Python 爬虫实战：驾驭数据洪流，揭秘网页深处

庶民村村长 · 发表于 2023-7-6 13:23:39

爬虫，这个经常被人提到的词，是对数据收集过程的一种形象化描述。特别是在Python语言中，由于其丰富的库资源和良好的易用性，使得其成为编写爬虫的绝佳选择。本文将从基础知识开始，深入浅出地讲解Python爬虫的相关知识，并分享一些独特的用法和实用技巧。本文将以实际的网站为例，深入阐述各个处理部分，并展示输出，助力大家快速掌握Python爬虫技巧。
开始之前：必要的库

Python有很多库可以用来编写爬虫，但我们这里重点介绍两个：requests和BeautifulSoup。

import requests
from bs4 import BeautifulSoup

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requests库用于发送HTTP请求，而BeautifulSoup库则用于解析HTTP响应中的HTML。
基本爬虫：爬取全部网页内容

以Python官方网站（https://www.python.org/）为例，一个基本的Python爬虫可能会这样编写：

url = "https://www.python.org/"
response = requests.get(url)
soup = BeautifulSoup(response.text, 'html.parser')
print(soup.prettify()[:500])

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这段代码的目的是获取网页的内容，并使用BeautifulSoup库进行解析。我们可以看到，requests.get(url)是用来发送GET请求的，而BeautifulSoup(response.text, 'html.parser')则是用来解析HTTP响应中的HTML内容的。
这段代码的输出前500个字符如下：

<!DOCTYPE html>
<html dir="ltr" lang="en">
<head>
<meta charset="utf-8"/>
<meta content="IE=edge" http-equiv="X-UA-Compatible"/>
<meta content="Python.org" name="application-name"/>
<meta content="The official home of the Python Programming Language"

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HTML解析语言爬取：XPath

除了CSS选择器，还有一种常用的HTML解析技术是XPath。XPath，全称XML Path Language，是一门在XML文档中查找信息的语言，也可以用在HTML文档解析中。
Python的lxml库提供了XPath的支持：

elements = soup.select('div.top-bar > ul > li > a')
for element in elements:
print(element.get('href'), element.text)

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在这段代码中，我们首先定义了一个HTML字符串。然后，我们使用etree.HTML()函数将这个字符串解析成一个DOM树。最后，我们使用root.xpath()方法提取出所有的链接。
绝对链接爬取

你可能已经注意到，上述代码的输出中的链接是相对链接，而不是绝对链接。如果我们希望获取绝对链接，我们可以使用urljoin函数：

/ Python
/psf-landing/ PSF
/docs/ Docs
/pypl/ PyPI
/jobs/ Jobs
/community-landing/ Community

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这段代码的部分输出如下：

from lxml import etree
html = '<a target="_blank" href="https://www.cnblogs.com/a">A</a><a target="_blank" href="https://www.cnblogs.com/b">B</a>'
root = etree.HTML(html)
links = root.xpath('//a/@href')
print(links)

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动态加载的数据爬取：Selenium

在许多现代的网页中，数据可能不是在页面加载时一次性加载的，而是通过JavaScript在用户与页面交互时动态加载的。这时，我们可能需要使用另一个工具：Selenium。

from urllib.parse import urljoin
elements = soup.select('div.top-bar > ul > li > a')
for element in elements:
absolute_url = urljoin(url, element.get('href'))
print(absolute_url, element.text)

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这段代码使用Selenium模拟浏览器行为，获取JavaScript动态加载的数据。在这个例子中，我们只获取了第一个链接的文本，实际使用时，你可能需要根据需求进行更复杂的操作。
爬虫代理

使用代理，可以帮助我们隐藏自己的真实IP地址，从而避免因爬取同一网站过多数据而被封IP。下面是一段简单的使用代理的代码：

https://www.python.org/ Python
https://www.python.org/psf-landing/ PSF
https://www.python.org/docs/ Docs
https://www.python.org/pypl/ PyPI
https://www.python.org/jobs/ Jobs
https://www.python.org/community-landing/ Community

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在这里，我们定义了一个代理字典，并将其传给requests.get()函数。这样，我们的请求就会通过代理服务器发送，从而隐藏了我们的真实IP地址。
异步爬虫：提升爬虫效率

在爬取大量数据时，我们通常需要进行多次HTTP请求，如果每次请求都等待前一次请求完成，那么效率将会非常低。此时，我们可以使用Python的异步IO库asyncio和aiohttp来提高效率。下面是一个简单的例子：

from selenium import webdriver
driver = webdriver.Firefox()
driver.get('https://www.python.org/')
element = driver.find_element_by_css_selector('div.top-bar > ul > li > a')
print(element.text)

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在这段代码中，我们首先定义了一个异步的fetch函数，用于发送HTTP请求并获取响应。然后，我们在main函数中创建一个HTTP会话，并使用这个会话来发送请求。最后，我们使用事件循环来运行main函数。
爬虫框架：Scrapy

虽然使用上述方法可以实现爬虫的基本功能，但在处理更复杂的爬虫任务时，我们可能需要一个更强大的工具。Scrapy是一个用Python实现的强大的爬虫框架，它为我们提供了许多高级功能，比如并发请求、数据处理和存储等。
下面是一个简单的Scrapy爬虫的例子：

proxies = {
"http": "http://10.10.1.10:3128",
"https": "http://10.10.1.10:1080",
}
response = requests.get("https://www.python.org/", proxies=proxies)

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在这段代码中，我们定义了一个继承自scrapy.Spider的爬虫类。这个类中定义了爬虫的名字、开始的URL和解析响应的方法。Scrapy将会自动为我们处理请求的发送和响应的接收，我们只需要关心如何从响应中提取数据即可。
自动化任务：定时爬虫

有时我们需要定时执行爬虫任务，比如每天爬取一次网站的数据。Python的schedule库可以帮助我们实现这一点：

import asyncio
import aiohttp
async def fetch(session, url):
async with session.get(url) as response:
return await response.text()
async def main():
async with aiohttp.ClientSession() as session:
html = await fetch(session, 'http://python.org')
print(html[:500])
loop = asyncio.get_event_loop()
loop.run_until_complete(main())

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在这段代码中，我们首先定义了一个爬虫任务job。然后，我们使用schedule.every().seconds.do()方法设置任务的执行间隔。最后，我们使用一个无限循环来不断执行待运行的任务。
爬虫道德规范：遵守robots.txt

在进行爬虫时，我们需要尊重网站的robots.txt规则。robots.txt是一个存放在网站根目录下的文本文件，用于告诉爬虫哪些页面可以抓取，哪些页面不可以抓取。
Python的urllib.robotparser模块可以帮助我们解析robots.txt：

import scrapy
class MySpider(scrapy.Spider):
name = 'myspider'
start_urls = ['http://python.org']
def parse(self, response):
self.log('Visited %s' % response.url)
yield {
'url': response.url,
'title': response.css('title::text').get(),
}

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在这段代码中，我们首先创建了一个RobotFileParser对象，然后使用set_url方法设置robots.txt的URL，并使用read方法读取和解析robots.txt。最后，我们使用can_fetch方法判断我们的爬虫是否可以抓取指定的URL。
请注意，不是所有的网站都有robots.txt，也不是所有的网站都会严格遵守robots.txt。在爬取网站时，除了尊重robots.txt，我们还应该尽量减小爬虫对网站的影响，例如限制爬取频率，避免在网站高访问量的时候爬取。
总结

总结起来，Python爬虫虽然有许多复杂的技术和知识点，但只要掌握了基础知识和一些实用技巧，就可以解决大部分的爬虫任务。未来，我将继续分享更多的Python爬虫知识和技巧。

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TeahLead_KrisChang，10+年的互联网和人工智能从业经验，10年+技术和业务团队管理经验，同济软件工程本科，复旦工程管理硕士，阿里云认证云服务资深架构师，上亿营收AI产品业务负责人。

来源:https://www.cnblogs.com/xfuture/p/17531982.html
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