Python Scrapy爬虫框架学习

 

一、Scrapy框架简介

Scrapy是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。 可以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。

其最初是为了 页面抓取 (更确切来说, 网络抓取 )所设计的, 也可以应用在获取API所返回的数据(例如 Amazon Associates Web Services ) 或者通用的网络爬虫。

二、架构流程图

接下来的图表展现了Scrapy的架构,包括组件及在系统中发生的数据流的概览(绿色箭头所示)。 下面对每个组件都做了简单介绍,并给出了详细内容的链接。数据流如下所描述。

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。

 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。)

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:

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:https://www.lagou.com/ 网站里的所有讲师的姓名、职称和个人信息。

  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)。
  4. 接下来,创建一个LagouItem 类,和构建item模型(model)。

    import scrapy

    class ItcastItem(scrapy.Item):

       name = scrapy.Field()
       level = scrapy.Field()
       info = scrapy.Field()

三、制作爬虫 (spiders/lagou.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 = "lagou"
    allowed_domains = ["lagou.com"]
    start_urls = (
        'http://www.lagou.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 = ("https://www.lagou.com/zhaopin/qukuailian/?labelWords=label",)

修改parse()方法

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

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