使用 Python 爬取网页数据

在需要过去一些网页上的信息的时候，使用 Python 写爬虫来爬取十分方便。

1. 使用 urllib.request 获取网页

urllib 是 Python 內建的 HTTP 库, 使用 urllib 可以只需要很简单的步骤就能高效采集数据; 配合 Beautiful 等 HTML 解析库, 可以编写出用于采集网络数据的大型爬虫;

注: 示例代码使用Python3编写; urllib 是 Python2 中 urllib 和 urllib2 两个库合并而来, Python2 中的 urllib2 对应 Python3中的 urllib.request

简单的示例:

import urllib.request                    # 引入urllib.request

response =  urllib.request.urlopen('http://www.zhihu.com')            # 打开URL
html = response.read()            # 读取内容
html = html.decode('utf-8')            # 解码
print(html)

2. 伪造请求头信息

有时爬虫发起的请求会被服务器拒绝, 这时就需要将爬虫伪装成人类用户的浏览器, 这通常通过伪造请求头信息实现, 如:

import urllib.request

head = {}
head['User-Agent']='Mozilla/5.0 (Macintosh; Intel Mac OS X 10.11; rv:45.0) Gecko/20100101 Firefox/45.0..'

req = urllib.request.Request(url,head)            # 伪造请求头
response = urllib.request.urlopen(req)
html = response.read().decode('utf-8')
print(html)

3. 伪造请求主体

在爬取某一些网站时, 需要向服务器 POST 数据, 这时就需要伪造请求主体;

为了实现有道词典在线翻译脚本, 在 Chrome 中打开开发工具, 在 Network 下找到方法为 POST 的请求, 观察数据可以发现请求主体中的 ‘ i ‘ 为经过 URL 编码的需要翻译的内容, 因此可以伪造请求主体, 如:

import urllib.request
import urllib.parse
import json

while True:
    content = input('请输入要翻译的内容:')
    if content == 'exit!':
        break

    url='http://fanyi.youdao.com/translate?smartresult=dict&smartresult=rule&smartresult=ugc&sessionFrom=null'

    # 请求主体
    data = {}
    data['type'] = "AUTO"
    data['i'] = content
    data['doctype'] = "json"
    data['xmlVersion'] = "1.8"
    data['keyfrom'] = "fanyi.web"
    data['ue'] = "UTF-8"
    data['action'] = "FY_BY_CLICKBUTTON"
    data['typoResult'] = "true"
    data = urllib.parse.urlencode(data).encode('utf-8')

    head = {}
    head['User-Agent'] = 'Mozilla/5.0 (Macintosh; Intel Mac OS X 10.11; rv:45.0) Gecko/20100101 Firefox/45.0'

    req = urllib.request.Request(url,data,head)            # 伪造请求头和请求主体
    response = urllib.request.urlopen(req)
    html = response.read().decode('utf-8')

    target = json.loads(html)
    print('翻译结果: ',(target['translateResult'][0][0]['tgt']))

也可以使用 add_header() 方法伪造请求头, 如:

import urllib.request
import urllib.parse
import json

while True:
  content = input('请输入要翻译的内容(exit!):')
  if content == 'exit!':
        break

    url = 'http://fanyi.youdao.com/translate?smartresult=dict&smartresult=rule&smartresult=ugc&sessionFrom=null'

    # 请求主体
    data = {}
  data['type'] = "AUTO"
  data['i'] = content
  data['doctype'] = "json"
  data['xmlVersion'] = "1.8"
  data['keyfrom'] = "fanyi.web"
  data['ue'] = "UTF-8"
  data['action'] = "FY_BY_CLICKBUTTON"
  data['typoResult'] = "true"
  data = urllib.parse.urlencode(data).encode('utf-8')

  req = urllib.request.Request(url,data)
  req.add_header('User-Agent','Mozilla/5.0 (Macintosh; Intel Mac OS X 10.11; rv:45.0) Gecko/20100101 Firefox/45.0')

  response = urllib.request.urlopen(req)
  html=response.read().decode('utf-8')

  target = json.loads(html)
  print('翻译结果: ',(target['translateResult'][0][0]['tgt']))

4. 使用代理IP

为了避免爬虫采集过于频繁导致的IP被封的问题, 可以使用代理IP, 如:

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# 参数是一个字典{'类型':'代理ip:端口号'}
proxy_support = urllib.request.ProxyHandler({'type': 'ip:port'})

# 定制一个opener
opener = urllib.request.build_opener(proxy_support)

# 安装opener
urllib.request.install_opener(opener)

#调用opener
opener.open(url)

注: 使用爬虫过于频繁的访问目标站点会占用服务器大量资源, 大规模分布式爬虫集中爬取某一站点甚至相当于对该站点发起DDOS攻击; 因此, 使用爬虫爬取数据时应该合理安排爬取频率和时间; 如: 在服务器相对空闲的时间 ( 如: 凌晨 ) 进行爬取, 完成一次爬取任务后暂停一段时间等;

5. 检测网页的编码方式

尽管大多数网页都是用 UTF-8 编码, 但有时候会遇到使用其他编码方式的网页, 因此必须知道网页的编码方式才能正确的对爬取的页面进行解码;

chardet 是 python 的一个第三方模块, 使用 chardet 可以自动检测网页的编码方式;

安装 chardet : pip install charest

使用:

import chardet
url = 'http://www,baidu.com'
html = urllib.request.urlopen(url).read()

>>> chardet.detect(html)
{'confidence': 0.99, 'encoding': 'utf-8'}

6. 获得跳转链接

有时网页一个页面需要在原始 URL 的基础上进行一次甚至多次跳转才能最终到达目的页面, 因此需要正确的处理跳转;

通过 requests 模块的 head() 函数获得跳转链接的 URL , 如

url='https://unsplash.com/photos/B1amIgaNkwA/download/'
res = requests.head(url)
re=res.headers['Location']