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처음부터 Python 크롤러 작성 - Scrapy 프레임워크를 사용하여 크롤러 작성

高洛峰
풀어 주다: 2016-12-13 13:48:50
원래의
1435명이 탐색했습니다.

웹 크롤러는 인터넷상의 데이터를 크롤링하는 프로그램으로, 특정 웹페이지의 HTML 데이터를 크롤링하는 데 사용할 수 있습니다. 크롤러 프로그램을 개발하기 위해 일부 라이브러리를 사용하지만 프레임워크를 사용하면 효율성이 크게 향상되고 개발 시간이 단축될 수 있습니다. Scrapy는 Python으로 작성되었으며 가볍고 간단하며 사용하기 쉽습니다. Scrapy를 사용하면 온라인 데이터 수집을 쉽게 완료할 수 있으며 자체 개발에 많은 노력을 들이지 않고도 많은 작업을 완료할 수 있습니다.

우선 질문에 답해야 합니다.
Q: 크롤러에 웹사이트를 설치하려면 몇 단계를 거쳐야 하나요?
답은 간단합니다. 4단계입니다.
새 프로젝트 만들기(Project): 새 크롤러 프로젝트 만들기
Clear goal(Items): 크롤링하려는 목표 명시
스파이더 만들기( Spider) : 크롤러를 만들어서 웹 페이지 크롤링 시작
콘텐츠 저장(Pipeline) : 크롤링된 콘텐츠를 저장할 파이프라인 설계

자, 이제 기본 프로세스가 결정되었으니 완료하세요. 단계별로.

1. 새 프로젝트(Project)를 만듭니다.
Shift 키를 누른 채 빈 디렉터리를 마우스 오른쪽 버튼으로 클릭하고 "여기에서 명령 창 열기"를 선택한 다음

scrapy startproject tutorial
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그 중 튜토리얼이 프로젝트 이름이에요.

다음과 같은 디렉터리 구조로 튜토리얼 폴더가 생성되는 것을 확인할 수 있습니다.

tutorial/  
    scrapy.cfg  
    tutorial/  
        __init__.py  
        items.py  
        pipelines.py  
        settings.py  
        spiders/  
            __init__.py  
            ...
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다음은 각 파일의 역할을 간략하게 소개합니다.

scrapy.cfg: 프로젝트 구성 file
tutorial/: 프로젝트의 Python 모듈, 코드는 여기에서 참조됩니다.
tutorial/items.py: 프로젝트의 항목 파일
tutorial/pipelines.py: 파이프라인 파일 project
tutorial/settings.py: 프로젝트 설정 파일
tutorial/spiders/: 크롤러를 저장할 디렉터리

2. 목표 지우기(항목)

Scrapy에서 항목은 로드하는 데 사용되는 컨테이너입니다. DIC의 Python Dic과 유사한 크롤링된 콘텐츠도 사전이지만 오류를 줄이기 위한 추가 보호 기능을 제공합니다.
일반적으로 항목은 scrapy.item.Item 클래스를 사용하여 생성할 수 있고, 속성은 scrapy.item.Field 객체를 사용하여 정의할 수 있습니다(ORM과 유사한 매핑 관계로 이해 가능).
다음으로 아이템 모델 구축을 시작합니다.
우선 원하는 것은
이름(name)
링크(url)
설명(description)

tutorial 디렉토리에 있는 items.py 파일을 수정하고, 원래 클래스 뒤에 우리 자신의 클래스를 추가합니다.

dmoz.org 웹사이트의 콘텐츠를 캡처하고 싶기 때문에 이름을 DmozItem:

# Define here the models for your scraped items  
#  
# See documentation in:  
# http://doc.scrapy.org/en/latest/topics/items.html  
  
from scrapy.item import Item, Field  
  
class TutorialItem(Item):  
    # define the fields for your item here like:  
    # name = Field()  
    pass  
  
class DmozItem(Item):  
    title = Field()  
    link = Field()  
    desc = Field()
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처음에는 다소 혼란스러워 보일 수 있지만 이러한 항목을 정의하면 다음과 같은 경우를 사용할 수 있습니다. 다른 구성 요소를 사용하여 항목이 무엇인지 알아보세요.

항목은 간단히 캡슐화된 클래스 객체로 이해될 수 있습니다.

3. 거미 만들기


거미를 만들려면 먼저 기어가는 다음 회수하는 두 단계가 있습니다.

즉, 먼저 전체 웹페이지의 모든 콘텐츠를 가져온 다음 유용한 부분을 꺼내야 합니다.
3.1 크롤링
스파이더는 사용자가 도메인(또는 도메인 그룹)의 정보를 크롤링하기 위해 작성한 클래스입니다.
다운로드용 URL 목록, 링크 추적 체계, 웹 콘텐츠를 구문 분석하여 항목을 추출하는 방법을 정의합니다.
Spider를 생성하려면 scrapy.spider.BaseSpider를 사용하여 하위 클래스를 생성하고 세 가지 필수 속성을 결정해야 합니다.
name: 크롤러의 식별 이름으로, 서로 다른 크롤러 간에 고유해야 합니다. 한정된.
start_urls: 크롤링된 URL 목록입니다. 크롤러는 여기에서 데이터를 가져오기 시작하므로 첫 번째 데이터 다운로드는 이 URL에서 시작됩니다. 다른 하위 URL은 이러한 시작 URL에서 상속되어 생성됩니다.
parse(): 구문 분석 방법. 호출 시 각 URL에서 반환된 응답 개체를 유일한 매개 변수로 전달합니다. 캡처된 데이터를 구문 분석하고 일치(항목으로 구문 분석)하고 더 많은 URL을 추적합니다.

이해를 돕기 위해 너비 크롤러 튜토리얼에 언급된 아이디어를 참조할 수 있습니다. 튜토리얼 제공: [Java] Zhihu Chin 에피소드 5: HttpClient 툴킷 및 너비 크롤러 사용.
즉, 이를 기점으로 Url이 저장되고 점차적으로 확산되며, 조건에 맞는 모든 웹페이지 URL이 캡쳐되어 저장되고 계속해서 크롤링됩니다.

dmoz_spider.py라는 첫 번째 크롤러를 작성하고 tutorialspiders 디렉터리에 저장해 보겠습니다.

dmoz_spider.py 코드는 다음과 같습니다.

from scrapy.spider import Spider  
  
class DmozSpider(Spider):  
    name = "dmoz"  
    allowed_domains = ["dmoz.org"]  
    start_urls = [  
        "http://www.dmoz.org/Computers/Programming/Languages/Python/Books/",  
        "http://www.dmoz.org/Computers/Programming/Languages/Python/Resources/"  
    ]  
  
    def parse(self, response):  
        filename = response.url.split("/")[-2]  
        open(filename, 'wb').write(response.body)
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allow_domains는 검색할 도메인 이름 범위이며 크롤러의 제한 영역이기도 합니다. 이 도메인 이름.

파싱 기능을 보면 알 수 있듯이 링크의 마지막 두 주소를 빼내어 파일명으로 저장합니다.
그런 다음 이를 실행하고 살펴보세요. Shift 키를 누른 채 tutorial 디렉터리를 마우스 오른쪽 버튼으로 클릭하고 여기에서 명령 창을 열고 다음을 입력하세요.

scrapy crawl dmoz
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실행 결과는 그림과 같습니다.

처음부터 Python 크롤러 작성 - Scrapy 프레임워크를 사용하여 크롤러 작성

오류가 보고되었습니다:

UnicodeDecodeError: 'ascii' 코덱이 위치 1의 바이트 0xb0을 디코딩할 수 없습니다: 서수가 범위(128)에 없습니다.
An 첫 번째 Scrapy 프로젝트를 실행할 때 오류가 보고되었습니다. 안타깝습니다.
코딩 문제가 있을 것입니다. Google에서 해결책을 찾았습니다.
Python의 Libsite-packages 폴더에 새 sitecustomize.py를 만듭니다.

import sys    
sys.setdefaultencoding('gb2312')
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다시 실행해 보세요. 문제가 해결되었습니다. 결과를 살펴보세요.

처음부터 Python 크롤러 작성 - Scrapy 프레임워크를 사용하여 크롤러 작성

最后一句INFO: Closing spider (finished)表明爬虫已经成功运行并且自行关闭了。
包含 [dmoz]的行 ,那对应着我们的爬虫运行的结果。
可以看到start_urls中定义的每个URL都有日志行。
还记得我们的start_urls吗?
http://www.dmoz.org/Computers/Programming/Languages/Python/Books
http://www.dmoz.org/Computers/Programming/Languages/Python/Resources
因为这些URL是起始页面,所以他们没有引用(referrers),所以在它们的每行末尾你会看到 (referer: )。
在parse 方法的作用下,两个文件被创建:分别是 Books 和 Resources,这两个文件中有URL的页面内容。

那么在刚刚的电闪雷鸣之中到底发生了什么呢?
首先,Scrapy为爬虫的 start_urls属性中的每个URL创建了一个 scrapy.http.Request 对象 ,并将爬虫的parse 方法指定为回调函数。
然后,这些 Request被调度并执行,之后通过parse()方法返回scrapy.http.Response对象,并反馈给爬虫。

3.2取
爬取整个网页完毕,接下来的就是的取过程了。
光存储一整个网页还是不够用的。
在基础的爬虫里,这一步可以用正则表达式来抓。
在Scrapy里,使用一种叫做 XPath selectors的机制,它基于 XPath表达式。
如果你想了解更多selectors和其他机制你可以查阅资料:点我点我

这是一些XPath表达式的例子和他们的含义
/html/head/title: 选择HTML文档元素下面的 标签。<br/>/html/head/title/text(): 选择前面提到的<title> 元素下面的文本内容<br/>//td: 选择所有 <td> 元素<br/>//div[@class="mine"]: 选择所有包含 class="mine" 属性的div 标签元素<br/>以上只是几个使用XPath的简单例子,但是实际上XPath非常强大。<br/>可以参照W3C教程:点我点我。</p><p>为了方便使用XPaths,Scrapy提供XPathSelector 类,有两种可以选择,HtmlXPathSelector(HTML数据解析)和XmlXPathSelector(XML数据解析)。<br/>必须通过一个 Response 对象对他们进行实例化操作。<br/>你会发现Selector对象展示了文档的节点结构。因此,第一个实例化的selector必与根节点或者是整个目录有关 。<br/>在Scrapy里面,Selectors 有四种基础的方法(点击查看API文档):<br/>xpath():返回一系列的selectors,每一个select表示一个xpath参数表达式选择的节点<br/>css():返回一系列的selectors,每一个select表示一个css参数表达式选择的节点<br/>extract():返回一个unicode字符串,为选中的数据<br/>re():返回一串一个unicode字符串,为使用正则表达式抓取出来的内容</p><p>3.3xpath实验<br/>下面我们在Shell里面尝试一下Selector的用法。</p><p><img src="https://img.php.cn//upload/image/353/298/615/1481607473483397.jpg" title="처음부터 Python 크롤러 작성 - Scrapy 프레임워크를 사용하여 크롤러 작성" alt="처음부터 Python 크롤러 작성 - Scrapy 프레임워크를 사용하여 크롤러 작성" style="max-width:90%" style="max-width:90%"/></p><p>熟悉完了实验的小白鼠,接下来就是用Shell爬取网页了。<br/>进入到项目的顶层目录,也就是第一层tutorial文件夹下,在cmd中输入:</p><div class="code" style="position:relative; padding:0px; margin:0px;"><pre class="brush:python;toolbar:false">scrapy shell http://www.dmoz.org/Computers/Programming/Languages/Python/Books/</pre><div class="contentsignin">로그인 후 복사</div></div><p>回车后可以看到如下的内容:</p><p><img src="https://img.php.cn//upload/image/439/925/427/1481607511107368.jpg" title="처음부터 Python 크롤러 작성 - Scrapy 프레임워크를 사용하여 크롤러 작성" alt="처음부터 Python 크롤러 작성 - Scrapy 프레임워크를 사용하여 크롤러 작성" style="max-width:90%" style="max-width:90%"/></p><p>在Shell载入后,你将获得response回应,存储在本地变量 response中。<br/>所以如果你输入response.body,你将会看到response的body部分,也就是抓取到的页面内容:</p><p><img src="https://img.php.cn//upload/image/430/606/291/1481607527678411.jpg" title="처음부터 Python 크롤러 작성 - Scrapy 프레임워크를 사용하여 크롤러 작성" alt="처음부터 Python 크롤러 작성 - Scrapy 프레임워크를 사용하여 크롤러 작성" style="max-width:90%" style="max-width:90%"/></p><p>或者输入response.headers 来查看它的 header部分:</p><p><img src="https://img.php.cn//upload/image/962/265/546/1481607541777297.jpg" title="처음부터 Python 크롤러 작성 - Scrapy 프레임워크를 사용하여 크롤러 작성" alt="처음부터 Python 크롤러 작성 - Scrapy 프레임워크를 사용하여 크롤러 작성" style="max-width:90%" style="max-width:90%"/></p><p>现在就像是一大堆沙子握在手里,里面藏着我们想要的金子,所以下一步,就是用筛子摇两下,把杂质出去,选出关键的内容。<br/>selector就是这样一个筛子。<br/>在旧的版本中,Shell实例化两种selectors,一个是解析HTML的 hxs 变量,一个是解析XML 的 xxs 变量。<br/>而现在的Shell为我们准备好的selector对象,sel,可以根据返回的数据类型自动选择最佳的解析方案(XML or HTML)。<br/>然后我们来捣弄一下!~<br/>要彻底搞清楚这个问题,首先先要知道,抓到的页面到底是个什么样子。<br/>比如,我们要抓取网页的标题,也就是<title>这个标签:</p><p><img src="https://img.php.cn//upload/image/630/582/688/1481607561230519.png" title="처음부터 Python 크롤러 작성 - Scrapy 프레임워크를 사용하여 크롤러 작성" alt="처음부터 Python 크롤러 작성 - Scrapy 프레임워크를 사용하여 크롤러 작성" style="max-width:90%" style="max-width:90%"/></p><p>可以输入:</p><div class="code" style="position:relative; padding:0px; margin:0px;"><pre class="brush:python;toolbar:false">sel.xpath(&#39;//title&#39;)</pre><div class="contentsignin">로그인 후 복사</div></div><p>结果就是:</p><p><img src="https://img.php.cn//upload/image/954/992/585/1481607596582683.png" title="처음부터 Python 크롤러 작성 - Scrapy 프레임워크를 사용하여 크롤러 작성" alt="처음부터 Python 크롤러 작성 - Scrapy 프레임워크를 사용하여 크롤러 작성" style="max-width:90%" style="max-width:90%"/></p><p>这样就能把这个标签取出来了,用extract()和text()还可以进一步做处理。<br/>备注:简单的罗列一下有用的xpath路径表达式:<br/>表达式 描述<br/>nodename 选取此节点的所有子节点。<br/>/ 从根节点选取。<br/>// 从匹配选择的当前节点选择文档中的节点,而不考虑它们的位置。<br/>. 选取当前节点。<br/>.. 选取当前节点的父节点。<br/>@ 选取属性。<br/>全部的实验结果如下,In[i]表示第i次实验的输入,Out[i]表示第i次结果的输出</p><div class="code" style="position:relative; padding:0px; margin:0px;"><pre class="brush:python;toolbar:false">In [1]: sel.xpath(&#39;//title&#39;) Out[1]: [<Selector xpath='//title' data=u'<title>Open Directory - Computers: Progr'>] In [2]: sel.xpath(&#39;//title&#39;).extract() Out[2]: [u'<title>Open Directory - Computers: Programming: Languages: Python: Books'] In [3]: sel.xpath('//title/text()') Out[3]: [] In [4]: sel.xpath('//title/text()').extract() Out[4]: [u'Open Directory - Computers: Programming: Languages: Python: Books'] In [5]: sel.xpath('//title/text()').re('(\w+):') Out[5]: [u'Computers', u'Programming', u'Languages', u'Python']

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当然title这个标签对我们来说没有太多的价值,下面我们就来真正抓取一些有意义的东西。
使用火狐的审查元素我们可以清楚地看到,我们需要的东西如下:

처음부터 Python 크롤러 작성 - Scrapy 프레임워크를 사용하여 크롤러 작성

我们可以用如下代码来抓取这个

  • 标签:

    sel.xpath(&#39;//ul/li&#39;)
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  • 标签中,可以这样获取网站的描述:

    sel.xpath(&#39;//ul/li/text()&#39;).extract()
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    可以这样获取网站的标题:

    sel.xpath(&#39;//ul/li/a/text()&#39;).extract()
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  • 标签中,可以这样获取网站的描述:

    sel.xpath(&#39;//ul/li/text()&#39;).extract()
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    可以这样获取网站的标题:

    sel.xpath(&#39;//ul/li/a/text()&#39;).extract()
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    可以这样获取网站的超链接:

    sel.xpath(&#39;//ul/li/a/@href&#39;).extract()
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    当然,前面的这些例子是直接获取属性的方法。
    我们注意到xpath返回了一个对象列表,
    那么我们也可以直接调用这个列表中对象的属性挖掘更深的节点
    (参考:Nesting selectors andWorking with relative XPaths in the Selectors):
    sites = sel.xpath(&#39;//ul/li&#39;)
    for site in sites:
    title = site.xpath('a/text()').extract()
    link = site.xpath('a/@href').extract()
    desc = site.xpath('text()').extract()
    print title, link, desc

    3.4xpath实战
    我们用shell做了这么久的实战,最后我们可以把前面学习到的内容应用到dmoz_spider这个爬虫中。
    在原爬虫的parse函数中做如下修改:

    from scrapy.spider import Spider  
    from scrapy.selector import Selector  
      
    class DmozSpider(Spider):  
        name = "dmoz"  
        allowed_domains = ["dmoz.org"]  
        start_urls = [  
            "http://www.dmoz.org/Computers/Programming/Languages/Python/Books/",  
            "http://www.dmoz.org/Computers/Programming/Languages/Python/Resources/"  
        ]  
      
        def parse(self, response):  
            sel = Selector(response)  
            sites = sel.xpath(&#39;//ul/li&#39;)  
            for site in sites:  
                title = site.xpath('a/text()').extract()  
                link = site.xpath('a/@href').extract()  
                desc = site.xpath('text()').extract()  
                print title
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    注意,我们从scrapy.selector中导入了Selector类,并且实例化了一个新的Selector对象。这样我们就可以像Shell中一样操作xpath了。
    我们来试着输入一下命令运行爬虫(在tutorial根目录里面):

    scrapy crawl dmoz
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    运行结果如下:

    처음부터 Python 크롤러 작성 - Scrapy 프레임워크를 사용하여 크롤러 작성

    果然,成功的抓到了所有的标题。但是好像不太对啊,怎么Top,Python这种导航栏也抓取出来了呢?
    我们只需要红圈中的内容:

    처음부터 Python 크롤러 작성 - Scrapy 프레임워크를 사용하여 크롤러 작성

    看来是我们的xpath语句有点问题,没有仅仅把我们需要的项目名称抓取出来,也抓了一些无辜的但是xpath语法相同的元素。
    审查元素我们发现我们需要的

      具有class='directory-url'的属性,
      那么只要把xpath语句改成sel.xpath('//ul[@class="directory-url"]/li')即可
      将xpath语句做如下调整:

      from scrapy.spider import Spider  
      from scrapy.selector import Selector  
        
      class DmozSpider(Spider):  
          name = "dmoz"  
          allowed_domains = ["dmoz.org"]  
          start_urls = [  
              "http://www.dmoz.org/Computers/Programming/Languages/Python/Books/",  
              "http://www.dmoz.org/Computers/Programming/Languages/Python/Resources/"  
          ]  
        
          def parse(self, response):  
              sel = Selector(response)  
              sites = sel.xpath(&#39;//ul[@class="directory-url"]/li&#39;)  
              for site in sites:  
                  title = site.xpath(&#39;a/text()&#39;).extract()  
                  link = site.xpath(&#39;a/@href&#39;).extract()  
                  desc = site.xpath(&#39;text()&#39;).extract()  
                  print title
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      成功抓出了所有的标题,绝对没有滥杀无辜:

      처음부터 Python 크롤러 작성 - Scrapy 프레임워크를 사용하여 크롤러 작성

      3.5使用Item
      接下来我们来看一看如何使用Item。
      前面我们说过,Item 对象是自定义的python字典,可以使用标准字典语法获取某个属性的值:

      >>> item = DmozItem()  
      >>> item[&#39;title&#39;] = &#39;Example title&#39;  
      >>> item[&#39;title&#39;]  
      &#39;Example title&#39;
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      作为一只爬虫,Spiders希望能将其抓取的数据存放到Item对象中。为了返回我们抓取数据,spider的最终代码应当是这样:

      from scrapy.spider import Spider  
      from scrapy.selector import Selector  
        
      from tutorial.items import DmozItem  
        
      class DmozSpider(Spider):  
          name = "dmoz"  
          allowed_domains = ["dmoz.org"]  
          start_urls = [  
              "http://www.dmoz.org/Computers/Programming/Languages/Python/Books/",  
              "http://www.dmoz.org/Computers/Programming/Languages/Python/Resources/"  
          ]  
        
          def parse(self, response):  
              sel = Selector(response)  
              sites = sel.xpath(&#39;//ul[@class="directory-url"]/li&#39;)  
              items = []  
              for site in sites:  
                  item = DmozItem()  
                  item[&#39;title&#39;] = site.xpath(&#39;a/text()&#39;).extract()  
                  item[&#39;link&#39;] = site.xpath(&#39;a/@href&#39;).extract()  
                  item[&#39;desc&#39;] = site.xpath(&#39;text()&#39;).extract()  
                  items.append(item)  
              return items
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      4.存储内容(Pipeline)
      保存信息的最简单的方法是通过Feed exports,主要有四种:JSON,JSON lines,CSV,XML。
      我们将结果用最常用的JSON导出,命令如下:

      scrapy crawl dmoz -o items.json -t json
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      -o 后面是导出文件名,-t 后面是导出类型。
      然后来看一下导出的结果,用文本编辑器打开json文件即可(为了方便显示,在item中删去了除了title之外的属性):

      처음부터 Python 크롤러 작성 - Scrapy 프레임워크를 사용하여 크롤러 작성

      因为这个只是一个小型的例子,所以这样简单的处理就可以了。
      如果你想用抓取的items做更复杂的事情,你可以写一个 Item Pipeline(条目管道)。
      这个我们以后再慢慢玩^_^

      以上便是python爬虫框架Scrapy制作爬虫抓取网站内容的全部过程了,非常的详尽吧,希望能够对大家有所帮助,有需要的话也可以和我联系,一起进步


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