牛客332084533号

10-scrapy框架介绍

580 浏览 0 回复 2019-10-04

Scrapy 入门教程

Scrapy 是用 Python 实现的一个为了爬取网站数据、提取结构性数据而编写的应用框架。

Scrapy 常应用在包括数据挖掘,信息处理或存储历史数据等一系列的程序中。

通常我们可以很简单的通过 Scrapy 框架实现一个爬虫,抓取指定网站的内容或图片。


Scrapy架构图(绿线是数据流向)

  • Scrapy Engine(引擎): 负责Spider、ItemPipeline、Downloader、Scheduler中间的通讯,信号、数据传递等。

  • Scheduler(调度器): 它负责接受引擎发送过来的Request请求,并按照一定的方式进行整理排列,入队,当引擎需要时,交还给引擎。

  • Downloader(下载器):负责下载Scrapy Engine(引擎)发送的所有Requests请求,并将其获取到的Responses交还给Scrapy Engine(引擎),由引擎交给Spider来处理,

  • Spider(爬虫):它负责处理所有Responses,从中分析提取数据,获取Item字段需要的数据,并将需要跟进的URL提交给引擎,再次进入Scheduler(调度器).

  • Item Pipeline(管道):它负责处理Spider中获取到的Item,并进行进行后期处理(详细分析、过滤、存储等)的地方。

  • Downloader Middlewares(下载中间件):你可以当作是一个可以自定义扩展下载功能的组件。

  • Spider Middlewares(Spider中间件):你可以理解为是一个可以自定扩展和操作引擎和Spider中间通信的功能组件(比如进入Spider的Responses;和从Spider出去的Requests)

Scrapy的运作流程

代码写好,程序开始运行...

  • 1 引擎:Hi!Spider, 你要处理哪一个网站?
  • 2 Spider:老大要我处理xxxx.com。
  • 3 引擎:你把第一个需要处理的URL给我吧。
  • 4 Spider:给你,第一个URL是xxxxxxx.com。
  • 5 引擎:Hi!调度器,我这有request请求你帮我排序入队一下。
  • 6 调度器:好的,正在处理你等一下。
  • 7 引擎:Hi!调度器,把你处理好的request请求给我。
  • 8 调度器:给你,这是我处理好的request
  • 9 引擎:Hi!下载器,你按照老大的下载中间件的设置帮我下载一下这个request请求
  • 10 下载器:好的!给你,这是下载好的东西。(如果失败:sorry,这个request下载失败了。然后引擎告诉调度器,这个request下载失败了,你记录一下,我们待会儿再下载)
  • 11 引擎:Hi!Spider,这是下载好的东西,并且已经按照老大的下载中间件处理过了,你自己处理一下(注意!这儿responses默认是交给def parse()这个函数处理的)
  • 12 Spider:(处理完毕数据之后对于需要跟进的URL),Hi!引擎,我这里有两个结果,这个是我需要跟进的URL,还有这个是我获取到的Item数据。
  • 13 引擎:Hi !管道 我这儿有个item你帮我处理一下!调度器!这是需要跟进URL你帮我处理下。然后从第四步开始循环,直到获取完老大需要全部信息。
  • 14 管道调度器:好的,现在就做!

注意!只有当调度器中不存在任何request了,整个程序才会停止,(也就是说,对于下载失败的URL,Scrapy也会重新下载。)

安装

Windows 安装方式

安装 Scrapy 框架步骤流程:

1、

pip3 install wheel

2、

下载twisted http://www.lfd.uci.edu/~gohlke/pythonlibs/

进入下载目录,执行 pip3 install Twisted‑17.1.0‑cp35‑cp35m‑win_amd64.whl

备注(一定要下载对应的python版本号以及电脑的系统对应下载,否则安装不成功)

3、

pip3 install pywin32

4、

pip3 install scrapy

 

制作 Scrapy 爬虫 一共需要4步:

  1. 新建项目 (scrapy startproject xxx):新建一个新的爬虫项目
  2. 明确目标 (编写items.py):明确你想要抓取的目标
  3. 制作爬虫 (spiders/xxspider.py):制作爬虫开始爬取网页
  4. 存储内容 (pipelines.py):设计管道存储爬取内容

      

学习目标

  • 创建一个Scrapy项目
  • 定义提取的结构化数据(Item)
  • 编写爬取网站的 Spider 并提取出结构化数据(Item)
  • 编写 Item Pipelines 来存储提取到的Item(即结构化数据)

一. 新建项目(scrapy startproject)

在开始爬取之前,必须创建一个新的Scrapy项目。进入自定义的项目目录中,运行下列命令:

scrapy startproject mySpider

 

其中, mySpider 为项目名称,可以看到将会创建一个 mySpider 文件夹,目录结构大致如下:

下面来简单介绍一下各个主要文件的作用:

mySpider/ scrapy.cfg mySpider/ __init__.py items.py pipelines.py settings.py spiders/ __init__.py ...

这些文件分别是:

  • scrapy.cfg: 项目的配置文件。(爬虫相关的配置信息在settings.py文件中)
  • mySpider/: 项目的Python模块,将会从这里引用代码。
  • mySpider/items.py: 项目的目标文件。(设置数据储存模板,用于结构化数据)(相当于Django的Model)
  • mySpider/pipelines.py: 项目的管道文件。(数据持久化处理)
  • mySpider/settings.py: 项目的设置文件。(递归的层数,并发数。延迟下载等等)
  • mySpider/spiders/: 存储爬虫代码目录。(编写爬虫解析规则)

二、明确目标(mySpider/items.py)

  

我们打算抓取 https://www.thepaper.cn/channel_25951网站里的标题和内容

    1. 打开 mySpider 目录下的 items.py。

    2. Item 定义结构化数据字段,用来保存爬取到的数据,有点像 Python 中的 dict,但是提供了一些额外的保护减少错误。

    3. 可以通过创建一个 scrapy.Item 类, 并且定义类型为 scrapy.Field 的类属性来定义一个 Item(可以理解成类似于 ORM 的映射关系)。

接下来,创建一个 ItcastItem 类,和构建 item 模型(model)。

三、制作爬虫 (spiders/pengpai.py)

1

cd project_name(进入项目目录)

2

scrapy genspider 应用名称 爬取网页的起始url(scrapy gensipider app名  要爬取的域名) 例如:scrapy genspider pengpai www.thepaper.cn/channel_25951

3

编写爬虫文件:在步骤2执行完毕后,会在项目的spiders中生成一个应用名的py爬虫文件,文件源码如下:

# -*- coding: utf-8 -*-
import scrapy


class PengpaiSpider(scrapy.Spider):
    name = 'pengpai'
    allowed_domains = ['www.thepaper.cn/channel_25951']
    start_urls = ['http://www.thepaper.cn/channel_25951/']

    def parse(self, response):
        pass

4、

在settings.py中配置user-agent

在爬取数据时,可以选择是否往.../robots.txt/发送验证,是否允许爬取,一般设置为False

使用scrapy解析文本内容时,可以使用每个应用中的response.xpath(xxx) 进行数据的解析。

5、 

执行爬虫程序:scrapy crawl  应用名称

四、将澎湃首页中财经的内容和标题进行爬取

# -*- coding: utf-8 -*-
import scrapy


class PengpaiSpider(scrapy.Spider):
    name = 'pengpai'#应用的名称
    #允许爬取的域名(如果遇到非该域名的url则怕取不到数据)
    allowed_domains = ['www.thepaper.cn/channel_25951']
    #起始爬取的url
    start_urls = ['http://www.thepaper.cn/channel_25951/']
    #访问起始url并获取结果后的回调函数,response就是请求后响应对象
    #该函数返回值必须是可迭代对象或者NULL
    def parse(self, response):
        #xpath是response的方法,直接调用xpath,
        page_list = response.xpath('//*[@class="news_li"]')
        text_list = []
        for page in page_list:
            #返回的是一个selector标签列表,需要的数据在data中,因此取值需要用extract()
            title = page.xpath('./h2/a/text()')[0].extract()
            content = page.xpath('./p/text()')[0].extract()
            print(title,content)
            dic = {
                "title":title,
                "content":content,
            }
            text_list.append(dic)
        print(text_list)
        return text_list

执行爬虫程序:

scrapy crawl 爬虫名称 :显示执行的日志信息 scrapy crawl 爬虫名称 --nolog:不会显示执行的日志信息

备注:xpath使用方法:
  1.//+标签  表示从全局的子子孙孙中查找标签    

  2./+标签   表示从子代中查找标签

 

  3.查找带有xxx属性的标签:   标签+[@标签属性="值"]   

 

  4.查找标签的某个属性:  /标签/@属性  

 

  5.从当前标签中查找时:.//+标签    
xpath中支持正则的使用:    用法  标签+[re:test(@属性值,"正则表达式")]
  获取标签的文本内容:   /text()     
  获取第一个值需要  selector_obj.extract_first()    获取所有的值  selector_obj.extract()  值在一个list中

 

scrapy持久化储存

持久化流程:
  1.爬虫文件爬取到数据后,需要将数据封装到items对象中。
  2.使用yield关键字将items对象提交给pipelines管道进行持久化操作。
  3.在管道文件中的process_item方法中接收爬虫文件提交过来的item对象,然后编写持久化存储的代码将item对象中存储的数据进行持久化存储
  4.settings.py配置文件中开启管道
  • 基于终端指令的持久化存储

  • 将爬取到的数据写入不同格式的文件中进行存储 scrapy crawl 爬虫名称 -o xxx.json scrapy crawl 爬虫名称 -o xxx.xml scrapy crawl 爬虫名称 -o xxx.csv

spiders/pengpai.py

# -*- coding: utf-8 -*-
import scrapy
from mySpider.items import MyspiderItem

class PengpaiSpider(scrapy.Spider):
    name = 'pengpai'#应用的名称
    #允许爬取的域名(如果遇到非该域名的url则怕取不到数据)
    allowed_domains = ['www.thepaper.cn/channel_25951']
    #起始爬取的url
    start_urls = ['http://www.thepaper.cn/channel_25951/']
    #访问起始url并获取结果后的回调函数,response就是请求后响应对象
    #该函数返回值必须是可迭代对象或者NULL
    def parse(self, response):
        #xpath是response的方法,直接调用xpath,
        page_list = response.xpath('//*[@class="news_li"]')
        text_list = []
        for page in page_list:
            #返回的是一个selector标签列表,需要的数据在data中,因此取值需要用extract()
            title = page.xpath('./h2/a/text()')[0].extract()
            content = page.xpath('./p/text()')[0].extract()
          #将解析到的数据封装到items对象中
            item = MyspiderItem()
            item['title'] = title
            item['content'] = content
            #将数据提交到管道文件(pipelines.py)
            yield  item

 

 基于mysql的管道存储

 

  在爬虫程序中,将数据解析出来,然后封装到items.py的items类中。最后用yield提交item到管道(pipelines.py)中

items.py

import scrapy


class MyspiderItem(scrapy.Item):
    # define the fields for your item here like:
    # name = scrapy.Field()
    #储存的内容有多少,就实例化多少个field属性
    title = scrapy.Field()#储存标题
    content = scrapy.Field()#储存内容

pipelines.py数据item提交到管道:

进行数据储存:

#1、基于终端储存数据
class MyspiderPipeline(object):
    def __init__(self):
        self.fp = None#定义文件描述属性
    #重写父类方法,开始爬虫先执行
    def open_spider(self,spider):
        print("爬虫开始了。。。。")
        self.fp = open('./data.txt',"w",encoding="utf8")
    def process_item(self, item, spider):
        """
        因为数据yield的item数据会提交多次,然而文件打开关闭操作执行一次
        因此,将文件的打开关闭操作拿出去。
        将爬虫程序提交eitem进行持久化存储
        :param item: 爬虫程序提交的数据
        :param spider:
        :return:
        """
        self.fp.write(item["title"]+":"+item["content"]+"\n")
        return item#返回数据,下面可能进行多次其他储存方式操作

    # 重写父类方法,爬虫结束,执行
    def close_spider(self,spider):
        self.fp.close()
        print("爬虫结束!!!")

最后去设置里将管道打开:

# Configure item pipelines
# See https://docs.scrapy.org/en/latest/topics/item-pipeline.html
#******开启管道
ITEM_PIPELINES = {
   'mySpider.pipelines.MyspiderPipeline': 300,#300表示优先级,数值越小优先级越大
}

    管道文件里将item对象中的数据值存储到了磁盘中,如果将item数据写入mysql数据库的话,只需要将上述案例中的管道文件修改成如下形式:

#*****基于数据库mysql储存数据***************
import pymysql
class PengpaiPipelinesMysql(object):
    def __init__(self):
        self.conn = None#mysql连接对象声明
        self.cursor = None#mysql游标对象声明
    def open_spider(self,spider):
        """
        开启数据库连接
        :param spider:
        :return:
        """
        print("开始爬虫!!!")
        #链接数据库
        self.conn = pymysql.Connect(host="127.0.0.1",port=3306,user='root',password='',db='test')
    def process_item(self,item,spider):
        #执行sql语句
        sql = 'insert into pengpai values("%s","%s")'%(item["title"],item["content"])
        self.cursor = self.conn.cursor()
        try:
            self.cursor.execute(sql)
            self.conn.commit()
        except Exception as e:
            print(e)
            #与commit相反,不提交事务
            self.conn.rollback()
        return item
    def close_spider(self,spider):
        """
        关闭游标和连接
        :param spider:
        :return:
        """
        self.cursor.close()
        self.conn.close()
        print("爬虫mysql结束!@!!")

基于Redis储存:

import redis

class pengpaiPipelineRedis(object):
    def __init__(self):
        self.conn = None
    def open_spider(self,spider):
        print('开始爬虫redis')
        #创建链接对象
        self.conn = redis.Redis(host='127.0.0.1',port=6379)
    def process_item(self, item, spider):
        dict = {
            'title':item['title'],
            'content':item['content']
        }
        #写入redis中
        self.conn.lpush('data', dict)
        return item

settings.py设置

# Configure item pipelines
# See https://docs.scrapy.org/en/latest/topics/item-pipeline.html
#******开启管道
ITEM_PIPELINES = {
   'mySpider.pipelines.MyspiderPipeline': 300,#300表示优先级,数值越小优先级越大
   'mySpider.pipelines.PengpaiPipelinesMysql': 200,#200表示优先级,数值越小优先级越大
   'mySpider.pipelines.pengpaiPipelineRedis': 100,#100表示优先级,数值越小优先级越大
}

总结:如果想要实现数据的不同储存方式,先去管道建立新的类,然后类下面都有process_spider(self,item,spider)方法。在每个类下实现储存不一样的程序,即可以实现一次爬取,不同储存方式。

备注解释:第一步先去爬虫程序中建立数据解析,将解析的数据用yield提交给管道(pipelines.py),第二步去items.py中去是实例化解析到的数据的属性(title = scrapy.Field())。第三步步去管道的类(不同类不同储存方式)下面都有process_spider(self,item,spider)方法。在每个类下实现储存不一样的程序,即可以实现一次爬取,不同储存方式。第四步去设置中开启管道,还有robots,user-agent都需要设置好。

备注:settings.py 中设置LOG_LEVEL=“ERROR”只打印错误数据

 

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