Python爬虫——Scrapy

介绍

基本概念

  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。
在这里插入图片描述

所使用的组件

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爬虫步骤

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

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:

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

下面来简单介绍一下各个主要文件的作用:
  scrapy.cfg: 项目的配置文件。
  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。
  mySpider/pipelines.py: 项目的管道文件。
  mySpider/settings.py: 项目的设置文件。
  mySpider/spiders/: 存储爬虫代码目录。

二、明确目标(mySpider/items.py)

  我们打算抓取 http://www.itcast.cn/channel/teacher.shtml 网站里的所有讲师的姓名、职称和个人信息。

  打开 mySpider 目录下的 items.py。

  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。

  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)。

import scrapy

class ItcastItem(scrapy.Item):
   name = scrapy.Field()
   title = scrapy.Field()
   info = scrapy.Field()

三、制作爬虫 (spiders/itcastSpider.py)

爬虫功能要分两步:

  1. 爬数据

  在当前目录下输入命令,将在mySpider/spider目录下创建一个名为itcast的爬虫,并指定爬取域的范围:

scrapy genspider itcast "itcast.cn"

  打开 mySpider/spider目录里的 itcast.py,默认增加了下列代码:

import scrapy

class ItcastSpider(scrapy.Spider):
    name = "itcast"
    allowed_domains = ["itcast.cn"]
    start_urls = (
        'http://www.itcast.cn/',
    )

    def parse(self, response):
        pass

  其实也可以由我们自行创建itcast.py并编写上面的代码,只不过使用命令可以免去编写固定代码的麻烦

  要建立一个Spider, 你必须用scrapy.Spider类创建一个子类,并确定了三个强制的属性 和 一个方法。

  name = “” :这个爬虫的识别名称,必须是唯一的,在不同的爬虫必须定义不同的名字。

  allow_domains = [] 是搜索的域名范围,也就是爬虫的约束区域,规定爬虫只爬取这个域名下的网页,不存在的URL会被忽略。

  start_urls = () :爬取的URL元祖/列表。爬虫从这里开始抓取数据,所以,第一次下载的数据将会从这些urls开始。其他子URL将会从这些起始URL中继承性生成。

  parse(self, response) :解析的方法,每个初始URL完成下载后将被调用,调用的时候传入从每一个URL传回的Response对象来作为唯一参数,主要作用如下:

  负责解析返回的网页数据(response.body),提取结构化数据(生成item)
  生成需要下一页的URL请求。
  将start_urls的值修改为需要爬取的第一个url

start_urls = ("http://www.itcast.cn/channel/teacher.shtml",)

修改parse()方法

def parse(self, response):
    filename = "teacher.html"
    open(filename, 'w').write(response.body)

然后运行一下看看,在mySpider目录下执行:

scrapy crawl itcast

  是的,就是 itcast,看上面代码,它是 ItcastSpider 类的 name 属性,也就是使用 scrapy genspider命令的唯一爬虫名。

  运行之后,如果打印的日志出现 [scrapy] INFO: Spider closed (finished),代表执行完成。 之后当前文件夹中就出现了一个 teacher.html 文件,里面就是我们刚刚要爬取的网页的全部源代码信息。

四、保存数据

  scrapy保存信息的最简单的方法主要有四种,-o 输出指定格式的文件,命令如下:

scrapy crawl itcast -o teachers.json

  json lines格式,默认为Unicode编码

scrapy crawl itcast -o teachers.jsonl

  csv 逗号表达式,可用Excel打开

scrapy crawl itcast -o teachers.csv

  xml格式

scrapy crawl itcast -o teachers.xml

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