记得n年前项目需要一个灵活的爬虫工具,就组织了一个小团队用Java实现了一个爬虫框架,可以根据目标网站的结构、地址和需要的内容,做简单的配置开发,即可实现特定网站的爬虫功能。因为要考虑到各种特殊情形,开发还耗了不少人力。后来发现了Python下有这个Scrapy工具,瞬间觉得之前做的事情都白费了。对于一个普通的网络爬虫功能,Scrapy完全胜任,并把很多复杂的编程都包装好了。本文会介绍如何Scrapy构建一个简单的网络爬虫。
一个基本的爬虫工具,它应该具备以下几个功能:
- 通过HTTP(S)请求,下载网页信息
- 解析网页,抓取需要的内容
- 保存内容
- 从现有页面中找到有效链接,从而继续抓取下一个网页
我们来看下Scrapy怎么做到这些功能的。首先准备Scrapy环境,你需要安装Python(本文使用v2.7)和pip,然后用pip来安装lxml和scrapy。个人强烈建议使用virtualenv来安装环境,这样不同的项目之间不会冲突。详细步骤这里就不赘述了。对于Mac用户要注意,当使用pip安装lxml时,会出现类似于的下面错误:
Error: #include “xml/xmlversion.h” not found
解决这个问题,你需要先安装Xcode的command line tools,具体的方法是在命令行执行下面的命令即可。
1 | $ xcode-select --install |
环境安装好之后,我们来用Scrapy实现一个简单的爬虫,抓取本博客网站的文章标题,地址和摘要。
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- 创建工程
1 | $ scrapy startproject my_crawler |
该命令会在当前目录下创建一个名为”my_crawler”的工程,工程的目录结构如下
1 2 3 4 5 6 7 8 | my_crawler |- my_crawler | |- spiders | | |- __init__.py | |- items.py | |- pipelines.py | |- setting.py |- scrapy.cfg |
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- 设置待抓取内容的字段,本例中就是文章的标题,地址和摘要
修改”items.py”文件,在”MyCrawlerItem”类中加上如下代码:
1 2 3 4 5 6 7 8 | # -*- coding: utf-8 -*- import scrapy class MyCrawlerItem(scrapy.Item): title = scrapy.Field() # 文章标题 url = scrapy.Field() # 文章地址 summary = scrapy.Field() # 文章摘要 pass |
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- 编写网页解析代码
在”my_crawler/spiders”目录下,创建一个名为”crawl_spider.py”文件(文件名可以任意取)。代码如下
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 | # -*- coding: utf-8 -*- import scrapy from scrapy.linkextractors import LinkExtractor from scrapy.spiders import CrawlSpider, Rule from my_crawler.items import MyCrawlerItem class MyCrawlSpider(CrawlSpider): name = 'my_crawler' # Spider名,必须唯一,执行爬虫命令时使用 allowed_domains = ['bjhee.com'] # 限定允许爬的域名,可设置多个 start_urls = [ "http://www.bjhee.com", # 种子URL,可设置多个 ] rules = ( # 对应特定URL,设置解析函数,可设置多个 Rule(LinkExtractor(allow=r'/page/[0-9]+'), # 指定允许继续爬取的URL格式,支持正则 callback='parse_item', # 用于解析网页的回调函数名 follow=True ), ) def parse_item(self, response): # 通过XPath获取Dom元素 articles = response.xpath('//*[@id="main"]/ul/li') for article in articles: item = MyCrawlerItem() item['title'] = article.xpath('h3[@class="entry-title"]/a/text()').extract()[0] item['url'] = article.xpath('h3[@class="entry-title"]/a/@href').extract()[0] item['summary'] = article.xpath('div[2]/p/text()').extract()[0] yield item |
对于XPath不熟悉的朋友,可以通过Chrome的debug工具获取元素的XPath。
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- 让我们测试下爬虫的效果
在命令行中输入:
1 | $ scrapy crawl my_crawler |
注意,这里的”my_crawler”就是你在”crawl_spider.py”文件中起的Spider名。
没过几秒钟,你就会看到要抓取的字段内容打印在控制台上了。就是这么神奇!Scrapy将HTTP(S)请求,内容下载,待抓取和已抓取的URL队列的管理都封装好了。你的主要工作基本上就是设置URL规则及编写解析的方法。
我们将抓取的内容保存为JSON文件:
1 | $ scrapy crawl my_crawler -o my_crawler.json -t json |
你可以在当前目录下,找到文件”my_crawler.json”,里面保存的就是我们要抓取的字段信息。(参数”-t json”可以省去)
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- 将结果保存到数据库
这里我们采用MongoDB,你需要先安装Python的MongoDB库”pymongo”。编辑”my_crawler”目录下的”pipelines.py”文件,在”MyCrawlerPipeline”类中加上如下代码:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 | # -*- coding: utf-8 -*- import pymongo from scrapy.conf import settings from scrapy.exceptions import DropItem class MyCrawlerPipeline(object): def __init__(self): # 设置MongoDB连接 connection = pymongo.Connection( settings['MONGO_SERVER'], settings['MONGO_PORT'] ) db = connection[settings['MONGO_DB']] self.collection = db[settings['MONGO_COLLECTION']] # 处理每个被抓取的MyCrawlerItem项 def process_item(self, item, spider): valid = True for data in item: if not data: # 过滤掉存在空字段的项 valid = False raise DropItem("Missing {0}!".format(data)) if valid: # 也可以用self.collection.insert(dict(item)),使用upsert可以防止重复项 self.collection.update({ 'url': item['url']}, dict(item), upsert=True) return item |
再打开”my_crawler”目录下的”settings.py”文件,在文件末尾加上pipeline的设置:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 | ITEM_PIPELINES = { 'my_crawler.pipelines.MyCrawlerPipeline': 300, # 设置Pipeline,可以多个,值为执行优先级 } # MongoDB连接信息 MONGO_SERVER = 'localhost' MONGO_PORT = 27017 MONGO_DB = 'bjhee' MONGO_COLLECTION = 'articles' DOWNLOAD_DELAY=2 # 如果网络慢,可以适当加些延迟,单位是秒 |
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- 执行爬虫
1 | $ scrapy crawl my_crawler |
别忘了启动MongoDB并创建”bjhee”数据库哦。现在你可以在MongoDB里查询到记录了。
总结下,使用Scrapy来构建一个网络爬虫,你需要做的就是:
- “items.py”中定义爬取字段
- 在”spiders”目录下创建你的爬虫,编写解析函数和规则
- “pipelines.py”中对爬取后的结果做处理
- “settings.py”设置必要的参数
其他的事情,Scrapy都帮你做了。下图就是Scrapy具体工作的流程。怎么样?开始写一个自己的爬虫吧。
本例中的代码可以在。