【Python3 爬虫学习笔记】Scrapy框架的使用 3

Selector的用法

利用Beautiful Soup、pyquery以及正则表达式来提取网页数据,这确实非常方便,而Scrapy还提供了自己的数据提取方法,即Selector(选择器)。Selector是基于lxml来构建的,支持XPath选择器、CSS选择器以及正则表达式,功能全面,解析速度和准确度非常高。

直接使用

Selector是一个可以独立使用的模块。我们可以直接利用Seletor这个类来构建一个选择器对象,然后调用它的相关方法如xpath()、css等来提取数据。
例如,针对一段HTML代码,我们可以用如下方式构建Seletor对象来提取数据:

from scrapy import Selector

body = '<html><head><title>Hello World</title></head><body></body></html>'
selector = Selector(text=body)
title = selector.xpath('//title/text()').extract_first()
print(title)

运行结果如下:

Hello World

我们在这里没有在Scrapy框架中运行,而是把Scrapy中的Selector单独拿出来使用了,构建的时候传入text参数,就生成了一个Selector选择器对象,然后就可以想前面我们所用的Scrapy中的解析方式一样,调用xpath()、css()等方法来提取。
在这里我们查找的是源代码中的title中的文本,在XPath选择器最后加text()方法就可以实现文本的提取了。
以上内容就是Selector的直接使用方式。同Beautiful Soup等库类似,Selector起始也是强大的网页解析库。如果方便的话,我们也可以在其他项目中直接使用Selector来提取数据。

Scrapy shell

由于Selector主要是与Scrapy结合使用,如Scrapy的回调中的参数response直接调用xpath()或者css()方法来提取数据,所以在这里我们借助Scrapy shell来模拟Scrapy请求的过程,来讲解相关的提取方法。
我们用官方文档的一个样例页面来做演示:http://doc.scrapy.org/en/latest/_static/selectors-sample1.html。
开启Scrapy shell,在命令行输入如下命令:

scrapy shell http://doc.scrapy.org/en/latest/_static/selectors-sample1.html

我们就进入到Scrapy shell模式,这个过程其实是,Scrapy发起了一次请求,请求的URL就是刚才命令行输入的URL,然后把一些可操作的变量传递给我们,如request、response等,如图所示:
在这里插入图片描述
我们可以在命令行模式下输入命令调用对象的一些操作方法,回车之后实时显示结果。这与Python的命令行交互模式是类似的。
接下来,演示的实例都将页面的源码作为分析目标,页面源码如下所示:

<html>
<head>
<base href='http://example.com/' />
<title>Example website</title>
</head>
<body>
<div id='images'>
<a href='image1.html'>Name: My image 1 <br /><img src='image1_thumb.jpg' /></a>
<a href='image2.html'>Name: My image 2 <br /><img src='image2_thumb.jpg' /></a>
<a href='image3.html'>Name: My image 3 <br /><img src='image3_thumb.jpg' /></a>
<a href='image4.html'>Name: My image 4 <br /><img src='image4_thumb.jpg' /></a>
<a href='image5.html'>Name: My image 5 <br /><img src='image5_thumb.jpg' /></a>
</div>
</body>
</html>

XPath选择器

进入Scrapy shell之后,我们将主要错做response这个变量来进行解析。因为我们解析的是HTML代码,Selector将自动使用HTML语法来分析。
response有一个属性selector,我们调用response.selector返回的内容就相当于用response的body构造了一个Selector对象。通过这个Selector对象我们可以调用解析方法如xpaht()、css()等,通过向方法传入XPath或CSS选择器参数就可以实现信息的提取。
在这里插入图片描述
打印结果的形式是Selector组成的列表,其实它是SelectorList类型,SelectorList和Selector都可以继续调用xpath()和css()等方法来进一步提取数据。
在上面的例子中,我们提取了a节点。接下来,我们尝试继续调用xpath()方法来提取a节点内包含的img节点,如下所示:
在这里插入图片描述
我们获得了a节点里面的所有img节点,结果为5。
值得注意的是,选择器的最前方加.(点),这代表提取元素内部的数据,如果没有加点,则代表从根节点开始提取。此处我们用了./img的提取方式,则代表从a节点里进行提取。如果此处我们用//img,则还是从html节点里进行提取。
我们刚才使用了response.selector.xpath()方法对数据进行了提取。Scrapy提供了两个实用的快捷方法,response.xpath()和response.css(),它们二者的功能完全等同于response.selector.xpath()和response.selector.css()。方便起见,后面我们统一调用response的xpath()和css()方法进行选择。
现在我们得到的是SelectorList类型的变量,该变量是由Selector对象组成的列表。我们可以用索引单独取出其中某个Selector元素,如下所示:

>>> result[0]
<Selector xpath='//a' data='<a href="image1.html">Name:My image 1 <b'>

我们可以想操作列表一样操作这个SelectorList。
比如我们现在想提取a节点元素,就可以利用extract()方法,如下所示:

>>> result.extract()
['<a href="image1.html">Name:My image 1 <br><img src="image1_thumb.jpg"></a>',
 '<a href="image2.html">Name:My image 2 <br><img src="image2_thumb.jpg"></a>',
 '<a href="image3.html">Name:My image 3 <br><img src="image3_thumb.jpg"></a>',
 '<a href="image4.html">Name:My image 4 <br><img src="image4_thumb.jpg"></a>',
 '<a href="image5.html">Name:My image 5 <br><img src="image5_thumb.jpg"></a>']

这里使用了extract()方法,我们就可以把真是需要的内容获取下来。
我们还可以改写XPath表达式,来选取节点的内容文本和属性,如下所示:
在这里插入图片描述
我们只需要再加一层/text()就可以获取节点的内部文本,或者加一层/@href就可以获取节点的href属性。其中,@符号后面内容就是要获取的属性名称。
现在我们可以用一个规则把所有符合要求的节点都获取下来,返回的类型是列表类型。
如果符合要求的即诶但只有一个,返回的结果如下:

>>>response.xpath('//a[@href="image1.html"]/text()').extract()
['Name:My image 1 ']

我们用属性限制了匹配的范围,使XPath只可以匹配到一个元素。然后用extract()方法提取结果,其结果还是一个列表形式,其文本是列表的第一个元素。但很多情况下,我们起始想要的数据就是第一个元素内容,这里我们通过加一个索引来获取,如下所示:

>>> response.xpath('//a[@href="image1.html"]/text()').extract()[0]
'Name:My image 1 '

但是,这个写法很明显是有风险的。一旦XPath有问题,那么extract()后的结果可能是一个空列表。如果我们再用索引来湖区,那就有可能导致数组越界。
extract_first()方法可以专门提取单个元素。

>>> response.xpath('//a[@href="image1"]/text()').extract_first()
>>> response.xpath('//a[@href="image1"]/text()').extract_first('Default Image')
'Default Image'

这里,如果XPath匹配不到任何元素,调用extract_first()会返回空,也不会报错。
在第二行代码中,我们还传递了一个参数当作默认值,如Default Image。这样如果XPath匹配不到结果的话,返回值会使用这个参数来代替,可以看到输出正是如此。

CSS选择器

Scrapy的选择器同时还对接了CSS选择器,使用response.css()方法可以使用CSS选择器来选择对应的元素。
例如在上文我们选取了所有的a节点,那么CSS选择器同样可以做到,如下所示:

>>> response.xpath('//a[@href="image1"]/text()').extract_first()
response.xpath('//a[@href="image1"]/text()').extract_first('Default Image')
'Default Image'

同样,调用extract()方法就可以提取出节点,如下所示:

>>> response.css('a').extract()
['<a href="image1.html">Name:My image 1 <br><img src="image1_thumb.jpg"></a>',
 '<a href="image2.html">Name:My image 2 <br><img src="image2_thumb.jpg"></a>',
 '<a href="image3.html">Name:My image 3 <br><img src="image3_thumb.jpg"></a>',
 '<a href="image4.html">Name:My image 4 <br><img src="image4_thumb.jpg"></a>',
 '<a href="image5.html">Name:My image 5 <br><img src="image5_thumb.jpg"></a>']

用法和XPath选择是完全一样的。
另外,我们也可以进行属性选择和嵌套选择,如下所示:

>>> response.css('a[href="image1.html"]').extract()
['<a href="image1.html">Name:My image 1 <br><img src="image1_thumb.jpg"></a>']

>>> response.css('a[href="image1.html"] img').extract()
['<img src="image1_thumb.jpg">']

这里用[href=“image.html”]限定了href属性,可以看到匹配结果就只有一个了。另外如果想查找a节点内如img节点,只需要再加一个空格和img即可。选择器的写法和标准CSS选择器写法如出一辙。
我们也可以使用extract_first()方法提取列表的第一个元素,如下所示:

>>> response.css('a[href="image1.html"] img').extract_first()
'<img src="image1_thumb.jpg">'

接下来的两个用法不太一样。节点的内部文本和属性的获取是这样实现的,如下所示:

>>> response.css('a[href="image1.html"]::text').extract_first()
'Name:My image 1 '
>>> response.css('a[href="image1.html"] img::attr(src)').extract_first()
'image1_thumb.jpg'

获取文本和属性需要用::text和::attr()的写法。而其他库如Beautiful Soup或pyquery都有单独的方法。
另外,CSS选择器和XPath选择器一样可以嵌套选择。我们可以先用XPath选择器选中所有a节点,再利用CSS选择器选中img节点,再用XPath选择器获取属性。

>>> response.xpath('//a').css('img').xpath('@src').extract()
['image1_thumb.jpg',
 'image2_thumb.jpg',
 'image3_thumb.jpg',
 'image4_thumb.jpg',
 'image5_thumb.jpg']

我们成功获取了所有img节点的src属性。
因此,我们可以随意使用xpath()和css()方法二者自由组合实现嵌套查询,二者是完全兼容的。

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