‘壹’ C#爬虫爬虫的多线程如何实现
开发网络爬虫应该选择Nutch、Crawler4j、WebMagic、scrapy、WebCollector还是其他的?这里按照我的经验随便扯淡一下:上面说的爬虫,基本可以分3类:1.分布式爬虫:Nutch
2.JAVA单机爬虫:Crawler4j、WebMagic、WebCollector
3. 非JAVA单机爬虫:scrapy
第一类:分布式爬虫
爬虫使用分布式,主要是解决两个问题:
1)海量URL管理
2)网速
现在比较流行的分布式爬虫,是Apache的Nutch。但是对于大多数用户来说,Nutch是这几类爬虫里,最不好的选择,理由如下:
1)Nutch是为搜索引擎设计的爬虫,大多数用户是需要一个做精准数据爬取(精抽取)的爬虫。Nutch运行的一套流程里,有三分之二是为了搜索引擎而设计的。对精抽取没有太大的意义。也就是说,用Nutch做数据抽取,会浪费很多的时间在不必要的计算上。而且如果你试图通过对Nutch进行二次开发,来使得它适用于精抽取的业务,基本上就要破坏Nutch的框架,把Nutch改的面目全非,有修改Nutch的能力,真的不如自己重新写一个分布式爬虫框架了。
2)Nutch依赖hadoop运行,hadoop本身会消耗很多的时间。如果集群机器数量较少,爬取速度反而不如单机爬虫快。
3)Nutch虽然有一套插件机制,而且作为亮点宣传。可以看到一些开源的Nutch插件,提供精抽取的功能。但是开发过Nutch插件的人都知道,Nutch的插件系统有多蹩脚。利用反射的机制来加载和调用插件,使得程序的编写和调试都变得异常困难,更别说在上面开发一套复杂的精抽取系统了。而且Nutch并没有为精抽取提供相应的插件挂载点。Nutch的插件有只有五六个挂载点,而这五六个挂载点都是为了搜索引擎服务的,并没有为精抽取提供挂载点。大多数Nutch的精抽取插件,都是挂载在“页面解析”(parser)这个挂载点的,这个挂载点其实是为了解析链接(为后续爬取提供URL),以及为搜索引擎提供一些易抽取的网页信息(网页的meta信息、text文本)。
4)用Nutch进行爬虫的二次开发,爬虫的编写和调试所需的时间,往往是单机爬虫所需的十倍时间不止。了解Nutch源码的学习成本很高,何况是要让一个团队的人都读懂Nutch源码。调试过程中会出现除程序本身之外的各种问题(hadoop的问题、hbase的问题)。
5)很多人说Nutch2有gora,可以持久化数据到avro文件、hbase、mysql等。很多人其实理解错了,这里说的持久化数据,是指将URL信息(URL管理所需要的数据)存放到avro、hbase、mysql。并不是你要抽取的结构化数据。其实对大多数人来说,URL信息存在哪里无所谓。
6)Nutch2的版本目前并不适合开发。官方现在稳定的Nutch版本是nutch2.2.1,但是这个版本绑定了gora-0.3。如果想用hbase配合nutch(大多数人用nutch2就是为了用hbase),只能使用0.90版本左右的hbase,相应的就要将hadoop版本降到hadoop 0.2左右。而且nutch2的官方教程比较有误导作用,Nutch2的教程有两个,分别是Nutch1.x和Nutch2.x,这个Nutch2.x官网上写的是可以支持到hbase 0.94。但是实际上,这个Nutch2.x的意思是Nutch2.3之前、Nutch2.2.1之后的一个版本,这个版本在官方的SVN中不断更新。而且非常不稳定(一直在修改)。
所以,如果你不是要做搜索引擎,尽量不要选择Nutch作为爬虫。有些团队就喜欢跟风,非要选择Nutch来开发精抽取的爬虫,其实是冲着Nutch的名气(Nutch作者是Doug Cutting),当然最后的结果往往是项目延期完成。
如果你是要做搜索引擎,Nutch1.x是一个非常好的选择。Nutch1.x和solr或者es配合,就可以构成一套非常强大的搜索引擎了。如果非要用Nutch2的话,建议等到Nutch2.3发布再看。目前的Nutch2是一个非常不稳定的版本。
第二类:JAVA单机爬虫
这里把JAVA爬虫单独分为一类,是因为JAVA在网络爬虫这块的生态圈是非常完善的。相关的资料也是最全的。这里可能有争议,我只是随便扯淡。
其实开源网络爬虫(框架)的开发非常简单,难问题和复杂的问题都被以前的人解决了(比如DOM树解析和定位、字符集检测、海量URL去重),可以说是毫无技术含量。包括Nutch,其实Nutch的技术难点是开发hadoop,本身代码非常简单。网络爬虫从某种意义来说,类似遍历本机的文件,查找文件中的信息。没有任何难度可言。之所以选择开源爬虫框架,就是为了省事。比如爬虫的URL管理、线程池之类的模块,谁都能做,但是要做稳定也是需要一段时间的调试和修改的。
对于爬虫的功能来说。用户比较关心的问题往往是:
1)爬虫支持多线程么、爬虫能用代理么、爬虫会爬取重复数据么、爬虫能爬取JS生成的信息么?
不支持多线程、不支持代理、不能过滤重复URL的,那都不叫开源爬虫,那叫循环执行http请求。
能不能爬js生成的信息和爬虫本身没有太大关系。爬虫主要是负责遍历网站和下载页面。爬js生成的信息和网页信息抽取模块有关,往往需要通过模拟浏览器(htmlunit,selenium)来完成。这些模拟浏览器,往往需要耗费很多的时间来处理一个页面。所以一种策略就是,使用这些爬虫来遍历网站,遇到需要解析的页面,就将网页的相关信息提交给模拟浏览器,来完成JS生成信息的抽取。
2)爬虫可以爬取ajax信息么?
网页上有一些异步加载的数据,爬取这些数据有两种方法:使用模拟浏览器(问题1中描述过了),或者分析ajax的http请求,自己生成ajax请求的url,获取返回的数据。如果是自己生成ajax请求,使用开源爬虫的意义在哪里?其实是要用开源爬虫的线程池和URL管理功能(比如断点爬取)。
如果我已经可以生成我所需要的ajax请求(列表),如何用这些爬虫来对这些请求进行爬取?
爬虫往往都是设计成广度遍历或者深度遍历的模式,去遍历静态或者动态页面。爬取ajax信息属于deep web(深网)的范畴,虽然大多数爬虫都不直接支持。但是也可以通过一些方法来完成。比如WebCollector使用广度遍历来遍历网站。爬虫的第一轮爬取就是爬取种子集合(seeds)中的所有url。简单来说,就是将生成的ajax请求作为种子,放入爬虫。用爬虫对这些种子,进行深度为1的广度遍历(默认就是广度遍历)。
3)爬虫怎么爬取要登陆的网站?
这些开源爬虫都支持在爬取时指定cookies,模拟登陆主要是靠cookies。至于cookies怎么获取,不是爬虫管的事情。你可以手动获取、用http请求模拟登陆或者用模拟浏览器自动登陆获取cookie。
4)爬虫怎么抽取网页的信息?
开源爬虫一般都会集成网页抽取工具。主要支持两种规范:CSS SELECTOR和XPATH。至于哪个好,这里不评价。
5)爬虫怎么保存网页的信息?
有一些爬虫,自带一个模块负责持久化。比如webmagic,有一个模块叫pipeline。通过简单地配置,可以将爬虫抽取到的信息,持久化到文件、数据库等。还有一些爬虫,并没有直接给用户提供数据持久化的模块。比如crawler4j和webcollector。让用户自己在网页处理模块中添加提交数据库的操作。至于使用pipeline这种模块好不好,就和操作数据库使用ORM好不好这个问题类似,取决于你的业务。
6)爬虫被网站封了怎么办?
爬虫被网站封了,一般用多代理(随机代理)就可以解决。但是这些开源爬虫一般没有直接支持随机代理的切换。所以用户往往都需要自己将获取的代理,放到一个全局数组中,自己写一个代理随机获取(从数组中)的代码。
7)网页可以调用爬虫么?
爬虫的调用是在Web的服务端调用的,平时怎么用就怎么用,这些爬虫都可以使用。
8)爬虫速度怎么样?
单机开源爬虫的速度,基本都可以讲本机的网速用到极限。爬虫的速度慢,往往是因为用户把线程数开少了、网速慢,或者在数据持久化时,和数据库的交互速度慢。而这些东西,往往都是用户的机器和二次开发的代码决定的。这些开源爬虫的速度,都很可以。
9)明明代码写对了,爬不到数据,是不是爬虫有问题,换个爬虫能解决么?
如果代码写对了,又爬不到数据,换其他爬虫也是一样爬不到。遇到这种情况,要么是网站把你封了,要么是你爬的数据是javascript生成的。爬不到数据通过换爬虫是不能解决的。
10)哪个爬虫可以判断网站是否爬完、那个爬虫可以根据主题进行爬取?
爬虫无法判断网站是否爬完,只能尽可能覆盖。
至于根据主题爬取,爬虫之后把内容爬下来才知道是什么主题。所以一般都是整个爬下来,然后再去筛选内容。如果嫌爬的太泛,可以通过限制URL正则等方式,来缩小一下范围。
11)哪个爬虫的设计模式和构架比较好?
设计模式纯属扯淡。说软件设计模式好的,都是软件开发完,然后总结出几个设计模式。设计模式对软件开发没有指导性作用。用设计模式来设计爬虫,只会使得爬虫的设计更加臃肿。
至于构架,开源爬虫目前主要是细节的数据结构的设计,比如爬取线程池、任务队列,这些大家都能控制好。爬虫的业务太简单,谈不上什么构架。
所以对于JAVA开源爬虫,我觉得,随便找一个用的顺手的就可以。如果业务复杂,拿哪个爬虫来,都是要经过复杂的二次开发,才可以满足需求。
第三类:非JAVA单机爬虫
在非JAVA语言编写的爬虫中,有很多优秀的爬虫。这里单独提取出来作为一类,并不是针对爬虫本身的质量进行讨论,而是针对larbin、scrapy这类爬虫,对开发成本的影响。
先说python爬虫,python可以用30行代码,完成JAVA 50行代码干的任务。python写代码的确快,但是在调试代码的阶段,python代码的调试往往会耗费远远多于编码阶段省下的时间。使用python开发,要保证程序的正确性和稳定性,就需要写更多的测试模块。当然如果爬取规模不大、爬取业务不复杂,使用scrapy这种爬虫也是蛮不错的,可以轻松完成爬取任务。
对于C++爬虫来说,学习成本会比较大。而且不能只计算一个人的学习成本,如果软件需要团队开发或者交接,那就是很多人的学习成本了。软件的调试也不是那么容易。
还有一些ruby、php的爬虫,这里不多评价。的确有一些非常小型的数据采集任务,用ruby或者php很方便。但是选择这些语言的开源爬虫,一方面要调研一下相关的生态圈,还有就是,这些开源爬虫可能会出一些你搜不到的BUG(用的人少、资料也少)
‘贰’ Python什么爬虫库好用
请求库:
1. requests 这个库是爬虫最常用的一个库
2. Selenium Selenium 是一个自动化测试工具,利用它我们可以驱动浏览器执行特定的动作,如点击、下拉等操作 对于一些用JS做谊染的页面来说,这种抓取方式是非常有效的。
3.ChomeDrive 安装了这个库,才能驱动Chrome浏览器完成相应的操作
4.GeckoDriver 使用W3C WebDriver兼容客户端与基于Gecko的浏览器进行交互的代理。
5.PhantomJS PhantomJS 是一个无界面 、可脚本编程的 WebKit 浏览器引擎,它原生支持多种Web标准:Dom操作,css选择器,json,Canvas以及SVG。
6.aiohttp 之前接收requests库是一个阻塞式HTTP请求库,当我们发送一个请求后。程序会一直等待服务器响应,直到服务器响应后,程序才会最下一步处理。其实,这个过程比较耗时间。如果程序可以在等待的过程中做一些其他的事情,如进行请求的调度,响应的处理等,那么爬虫的效率就会比之前的那种方式有很大的提升。 而aiohttp就是这样一个提供异步web服务的库。使用说这个库用起来还是相当方便的。
解析库:
1.lxml lxml是python的一个解析库,这个库支持HTML和xml的解析,支持XPath的解析方式,而且效率也是非常高的,深受广大程序员的热爱
2.Beautiful Soup Beautiful Soup也是python里一个HTML或XMl的解析库,它可以很方便的懂网页中提取数据,拥有强大的API和多种解析方式。
3.pyquery 同样是一个强大的网页解析工具,它提供了和 jQuery 类似的语法来解析HTML 文梢,
数据库:
1.mysql 数据库
2.MongoDB Mo goDB 是由 ++语言编写的非关系型数据库, 是一个基于分布式文件存储的开源数据库系统内容存储形式类似 JSON 对象,它的字段值可以包含其他文档、数组及文档数组,非常灵活
3.Redis 是一个基于 存的高效的非关系型数据库,
存储库:
1.PyMySOL
2.PyMongo
3.redis-py
4.RedisDump
web库:
1.Flask 是一个轻量级的Web服务程序,它简单,易用,灵活
2.Tornado 是一个支持异步的Web框架,通过使用非阻塞I/O流,可以支持成千上万的开放式连接。
‘叁’ python爬虫用什么库
以下是爬虫经常用到的库
请求库
1. requests
requests库应该是现在做爬虫最火最实用的库了,非常的人性化。有关于它的使用我之前也写过一篇文章 一起看看Python之Requests库 ,大家可以去看一下。
2.urllib3
urllib3是一个非常强大的http请求库,提供一系列的操作URL的功能。
3.selenium
自动化测试工具。一个调用浏览器的 driver,通过这个库你可以直接调用浏览器完成某些操作,比如输入验证码。
对于这个库并非只是Python才能用,像JAVA、Python、C#等都能够使用selenium这个库
4.aiohttp
基于 asyncio 实现的 HTTP 框架。异步操作借助于 async/await 关键字,使用异步库进行数据抓取,可以大大提高效率。
这个属于进阶爬虫时候必须掌握的异步库。有关于aiohttp的详细操作,可以去官方文档:https://aiohttp.readthedocs.io/en/stable/
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解析库
1、beautifulsoup
html 和 XML 的解析,从网页中提取信息,同时拥有强大的API和多样解析方式。一个我经常使用的解析库,对于html的解析是非常的好用。对于写爬虫的人来说这也是必须掌握的库。
2、lxml
支持HTML和XML的解析,支持XPath解析方式,而且解析效率非常高。
3、pyquery
jQuery 的 Python 实现,能够以 jQuery 的语法来操作解析 HTML 文档,易用性和解析速度都很好。
数据存储
1、pymysql
官方文档:https://pymysql.readthedocs.io/en/latest/
一个纯 Python 实现的 MySQL 客户端操作库。非常的实用、非常的简单。
2、pymongo
官方文档:https://api.mongodb.com/python/
顾名思义,一个用于直接连接 mongodb 数据库进行查询操作的库。
3、redismp
redis-mp是将redis和json互转的工具;redis-mp是基于ruby开发,需要ruby环境,而且新版本的redis-mp要求2.2.2以上的ruby版本,centos中yum只能安装2.0版本的ruby。需要先安装ruby的管理工具rvm安装高版本的ruby。
‘肆’ scrapy异步爬虫运行正常为什么没有将数据存储到mysql中去
Scrapy依赖于twisted,所以如果Scrapy能用,twisted肯定是已经安装好了。
抓取到的数据,可以直接丢到MySQL,也可以用Django的ORM模型丢到MySQL,方便Django调用。方法也很简单,按数据库的语句来写就行了,在spiders目录里定义自己的爬虫时也可以写进去。
当然使用pipelines.py是更通用的方法,以后修改也更加方便。你的情况,应该是没有在Settings.py里定义pipelines,所以Scrapy不会去执行,就不会生成pyc文件了。
‘伍’ 用python写爬虫有哪些框架
1、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。它是很强大的爬虫框架,可以满足简单的页面爬取,比如可以明确获知url pattern的情况。用这个框架可以轻松爬下来如亚马逊商品信息之类的数据。但是对于稍微复杂一点的页面,如weibo的页面信息,这个框架就满足不了需求。
2、pyspider
是一个用python实现的功能强大的网络爬虫系统,能在浏览器界面上进行脚本的编写,功能的调度和爬取结果的实时查看,后端使用常用的数据库进行爬取结果的存储,还能定时设置任务与任务优先级等。
3、Crawley可以高速爬取对应网站的内容,支持关系和非关系数据库,数据可以导出为JSON、XML等。
4、Portia是一个开源可视化爬虫工具,可让使用者在不需要任何编程知识的情况下爬取网站!简单地注释自己感兴趣的页面,Portia将创建一个蜘蛛来从类似的页面提取数据。简单来讲,它是基于scrapy内核;可视化爬取内容,不需要任何开发专业知识;动态匹配相同模板的内容。
5、Grab是一个用于构建Web刮板的Python框架。借助Grab,您可以构建各种复杂的网页抓取工具,从简单的5行脚本到处理数百万个网页的复杂异步网站抓取工具。Grab提供一个API用于执行网络请求和处理接收到的内容,例如与HTML文档的DOM树进行交互。
‘陆’ Python爬虫可以爬取什么
Python爬虫可以爬取的东西有很多,Python爬虫怎么学?简单的分析下:
如果你仔细观察,就不难发现,懂爬虫、学习爬虫的人越来越多,一方面,互联网可以获取的数据越来越多,另一方面,像 Python这样的编程语言提供越来越多的优秀工具,让爬虫变得简单、容易上手。
利用爬虫我们可以获取大量的价值数据,从而获得感性认识中不能得到的信息,比如:
知乎:爬取优质答案,为你筛选出各话题下最优质的内容。
淘宝、京东:抓取商品、评论及销量数据,对各种商品及用户的消费场景进行分析。
安居客、链家:抓取房产买卖及租售信息,分析房价变化趋势、做不同区域的房价分析。
拉勾网、智联:爬取各类职位信息,分析各行业人才需求情况及薪资水平。
雪球网:抓取雪球高回报用户的行为,对股票市场进行分析和预测。
爬虫是入门Python最好的方式,没有之一。Python有很多应用的方向,比如后台开发、web开发、科学计算等等,但爬虫对于初学者而言更友好,原理简单,几行代码就能实现基本的爬虫,学习的过程更加平滑,你能体会更大的成就感。
掌握基本的爬虫后,你再去学习Python数据分析、web开发甚至机器学习,都会更得心应手。因为这个过程中,Python基本语法、库的使用,以及如何查找文档你都非常熟悉了。
对于小白来说,爬虫可能是一件非常复杂、技术门槛很高的事情。比如有人认为学爬虫必须精通 Python,然后哼哧哼哧系统学习 Python 的每个知识点,很久之后发现仍然爬不了数据;有的人则认为先要掌握网页的知识,遂开始 HTMLCSS,结果入了前端的坑,瘁……
但掌握正确的方法,在短时间内做到能够爬取主流网站的数据,其实非常容易实现,但建议你从一开始就要有一个具体的目标。
在目标的驱动下,你的学习才会更加精准和高效。那些所有你认为必须的前置知识,都是可以在完成目标的过程中学到的。这里给你一条平滑的、零基础快速入门的学习路径。
1.学习 Python 包并实现基本的爬虫过程
2.了解非结构化数据的存储
3.学习scrapy,搭建工程化爬虫
4.学习数据库知识,应对大规模数据存储与提取
5.掌握各种技巧,应对特殊网站的反爬措施
6.分布式爬虫,实现大规模并发采集,提升效率
一
学习 Python 包并实现基本的爬虫过程
大部分爬虫都是按“发送请求——获得页面——解析页面——抽取并储存内容”这样的流程来进行,这其实也是模拟了我们使用浏览器获取网页信息的过程。
Python中爬虫相关的包很多:urllib、requests、bs4、scrapy、pyspider 等,建议从requests+Xpath 开始,requests 负责连接网站,返回网页,Xpath 用于解析网页,便于抽取数据。
如果你用过 BeautifulSoup,会发现 Xpath 要省事不少,一层一层检查元素代码的工作,全都省略了。这样下来基本套路都差不多,一般的静态网站根本不在话下,豆瓣、糗事网络、腾讯新闻等基本上都可以上手了。
当然如果你需要爬取异步加载的网站,可以学习浏览器抓包分析真实请求或者学习Selenium来实现自动化,这样,知乎、时光网、猫途鹰这些动态的网站也可以迎刃而解。
二
了解非结构化数据的存储
爬回来的数据可以直接用文档形式存在本地,也可以存入数据库中。
开始数据量不大的时候,你可以直接通过 Python 的语法或 pandas 的方法将数据存为csv这样的文件。
当然你可能发现爬回来的数据并不是干净的,可能会有缺失、错误等等,你还需要对数据进行清洗,可以学习 pandas 包的基本用法来做数据的预处理,得到更干净的数据。
三
学习 scrapy,搭建工程化的爬虫
掌握前面的技术一般量级的数据和代码基本没有问题了,但是在遇到非常复杂的情况,可能仍然会力不从心,这个时候,强大的 scrapy 框架就非常有用了。
scrapy 是一个功能非常强大的爬虫框架,它不仅能便捷地构建request,还有强大的 selector 能够方便地解析 response,然而它最让人惊喜的还是它超高的性能,让你可以将爬虫工程化、模块化。
学会 scrapy,你可以自己去搭建一些爬虫框架,你就基本具备爬虫工程师的思维了。
四
学习数据库基础,应对大规模数据存储
爬回来的数据量小的时候,你可以用文档的形式来存储,一旦数据量大了,这就有点行不通了。所以掌握一种数据库是必须的,学习目前比较主流的 MongoDB 就OK。
MongoDB 可以方便你去存储一些非结构化的数据,比如各种评论的文本,图片的链接等等。你也可以利用PyMongo,更方便地在Python中操作MongoDB。
因为这里要用到的数据库知识其实非常简单,主要是数据如何入库、如何进行提取,在需要的时候再学习就行。
五
掌握各种技巧,应对特殊网站的反爬措施
当然,爬虫过程中也会经历一些绝望啊,比如被网站封IP、比如各种奇怪的验证码、userAgent访问限制、各种动态加载等等。
遇到这些反爬虫的手段,当然还需要一些高级的技巧来应对,常规的比如访问频率控制、使用代理IP池、抓包、验证码的OCR处理等等。
往往网站在高效开发和反爬虫之间会偏向前者,这也为爬虫提供了空间,掌握这些应对反爬虫的技巧,绝大部分的网站已经难不到你了.
六
分布式爬虫,实现大规模并发采集
爬取基本数据已经不是问题了,你的瓶颈会集中到爬取海量数据的效率。这个时候,相信你会很自然地接触到一个很厉害的名字:分布式爬虫。
分布式这个东西,听起来很恐怖,但其实就是利用多线程的原理让多个爬虫同时工作,需要你掌握 Scrapy + MongoDB + Redis 这三种工具。
Scrapy 前面我们说过了,用于做基本的页面爬取,MongoDB 用于存储爬取的数据,Redis 则用来存储要爬取的网页队列,也就是任务队列。
所以有些东西看起来很吓人,但其实分解开来,也不过如此。当你能够写分布式的爬虫的时候,那么你可以去尝试打造一些基本的爬虫架构了,实现一些更加自动化的数据获取。
你看,这一条学习路径下来,你已然可以成为老司机了,非常的顺畅。所以在一开始的时候,尽量不要系统地去啃一些东西,找一个实际的项目(开始可以从豆瓣、小猪这种简单的入手),直接开始就好。
因为爬虫这种技术,既不需要你系统地精通一门语言,也不需要多么高深的数据库技术,高效的姿势就是从实际的项目中去学习这些零散的知识点,你能保证每次学到的都是最需要的那部分。
当然唯一麻烦的是,在具体的问题中,如何找到具体需要的那部分学习资源、如何筛选和甄别,是很多初学者面临的一个大问题。
以上就是我的回答,希望对你有所帮助,望采纳。
‘柒’ 网络爬虫的存储方法――数据库,有什么作用
可以用来保存采集到的数据啊。
简单来讲,爬虫就是一个探测机器,它的基本操作就是模拟人的行为去各个网站溜达,点点按钮,查查数据,或者把看到的信息背回来。就像一只虫子在一幢楼里不知疲倦地爬来爬去。
‘捌’ 如何用python写出爬虫
先检查是否有API
API是网站官方提供的数据接口,如果通过调用API采集数据,则相当于在网站允许的范围内采集,这样既不会有道德法律风险,也没有网站故意设置的障碍;不过调用API接口的访问则处于网站的控制中,网站可以用来收费,可以用来限制访问上限等。整体来看,如果数据采集的需求并不是很独特,那么有API则应优先采用调用API的方式。
数据结构分析和数据存储
爬虫需求要十分清晰,具体表现为需要哪些字段,这些字段可以是网页上现有的,也可以是根据网页上现有的字段进一步计算的,这些字段如何构建表,多张表如何连接等。值得一提的是,确定字段环节,不要只看少量的网页,因为单个网页可以缺少别的同类网页的字段,这既有可能是由于网站的问题,也可能是用户行为的差异,只有多观察一些网页才能综合抽象出具有普适性的关键字段——这并不是几分钟看几个网页就可以决定的简单事情,如果遇上了那种臃肿、混乱的网站,可能坑非常多。
对于大规模爬虫,除了本身要采集的数据外,其他重要的中间数据(比如页面Id或者url)也建议存储下来,这样可以不必每次重新爬取id。
数据库并没有固定的选择,本质仍是将Python里的数据写到库里,可以选择关系型数据库MySQL等,也可以选择非关系型数据库MongoDB等;对于普通的结构化数据一般存在关系型数据库即可。sqlalchemy是一个成熟好用的数据库连接框架,其引擎可与Pandas配套使用,把数据处理和数据存储连接起来,一气呵成。
数据流分析
对于要批量爬取的网页,往上一层,看它的入口在哪里;这个是根据采集范围来确定入口,比如若只想爬一个地区的数据,那从该地区的主页切入即可;但若想爬全国数据,则应更往上一层,从全国的入口切入。一般的网站网页都以树状结构为主,找到切入点作为根节点一层层往里进入即可。
值得注意的一点是,一般网站都不会直接把全量的数据做成列表给你一页页往下翻直到遍历完数据,比如链家上面很清楚地写着有24587套二手房,但是它只给100页,每页30个,如果直接这么切入只能访问3000个,远远低于真实数据量;因此先切片,再整合的数据思维可以获得更大的数据量。显然100页是系统设定,只要超过300个就只显示100页,因此可以通过其他的筛选条件不断细分,只到筛选结果小于等于300页就表示该条件下没有缺漏;最后把各种条件下的筛选结果集合在一起,就能够尽可能地还原真实数据量。
明确了大规模爬虫的数据流动机制,下一步就是针对单个网页进行解析,然后把这个模式复制到整体。对于单个网页,采用抓包工具可以查看它的请求方式,是get还是post,有没有提交表单,欲采集的数据是写入源代码里还是通过AJAX调用JSON数据。
同样的道理,不能只看一个页面,要观察多个页面,因为批量爬虫要弄清这些大量页面url以及参数的规律,以便可以自动构造;有的网站的url以及关键参数是加密的,这样就悲剧了,不能靠着明显的逻辑直接构造,这种情况下要批量爬虫,要么找到它加密的js代码,在爬虫代码上加入从明文到密码的加密过程;要么采用下文所述的模拟浏览器的方式。
数据采集
之前用R做爬虫,不要笑,R的确可以做爬虫工作;但在爬虫方面,Python显然优势更明显,受众更广,这得益于其成熟的爬虫框架,以及其他的在计算机系统上更好的性能。scrapy是一个成熟的爬虫框架,直接往里套用就好,比较适合新手学习;requests是一个比原生的urllib包更简洁强大的包,适合作定制化的爬虫功能。requests主要提供一个基本访问功能,把网页的源代码给download下来。一般而言,只要加上跟浏览器同样的Requests Headers参数,就可以正常访问,status_code为200,并成功得到网页源代码;但是也有某些反爬虫较为严格的网站,这么直接访问会被禁止;或者说status为200也不会返回正常的网页源码,而是要求写验证码的js脚本等。
下载到了源码之后,如果数据就在源码中,这种情况是最简单的,这就表示已经成功获取到了数据,剩下的无非就是数据提取、清洗、入库。但若网页上有,然而源代码里没有的,就表示数据写在其他地方,一般而言是通过AJAX异步加载JSON数据,从XHR中找即可找到;如果这样还找不到,那就需要去解析js脚本了。
解析工具
源码下载后,就是解析数据了,常用的有两种方法,一种是用BeautifulSoup对树状HTML进行解析,另一种是通过正则表达式从文本中抽取数据。
BeautifulSoup比较简单,支持Xpath和CSSSelector两种途径,而且像Chrome这类浏览器一般都已经把各个结点的Xpath或者CSSSelector标记好了,直接复制即可。以CSSSelector为例,可以选择tag、id、class等多种方式进行定位选择,如果有id建议选id,因为根据HTML语法,一个id只能绑定一个标签。
正则表达式很强大,但构造起来有点复杂,需要专门去学习。因为下载下来的源码格式就是字符串,所以正则表达式可以大显身手,而且处理速度很快。
对于HTML结构固定,即同样的字段处tag、id和class名称都相同,采用BeautifulSoup解析是一种简单高效的方案,但有的网站混乱,同样的数据在不同页面间HTML结构不同,这种情况下BeautifulSoup就不太好使;如果数据本身格式固定,则用正则表达式更方便。比如以下的例子,这两个都是深圳地区某个地方的经度,但一个页面的class是long,一个页面的class是longitude,根据class来选择就没办法同时满足2个,但只要注意到深圳地区的经度都是介于113到114之间的浮点数,就可以通过正则表达式"11[3-4].\d+"来使两个都满足。
数据整理
一般而言,爬下来的原始数据都不是清洁的,所以在入库前要先整理;由于大部分都是字符串,所以主要也就是字符串的处理方式了。
字符串自带的方法可以满足大部分简单的处理需求,比如strip可以去掉首尾不需要的字符或者换行符等,replace可以将指定部分替换成需要的部分,split可以在指定部分分割然后截取一部分。
如果字符串处理的需求太复杂以致常规的字符串处理方法不好解决,那就要请出正则表达式这个大杀器。
Pandas是Python中常用的数据处理模块,虽然作为一个从R转过来的人一直觉得这个模仿R的包实在是太难用了。Pandas不仅可以进行向量化处理、筛选、分组、计算,还能够整合成DataFrame,将采集的数据整合成一张表,呈现最终的存储效果。
写入数据库
如果只是中小规模的爬虫,可以把最后的爬虫结果汇合成一张表,最后导出成一张表格以便后续使用;但对于表数量多、单张表容量大的大规模爬虫,再导出成一堆零散的表就不合适了,肯定还是要放在数据库中,既方便存储,也方便进一步整理。
写入数据库有两种方法,一种是通过Pandas的DataFrame自带的to_sql方法,好处是自动建表,对于对表结构没有严格要求的情况下可以采用这种方式,不过值得一提的是,如果是多行的DataFrame可以直接插入不加索引,但若只有一行就要加索引否则报错,虽然这个认为不太合理;另一种是利用数据库引擎来执行SQL语句,这种情况下要先自己建表,虽然多了一步,但是表结构完全是自己控制之下。Pandas与SQL都可以用来建表、整理数据,结合起来使用效率更高。