Table des matières
1 Vue d'ensemble des robots d'indexation
1.1 Principe de fonctionnement
1.4 Le défi du robot d'exploration
2 Développement de robot d'exploration Web
2.1 Processus de base du robot d'exploration Web général
2.2 Technologies courantes des robots d'indexation Web
2.3 Bibliothèques tierces couramment utilisées par les robots d'indexation Web
Guide de colonne
Adresse d'abonnement à la colonne : https://blog.csdn.net/qq_35831906/category_12375510.html
1 Vue d'ensemble des robots d'indexation
Un robot d'exploration Web, également connu sous le nom d'araignée Web ou de robot Web, est un programme automatisé utilisé pour parcourir et récupérer des informations sur Internet. Les robots d'exploration peuvent parcourir des pages Web, collecter des données et extraire des informations pour un traitement et une analyse ultérieurs. Les robots d'exploration Web jouent un rôle important dans les moteurs de recherche, la collecte de données, la surveillance des informations et d'autres domaines.
1.1 Principe de fonctionnement
Sélection de l'URL initiale : le robot démarre avec une ou plusieurs URL initiales, qui sont généralement la page d'accueil ou d'autres pages du site Web que vous souhaitez commencer à explorer.
Envoyer une requête HTTP : Pour chaque URL initiale, le crawler envoie une requête HTTP pour obtenir le contenu de la page Web. Les requêtes peuvent inclure différentes méthodes HTTP telles que GET et POST, et peuvent également définir des en-têtes de requête, des paramètres et des cookies.
Recevoir une réponse HTTP : Le serveur renverra une réponse HTTP, qui contient le code HTML de la page Web et d'autres ressources, telles que des images, CSS, JavaScript, etc.
Analyse du contenu de la page Web : le robot utilise une bibliothèque d'analyse HTML (telle que Beautiful Soup ou lxml) pour analyser le code HTML reçu et le convertir en une structure DOM (Document Object Model).
Extraction et traitement des données : Grâce à la structure DOM, les crawlers extraient les informations requises des pages Web, telles que les titres, les textes, les liens, les images, etc. Ceci peut être réalisé via des sélecteurs CSS, XPath, etc.
Stocker les données : Le crawler stocke les données extraites dans des fichiers locaux, des bases de données ou d'autres systèmes de stockage pour une analyse et une utilisation ultérieures.
Découverte de nouveaux liens : lors de l'analyse des pages Web, le crawler trouvera de nouveaux liens et les ajoutera à la file d'attente des URL à crawler afin de pouvoir continuer à crawler d'autres pages.
Processus de répétition : le robot d'exploration exécute les étapes ci-dessus dans une boucle, extrait l'URL de la file d'attente d'URL initiale, envoie une requête, reçoit une réponse, analyse la page Web, extrait des informations, traite et stocke des données, découvre de nouveaux liens, jusqu'à ce que l'exploration tâche est terminée.
Contrôle et maintenance : Les crawlers doivent définir une fréquence et un délai de requête appropriés pour éviter une charge excessive sur le serveur. Vous devez également surveiller l'état d'exécution du robot d'exploration et gérer les erreurs et les exceptions.
1.2 Scénarios d'application
Moteurs de recherche : Les moteurs de recherche utilisent des robots d'exploration pour explorer le contenu Web et créer des index afin que les utilisateurs puissent trouver rapidement des informations pertinentes lors de la recherche.
Collecte de données : Les entreprises, les instituts de recherche, etc. peuvent utiliser des crawlers pour collecter des données sur Internet à des fins d'analyse de marché, de suivi de l'opinion publique, etc.
Agrégation d'actualités : les robots d'exploration peuvent récupérer des titres d'actualités, des résumés, etc. à partir de divers sites Web d'actualités pour les plates-formes d'agrégation d'actualités.
Comparaison des prix : Les sites Web de commerce électronique peuvent utiliser des robots d'exploration pour saisir les prix des produits des concurrents et des informations pour l'analyse de la comparaison des prix.
Analyse scientifique : Les chercheurs peuvent utiliser des crawlers pour obtenir de la littérature scientifique, des articles universitaires et d'autres informations.
1.3 Stratégie des robots
General Crawler et Focused Crawler sont deux stratégies d'exploration Web différentes utilisées pour obtenir des informations sur Internet. Ils fonctionnent différemment et sont utilisés différemment.
General Crawler : Un general crawler est un crawler à usage général dont le but est de parcourir autant de pages Web que possible sur Internet afin de collecter et d'indexer autant d'informations que possible. Le robot d'exploration général commencera à partir d'une URL de départ, puis explorera davantage de pages Web via le suivi des liens, l'exploration récursive, etc., pour créer un index de pages Web complet.
Caractéristiques d'Universal Crawler :
- Le but est de collecter le maximum d'informations.
- Commencez avec une ou plusieurs URL de démarrage et suivez l'expansion via des liens.
- Convient aux moteurs de recherche et aux grands projets d'indexation de données.
- Le fichier robots.txt et le mécanisme anti-crawler du site Web doivent être pris en compte.
Robot d'exploration ciblé : Un robot d'exploration ciblé est un robot d'exploration qui se concentre sur un domaine ou un sujet spécifique, et il explore de manière sélective les pages Web liées à un sujet spécifique. Différent des robots d'exploration à usage général, les robots d'exploration ciblés se concentrent uniquement sur certaines pages Web spécifiques pour répondre à des besoins spécifiques, tels que l'analyse de l'opinion publique, l'agrégation de nouvelles, etc.
Zoom sur les caractéristiques des reptiles :
- Concentrez-vous sur un sujet ou un domaine spécifique.
- Explorer sélectivement les pages Web en fonction de mots-clés spécifiques, de règles de contenu, etc.
- Adapté aux besoins personnalisés, tels que la surveillance de l'opinion publique, l'agrégation de nouvelles, etc.
- Des informations dans des domaines spécifiques peuvent être obtenues plus précisément.
Dans les applications pratiques, les robots d'exploration à usage général et les robots d'exploration ciblés ont leurs propres avantages et utilisations. Les robots d'exploration à usage général conviennent à la création d'index de moteurs de recherche complets, ainsi qu'à l'analyse et à l'exploration de données à grande échelle. Les robots d'exploration ciblés sont plus adaptés aux besoins personnalisés et peuvent obtenir des informations précises pour des domaines ou des sujets spécifiques.
1.4 Le défi du robot d'exploration
Modifications de la structure du site Web : La structure et le contenu du site Web peuvent changer à tout moment et les robots d'exploration doivent être ajustés et mis à jour.
Mécanisme anti-crawler : Certains sites Web ont adopté des mesures anti-crawler, telles que la limitation de la fréquence des requêtes et l'utilisation de codes de vérification.
Nettoyage des données : Les données extraites des pages Web peuvent contenir du bruit et doivent être nettoyées et organisées.
Questions juridiques et morales : les crawlers doivent se conformer aux lois et réglementations, respecter les règles du site Web et ne pas abuser ni enfreindre les droits et intérêts d'autrui.
Résumé : Un robot d'indexation est un programme automatisé utilisé pour obtenir des informations sur Internet. Il collecte et organise les données à travers des étapes telles que l'envoi de demandes, l'analyse de pages Web et l'extraction d'informations. Dans différents scénarios d'application, les crawlers jouent un rôle important, mais ils doivent également faire face à divers défis et problèmes de conformité.
2 Développement de robot d'exploration Web
2.1 Processus de base du robot d'exploration Web général
2.2 Technologies courantes des robots d'indexation Web
Un robot d'exploration Web est un programme automatisé utilisé pour collecter des données sur Internet. Les technologies de robot d'exploration Web et les bibliothèques tierces couramment utilisées incluent les éléments suivants :
1. Traitement des requêtes et des réponses :
- Requêtes : une bibliothèque pour envoyer des requêtes HTTP et traiter les réponses, ce qui facilite l'obtention de contenu Web par les robots d'exploration.
- httpx : similaire
requests
, prend en charge les requêtes synchrones et asynchrones, convient aux robots d'exploration hautes performances.2. Analysez et extrayez les données :
- Beautiful Soup : utilisé pour analyser les documents HTML et XML et fournir des méthodes simples pour extraire les données requises.
- lxml : une bibliothèque d'analyse HTML et XML hautes performances qui prend en charge les sélecteurs XPath et CSS.
- PyQuery : une bibliothèque d'analyse basée sur jQuery qui prend en charge les sélecteurs CSS.
3. Affichez dynamiquement les pages Web :
- Selenium : une bibliothèque de navigateur automatisée pour la gestion de pages Web rendues dynamiquement, telles que le chargement de contenu JavaScript.
4. Traitement asynchrone :
- asyncio et aiohttp : utilisés pour traiter les requêtes de manière asynchrone et améliorer l'efficacité des crawlers.
5. Stockage des données :
- SQLite, MySQL, MongoDB : la base de données est utilisée pour stocker et gérer les données analysées.
- CSV, JSON : Formats simples pour exporter et importer des données.
6. Anti-crawler et proxy IP :
- Paramètre User-Agent : définissez l'en-tête User-Agent de la requête pour simuler différents navigateurs et systèmes d'exploitation.
- Serveur proxy : utilisez l'IP proxy pour masquer l'adresse IP réelle et éviter l'interdiction IP.
- Traitement des captchas : utilisez la technologie de reconnaissance des captchas pour traiter les sites Web qui nécessitent des captchas.
7. Robots.txt et conformité à la politique du site :
- robots.txt : un fichier qui vérifie le site Web
robots.txt
et suit les règles du site Web.- Délai du robot : Définissez le délai des requêtes du robot pour éviter une charge excessive sur le serveur.
8. Cadre du robot d'exploration :
- Scrapy : Un framework de crawler puissant qui fournit de nombreuses fonctions pour organiser le processus de crawling.
- Splash : un service de rendu JavaScript, adapté à la gestion de pages Web dynamiques.
2.3 Bibliothèques tierces couramment utilisées par les robots d'indexation Web
Les robots d'exploration Web utilisent une variété de technologies et de bibliothèques tierces pour réaliser l'acquisition de données, l'analyse et le traitement des pages Web. Voici les technologies et bibliothèques tierces couramment utilisées pour les robots d'exploration Web :
1. Bibliothèque de requêtes : le cœur d'un robot d'indexation Web consiste à envoyer des requêtes HTTP et à traiter les réponses. Voici quelques bibliothèques de requêtes couramment utilisées :
- Requêtes : une bibliothèque HTTP facile à utiliser pour envoyer des requêtes HTTP et traiter les réponses.
- httpx : un client HTTP moderne qui prend en charge les requêtes asynchrones et synchrones.
2. Bibliothèque d'analyse : La bibliothèque d'analyse est utilisée pour extraire les données requises des documents HTML ou XML.
- Beautiful Soup : Une bibliothèque pour extraire des données de documents HTML et XML, prenant en charge des requêtes et une analyse flexibles.
- lxml : une bibliothèque d'analyse XML et HTML hautes performances qui prend en charge les sélecteurs XPath et CSS.
3. Référentiel de données : Le stockage des données explorées est l'une des parties importantes du crawler.
- SQLAlchemy : une boîte à outils SQL puissante pour manipuler des bases de données relationnelles en Python.
- Pandas : une bibliothèque d'analyse de données qui peut être utilisée pour le nettoyage et l'analyse des données.
- MongoDB : une base de données non relationnelle, adaptée au stockage et au traitement de grandes quantités de données non structurées.
- SQLite : une base de données relationnelle embarquée légère.
4. Bibliothèque asynchrone : l'utilisation de requêtes asynchrones peut améliorer l'efficacité des robots d'exploration.
- asyncio : bibliothèque d'E/S asynchrones de Python pour l'écriture de code asynchrone.
- aiohttp : un client HTTP asynchrone qui prend en charge les requêtes asynchrones.
5. Traitement du rendu dynamique : certaines pages Web utilisent JavaScript pour le rendu dynamique, qui doit être traité par le moteur du navigateur.
- Selenium : une bibliothèque de manipulation de navigateur automatisée pour gérer les pages rendues par JavaScript.
6. Réponse à la technologie anti-crawler : certains sites Web prennent des mesures anti-crawler, qui nécessitent certaines techniques pour les contourner.
- Pool de proxy : utilisez une IP proxy pour éviter que les accès fréquents à la même IP ne soient interdits.
- Randomisation de l'agent utilisateur : modifiez l'agent utilisateur pour émuler différents navigateurs et systèmes d'exploitation.
Ce ne sont là que quelques-unes des techniques et des bibliothèques tierces couramment utilisées par les robots d'exploration Web. Selon les exigences réelles du projet, vous pouvez choisir les technologies et les outils appropriés pour obtenir des robots d'exploration Web efficaces, stables et utiles.
3 Exemple de robot simple
Créez un robot d'exploration simple, tel que l'exploration d'informations textuelles sur une page Web statique et sa sortie.
import requests
from bs4 import BeautifulSoup
# 发送GET请求获取网页内容
url = 'https://www.baidu.com'
response = requests.get(url)
response.encoding = 'utf-8' # 指定编码为UTF-8
html_content = response.text
# 使用Beautiful Soup解析HTML内容
soup = BeautifulSoup(html_content, 'html.parser')
# 提取网页标题
title = soup.title.text
# 提取段落内容
paragraphs = soup.find_all('p')
paragraph_texts = [p.text for p in paragraphs]
# 输出结果
print("Title:", title)
print("Paragraphs:")
for idx, paragraph in enumerate(paragraph_texts, start=1):
print(f"{idx}. {paragraph}")