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一、认识网页
成都创新互联公司专注为客户提供全方位的互联网综合服务,包含不限于成都做网站、成都网站设计、建湖网络推广、微信小程序、建湖网络营销、建湖企业策划、建湖品牌公关、搜索引擎seo、人物专访、企业宣传片、企业代运营等,从售前售中售后,我们都将竭诚为您服务,您的肯定,是我们最大的嘉奖;成都创新互联公司为所有大学生创业者提供建湖建站搭建服务,24小时服务热线:028-86922220,官方网址:www.cdcxhl.com
网页分为三个部分:HTML(结构)、CSS(样式)、JavaScript(功能)。
二、爬取网站信息入门
1、Soup = BeautifulSoup (html, 'lxml'),使用beautifulsoup来解析网页。
2、使用copy CSS selector来复制网页元素的位置。
三、爬取房天下网站信息
1、导入requests和beautifulsoup
2、定义函数spider_ftx,把所需要爬取的信息都定义出来
3、调用函数spider_ftx
4、翻页爬取二手房信息
由于每页最多只能显示40条信息,观察每一页网址的变化规律,写一个循环调用的语句,把全部100页的信息全都爬取下来。
四、小结:
目前只能爬取到网站的100页信息,网站为了反爬,设置了可浏览的页面量100。要想爬取网站的所有信息,可以通过分类去获取,但是如何用python实现呢,请看下集。
在我们日常上网浏览网页的时候,经常会看到一些好看的图片,我们就希望把这些图片保存下载,或者用户用来做桌面壁纸,或者用来做设计的素材。
我们最常规的做法就是通过鼠标右键,选择另存为。但有些图片鼠标右键的时候并没有另存为选项,还有办法就通过就是通过截图工具截取下来,但这样就降低图片的清晰度。好吧其实你很厉害的,右键查看页面源代码。
我们可以通过python 来实现这样一个简单的爬虫功能,把我们想要的代码爬取到本地。下面就看看如何使用python来实现这样一个功能。
具体步骤
获取整个页面数据首先我们可以先获取要下载图片的整个页面信息。
getjpg.py
#coding=utf-8import urllibdef getHtml(url):
page = urllib.urlopen(url)
html = page.read() return html
html = getHtml("")print html
Urllib 模块提供了读取web页面数据的接口,我们可以像读取本地文件一样读取www和ftp上的数据。首先,我们定义了一个getHtml()函数:
urllib.urlopen()方法用于打开一个URL地址。
read()方法用于读取URL上的数据,向getHtml()函数传递一个网址,并把整个页面下载下来。执行程序就会把整个网页打印输出。
2.筛选页面中想要的数据
Python 提供了非常强大的正则表达式,我们需要先要了解一点python 正则表达式的知识才行。
假如我们百度贴吧找到了几张漂亮的壁纸,通过到前段查看工具。找到了图片的地址,如:src=””pic_ext=”jpeg”
修改代码如下:
import reimport urllibdef getHtml(url):
page = urllib.urlopen(url)
html = page.read() return htmldef getImg(html):
reg = r'src="(.+?\.jpg)" pic_ext'
imgre = re.compile(reg)
imglist = re.findall(imgre,html) return imglist
html = getHtml("")print getImg(html)
我们又创建了getImg()函数,用于在获取的整个页面中筛选需要的图片连接。re模块主要包含了正则表达式:
re.compile() 可以把正则表达式编译成一个正则表达式对象.
re.findall() 方法读取html 中包含 imgre(正则表达式)的数据。
运行脚本将得到整个页面中包含图片的URL地址。
3.将页面筛选的数据保存到本地
把筛选的图片地址通过for循环遍历并保存到本地,代码如下:
#coding=utf-8import urllibimport redef getHtml(url):
page = urllib.urlopen(url)
html = page.read() return htmldef getImg(html):
reg = r'src="(.+?\.jpg)" pic_ext'
imgre = re.compile(reg)
imglist = re.findall(imgre,html)
x = 0 for imgurl in imglist:
urllib.urlretrieve(imgurl,'%s.jpg' % x)
x+=1html = getHtml("")print getImg(html)
这里的核心是用到了urllib.urlretrieve()方法,直接将远程数据下载到本地。
通过一个for循环对获取的图片连接进行遍历,为了使图片的文件名看上去更规范,对其进行重命名,命名规则通过x变量加1。保存的位置默认为程序的存放目录。
程序运行完成,将在目录下看到下载到本地的文件。
Python 中可以进行网页解析的库有很多,常见的有 BeautifulSoup 和 lxml 等。在网上玩爬虫的文章通常都是介绍 BeautifulSoup 这个库,我平常也是常用这个库,最近用 Xpath 用得比较多,使用 BeautifulSoup 就不大习惯,很久之前就知道 Reitz 大神出了一个叫 Requests-HTML 的库,一直没有兴趣看,这回可算歹着机会用一下了。
使用 pip install requests-html 安装,上手和 Reitz 的其他库一样,轻松简单:
这个库是在 requests 库上实现的,r 得到的结果是 Response 对象下面的一个子类,多个一个 html 的属性。所以 requests 库的响应对象可以进行什么操作,这个 r 也都可以。如果需要解析网页,直接获取响应对象的 html 属性:
不得不膜拜 Reitz 大神太会组装技术了。实际上 HTMLSession 是继承自 requests.Session 这个核心类,然后将 requests.Session 类里的 requests 方法改写,返回自己的一个 HTMLResponse 对象,这个类又是继承自 requests.Response,只是多加了一个 _from_response 的方法来构造实例:
之后在 HTMLResponse 里定义属性方法 html,就可以通过 html 属性访问了,实现也就是组装 PyQuery 来干。核心的解析类也大多是使用 PyQuery 和 lxml 来做解析,简化了名称,挺讨巧的。
元素定位可以选择两种方式:
方法名非常简单,符合 Python 优雅的风格,这里不妨对这两种方式简单的说明:
定位到元素以后势必要获取元素里面的内容和属性相关数据,获取文本:
获取元素的属性:
还可以通过模式来匹配对应的内容:
这个功能看起来比较鸡肋,可以深入研究优化一下,说不定能在 github 上混个提交。
除了一些基础操作,这个库还提供了一些人性化的操作。比如一键获取网页的所有超链接,这对于整站爬虫应该是个福音,URL 管理比较方便:
内容页面通常都是分页的,一次抓取不了太多,这个库可以获取分页信息:
结果如下:
通过迭代器实现了智能发现分页,这个迭代器里面会用一个叫 _next 的方法,贴一段源码感受下:
通过查找 a 标签里面是否含有指定的文本来判断是不是有下一页,通常我们的下一页都会通过 下一页 或者 加载更多 来引导,他就是利用这个标志来进行判断。默认的以列表形式存在全局: ['next','more','older'] 。我个人认为这种方式非常不灵活,几乎没有扩展性。 感兴趣的可以往 github 上提交代码优化。
也许是考虑到了现在 js 的一些异步加载,这个库支持 js 运行时,官方说明如下:
使用非常简单,直接调用以下方法:
第一次使用的时候会下载 Chromium,不过国内你懂的,自己想办法去下吧,就不要等它自己下载了。render 函数可以使用 js 脚本来操作页面,滚动操作单独做了参数。这对于上拉加载等新式页面是非常友好的。
本来是想爬取之后作最佳羁绊组合推算,但是遇到知识点无法消化(知识图谱),所以暂时先不组合了,实力有限
库的安装
1.requests #爬取棋子数据
2.json #棋子数据为js动态,需使用json解析
3.BeautifulSoup
实战前先新建个lol文件夹作为工作目录,并创建子目录data,用于存放数据。
1.爬取数据,新建个py文件,用于爬取云顶数据,命名为data.py
1.1定义个req函数,方便读取。//需设定编码格式,否则会出现乱码
def Re_data(url):
re = requests.get(url)
re.encoding = 'gbk'
data = json.loads(re.text)
return data['data']
1.2定义个Get函数,用于读取数据并使用保存函数进行保存数据,保存格式为json。
def Get_data():
# 获取数据并保存至data目录
base_url = ''
chess = Re_data(base_url + 'chess.js')
race = Re_data(base_url + 'race.js')
job = Re_data(base_url + 'job.js')
equip = Re_data(base_url + 'equip.js')
Save_data(chess,race,job,equip)
1.3定义save函数实现读取的数据进行文件保存,保存目录为工作目录下的data文件夹。
def Save_data(t_chess,t_race,t_job,t_equip):
with open('./data/chess.json','w') as f:
json.dump(t_chess,f,indent='\t')
with open('./data/race.json','w') as f:
json.dump(t_race,f,indent='\t')
with open('./data/job.json','w') as f:
json.dump(t_job,f,indent='\t')
with open('./data/equip.json','w') as f:
json.dump(t_equip,f,indent='\t')
1.4定义主函数main跑起来
if __name__ == '__main__':
start = time.time()
Get_data()
print('运行时间:' + str(time.time() - start) + '秒')
至此,数据爬取完成。
2.种族和职业进行组合。
2.1未完成 //未完成,使用穷举方法进行组合会出现内存不够导致组合失败(for循环嵌套导致数组内存超限)
//待学习,使用知识图谱建立组合优选,可参考:
期间遇到的问题:
1.爬取棋子数据时为动态js加载,需通过json模块的loads方法获取
2.3层for循环嵌套数据量大,导致计算失败,需优化计算方法。
1)首先你要明白爬虫怎样工作。
想象你是一只蜘蛛,现在你被放到了互联“网”上。那么,你需要把所有的网页都看一遍。怎么办呢?没问题呀,你就随便从某个地方开始,比如说人民日报的首页,这个叫initial pages,用$表示吧。
在人民日报的首页,你看到那个页面引向的各种链接。于是你很开心地从爬到了“国内新闻”那个页面。太好了,这样你就已经爬完了俩页面(首页和国内新闻)!暂且不用管爬下来的页面怎么处理的,你就想象你把这个页面完完整整抄成了个html放到了你身上。
突然你发现, 在国内新闻这个页面上,有一个链接链回“首页”。作为一只聪明的蜘蛛,你肯定知道你不用爬回去的吧,因为你已经看过了啊。所以,你需要用你的脑子,存下你已经看过的页面地址。这样,每次看到一个可能需要爬的新链接,你就先查查你脑子里是不是已经去过这个页面地址。如果去过,那就别去了。
好的,理论上如果所有的页面可以从initial page达到的话,那么可以证明你一定可以爬完所有的网页。
那么在python里怎么实现呢?
很简单
import Queue
initial_page = "初始化页"
url_queue = Queue.Queue()
seen = set()
seen.insert(initial_page)
url_queue.put(initial_page)
while(True): #一直进行直到海枯石烂
if url_queue.size()0:
current_url = url_queue.get() #拿出队例中第一个的url
store(current_url) #把这个url代表的网页存储好
for next_url in extract_urls(current_url): #提取把这个url里链向的url
if next_url not in seen:
seen.put(next_url)
url_queue.put(next_url)
else:
break
写得已经很伪代码了。
所有的爬虫的backbone都在这里,下面分析一下为什么爬虫事实上是个非常复杂的东西——搜索引擎公司通常有一整个团队来维护和开发。
2)效率
如果你直接加工一下上面的代码直接运行的话,你需要一整年才能爬下整个豆瓣的内容。更别说Google这样的搜索引擎需要爬下全网的内容了。
问题出在哪呢?需要爬的网页实在太多太多了,而上面的代码太慢太慢了。设想全网有N个网站,那么分析一下判重的复杂度就是N*log(N),因为所有网页要遍历一次,而每次判重用set的话需要log(N)的复杂度。OK,OK,我知道python的set实现是hash——不过这样还是太慢了,至少内存使用效率不高。
通常的判重做法是怎样呢?Bloom Filter. 简单讲它仍然是一种hash的方法,但是它的特点是,它可以使用固定的内存(不随url的数量而增长)以O(1)的效率判定url是否已经在set中。可惜天下没有白吃的午餐,它的唯一问题在于,如果这个url不在set中,BF可以100%确定这个url没有看过。但是如果这个url在set中,它会告诉你:这个url应该已经出现过,不过我有2%的不确定性。注意这里的不确定性在你分配的内存足够大的时候,可以变得很小很少。一个简单的教程:Bloom Filters by Example
注意到这个特点,url如果被看过,那么可能以小概率重复看一看(没关系,多看看不会累死)。但是如果没被看过,一定会被看一下(这个很重要,不然我们就要漏掉一些网页了!)。 [IMPORTANT: 此段有问题,请暂时略过]
好,现在已经接近处理判重最快的方法了。另外一个瓶颈——你只有一台机器。不管你的带宽有多大,只要你的机器下载网页的速度是瓶颈的话,那么你只有加快这个速度。用一台机子不够的话——用很多台吧!当然,我们假设每台机子都已经进了最大的效率——使用多线程(python的话,多进程吧)。
3)集群化抓取
爬取豆瓣的时候,我总共用了100多台机器昼夜不停地运行了一个月。想象如果只用一台机子你就得运行100个月了...
那么,假设你现在有100台机器可以用,怎么用python实现一个分布式的爬取算法呢?
我们把这100台中的99台运算能力较小的机器叫作slave,另外一台较大的机器叫作master,那么回顾上面代码中的url_queue,如果我们能把这个queue放到这台master机器上,所有的slave都可以通过网络跟master联通,每当一个slave完成下载一个网页,就向master请求一个新的网页来抓取。而每次slave新抓到一个网页,就把这个网页上所有的链接送到master的queue里去。同样,bloom filter也放到master上,但是现在master只发送确定没有被访问过的url给slave。Bloom Filter放到master的内存里,而被访问过的url放到运行在master上的Redis里,这样保证所有操作都是O(1)。(至少平摊是O(1),Redis的访问效率见:LINSERT – Redis)
考虑如何用python实现:
在各台slave上装好scrapy,那么各台机子就变成了一台有抓取能力的slave,在master上装好Redis和rq用作分布式队列。
代码于是写成
#slave.py
current_url = request_from_master()
to_send = []
for next_url in extract_urls(current_url):
to_send.append(next_url)
store(current_url);
send_to_master(to_send)
#master.py
distributed_queue = DistributedQueue()
bf = BloomFilter()
initial_pages = ""
while(True):
if request == 'GET':
if distributed_queue.size()0:
send(distributed_queue.get())
else:
break
elif request == 'POST':
bf.put(request.url)
好的,其实你能想到,有人已经给你写好了你需要的:darkrho/scrapy-redis · GitHub
4)展望及后处理
虽然上面用很多“简单”,但是真正要实现一个商业规模可用的爬虫并不是一件容易的事。上面的代码用来爬一个整体的网站几乎没有太大的问题。
但是如果附加上你需要这些后续处理,比如
有效地存储(数据库应该怎样安排)
有效地判重(这里指网页判重,咱可不想把人民日报和抄袭它的大民日报都爬一遍)
有效地信息抽取(比如怎么样抽取出网页上所有的地址抽取出来,“朝阳区奋进路中华道”),搜索引擎通常不需要存储所有的信息,比如图片我存来干嘛...
及时更新(预测这个网页多久会更新一次)
如你所想,这里每一个点都可以供很多研究者十数年的研究。虽然如此,
“路漫漫其修远兮,吾将上下而求索”。
所以,不要问怎么入门,直接上路就好了:)