cookiejar:1},callback=self.parse)
#需要说明的是,meta给‘cookiejar’赋值除了可以表明要把cookie传递下去,还可以对cookie做标记。一个cookie表示一个会话(session),如果需要经多个会话对某网站进行爬取,可以对cookie做标记,1,2,3,4......这样scrapy就维持了多个会话。
def parse(self,response):
    key=response.meta[cookiejar]    #经过此操作后,key=1
    yield Request(url2,meta={cookiejar:key},callback=parse2)
def parse2(self,response):
    pass
#上面这段和下面这段是等效的:
def parse(self,response):
    yield Request(url2,meta={cookiejar:response.meta[cookiejar]},callback=parse2)
    #这样cookiejar的标记符还是数字1
def parse2(self,response):
    pass

第二种方法:

# 先引入CookieJar()方法
from scrapy.http.cookies import CookieJar
# 写spider方法时:
def start_requests(self):
    yield Request(url,callback=self.parse)   #此处写self.parse或‘parse’都可以
def parse(self,response):
    cj = response.meta.setdefault(cookie_jar, CookieJar())
    cj.extract_cookies(response, response.request)
    container = cj._cookies
    yield Request(url2,cookies=container,meta={key:container},callback=parse2)
def parse2(self,response):
    pass

第三种方法:

cookies = None  # 全局变量保存cookies
def parse(self, response):
    cookie_jar = CookieJar()
    cookie_jar.extract_cookies(response,response.request)
    cookies = cookie_jar._cookies

    yield scrapy.Request(
        ...
        cookies=cookies,
    )
#下一次请求带上self.cookies

10.扩展(Extensions)

扩展框架提供一个机制,使得你能将自定义功能绑定到Scrapy。扩展只是正常的类,它们在Scrapy启动时被实例化、初始化。

源码:from scrapy.extensions.telnet import TelnetConsole

#自定义扩展,新建extensions.py
from scrapy import signals
class MyExtend:
    def __init__(self, crawler):
    # 注册信号操作,信号触发的时候,可以执行很多东西
        self.crawler = crawler
        self.crawler.signals.connect(self.start, signals.engine_started)   # 注册自定义信号

    @classmethod
    def from_crawler(cls, crawler):
        return cls(crawler)

    def start(self):
        print(signal.engine_started)

# 扩展所能用的信号
    engine_started = object()
    engine_stopped = object()
    spider_opened = object()
    spider_idle = object()
    spider_closed = object()
    spider_error = object()
    request_scheduled = object()
    request_dropped = object()
    response_received = object()
    response_downloaded = object()
    item_scraped = object()
    item_dropped = object()

11.配置文件(settings)

BOT_NAME =             # 爬虫的名字 通过user_agent发送出去
ROBOTSTXT_OBEY = True        # 爬虫规则 False不遵守
CONCURRENT_REQUESTS = 32     # 并发请求数
DOWNLOAD_DELAY = 3           # 下载延时
CONCURRENT_REQUESTS_PER_DOMAIN = 16   # 针对域名并发数
CONCURRENT_REQUESTS_PER_IP = 16       # 针对IP并发
COOKIES_ENABLED = False               # 默认为True 请求是否携带cookies
TELNETCONSOLE_ENABLED = False         # telnet 127.0.0.1 6023 监听当前爬虫的状态 True
DEPTH_PRIORITY = 0 / 1                # 深度优先/广度优先

12.代理

源码:from scrapy.downloadermiddlewares.httpproxy import HttpProxyMiddleware

scrapy默认代理依赖环境

os.environ{
    http_proxy:http://root:woshiniba@192.168.11.11:9999/
    https_proxy:http://192.168.11.11:9999/
    }

自定义代理

class ProxyMiddleware(object):
    def process_request(self, request, spider):
        PROXIES = [
            {ip_port: 111.11.228.75:80, user_pass: ‘‘},
            {ip_port: 120.198.243.22:80, user_pass: ‘‘},
        ]
        proxy = random.choice(PROXIES)
        if proxy[user_pass] is not None:
            request.meta[proxy] = "http://%s" % proxy[ip_port]
            encoded_user_pass = base64.encodestring(proxy[user_pass])
            request.headers[Proxy-Authorization] = bBasic  + encoded_user_pass
            print
            "**************ProxyMiddleware have pass************" + proxy[ip_port]
        else:
            print
            "**************ProxyMiddleware no pass************" + proxy[ip_port]
            request.meta[proxy] = "http://%s" % proxy[ip_port]

DOWNLOADER_MIDDLEWARES = {
        step8_king.middlewares.ProxyMiddleware: 500,
    }

13.User_Agent

from fake_useragent import UserAgent   # 用户代理模块

# 设置随机的用户代理
class RandomUserAgentMiddleware(object):
    def __init__(self,crawler):
        super(RandomUserAgentMiddleware,self).__init__()
        self.ua = UserAgent()

    @classmethod
    def from_crawler(cls,crawler):
        return cls(crawler)

    def process_request(self,request,spider):
        request.headers.setdefault(User-Agent,self.ua.random)

14.下载中间件

相当于把request交给了下载中间,返回response经过spider中间件给spider,scrapy中包含很多个下载中间件,可以在最后调用scrapy默认的中间件之前,可以自定义

页面下载器。所有的process_request下载完成后,后续中间件无需下载,process_response返回response给spider。

class DownMiddleware1(object):
    def process_request(self, request, spider):
        ‘‘‘
        请求需要被下载时,经过所有下载器中间件的process_request调用
            None,继续后续中间件去下载;
            Response对象,停止process_request的执行,开始执行process_response
            Request对象,停止中间件的执行,将Request重新调度器
            raise IgnoreRequest异常,停止process_request的执行,开始执行process_exception
        ‘‘‘
        pass

    def process_response(self, request, response, spider):
        ‘‘‘
        process_request处理完成,返回时调用
            Response 对象:转交给其他中间件process_response
            Request 对象:停止中间件,request会被重新调度下载
            raise IgnoreRequest 异常:调用Request.errback
        ‘‘‘
        print(response1)
        return response

    def process_exception(self, request, exception, spider):
        ‘‘‘
        当下载处理器(download handler)或 process_request() (下载中间件)抛出异常
            None:继续交给后续中间件处理异常;
            Response对象:停止后续process_exception方法
            Request对象:停止中间件,request将会被重新调用下载
        ‘‘‘
        return None


# 执行顺序
DownMiddleware1 process_request
DownMiddleware2 process_request
DownMiddleware2 process_response
DownMiddleware1 process_response
spider.response

15.爬虫中间件

class SpiderMiddleware(object):
    def process_spider_input(self, response, spider):
        ‘‘‘
        下载完成,执行,然后交给parse处理
        ‘‘‘
        pass

    def process_spider_output(self, response, result, spider):
        ‘‘‘
        spider处理完成,返回时调用
        :return: 必须返回包含 Request 或 Item 对象的可迭代对象(iterable)
        ‘‘‘
        return result

    def process_spider_exception(self, response, exception, spider):
        ‘‘‘
        异常调用
        :return: None,继续交给后续中间件处理异常;含 Response 或 Item 的可迭代对象(iterable),交给调度器或pipeline
        ‘‘‘
        return None

    def process_start_requests(self, start_requests, spider):
        ‘‘‘
        爬虫启动时调用
        :return: 包含 Request 对象的可迭代对象
        ‘‘‘
        return start_requests

Scrapy

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原文地址:https://www.cnblogs.com/Abc2149/p/9096259.html

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