爬虫实战之使用 Python 的 Scrapy 库开发网络爬虫详解-编程知识

关键词 - Python, Scrapy, 网络爬虫

在信息爆炸时代，我们每天都要面对海量的数据和信息。有时候我们需要从互联网上获取特定的数据来进行分析和应用。今天我将向大家介绍如何使用 Python 的 Scrapy 库进行网络爬虫，获取所需数据。

1. Scrapy 简介

1.1 什么是网络爬虫？

网络爬虫就是一种自动化程序，能够模拟人的行为，在互联网上浏览并提取网页中的数据。通过网络爬虫，我们可以快速获取大量的数据，而不需要手动访问每个网页。

1.2 Scrapy 是什么？

Scrapy 是一个用于构建网络爬虫的强大框架。它提供了一套简单而灵活的方式来定义爬虫的行为。借助 Scrapy，我们可以轻松地编写爬虫代码，处理网页的下载、解析和数据提取等任务。

2. 安装和配置 Scrapy

在开始使用 Scrapy 之前，我们需要先安装并配置好相关的环境。

2.1 安装 Scrapy

打开终端或命令提示符，执行以下命令：

pip install scrapy

2.2 创建 Scrapy 项目

安装完成后，我们可以使用 Scrapy 命令行工具创建一个新的 Scrapy 项目。在终端或命令提示符中，进入你想要创建项目的目录执行以下命令：

scrapy startproject myproject

这里是初始化 Scrapy 项目结构。

3. 编写第一个爬虫

现在来编写一个爬虫。在 Scrapy 项目中，爬虫代码位于 spiders 文件夹下的 Python 文件中。

3.1 创建爬虫文件

首先创建一个新的爬虫文件。

scrapy genspider myspider example.com

执行后在 spiders 文件夹下创建一个名为 myspider.py 的文件，同时指定要爬取的网站为 example.com。

3.2 编写爬虫代码

打开 myspider.py 文件，可以看到一个基本的爬虫模板。在这个模板中，我们可以定义爬虫的名称、起始 URL、数据提取规则等。

import scrapyclass MySpider(scrapy.Spider):name = 'myspider'start_urls = ['http://www.example.com']def parse(self, response):# 在这里编写数据提取代码pass

在 parse 方法中可以编写代码来提取需要的数据。通过使用 Scrapy 提供的选择器和XPath表达式，我们可以轻松地定位和提取网页中的元素。

import scrapyclass MySpider(scrapy.Spider):name = 'myspider'start_urls = ['http://www.example.com/post-1.html']def parse(self, response):# 提取标题和链接titles = response.css('h1::text').getall()
```pythonlinks = response.css('a::attr(href)').getall()# 打印标题和链接for title, link in zip(titles, links):print(f"标题：{title}")print(f"链接：{link}")

3.3 运行爬虫

编写完爬虫代码后，我们可以在终端或命令提示符中进入项目根目录，并执行以下命令来运行爬虫：

scrapy crawl myspider

爬虫将会开始运行，并从指定的起始 URL 开始爬取数据。提取到的数据将会在终端或命令提示符中显示出来。

4. 数据存储与处理

提取到的数据通常需要进行存储和处理。Scrapy 提供了多种方式来实现数据的存储和处理，包括保存为文件、存储到数据库等。

4.1 保存为文件

我们可以使用 Scrapy 提供的 Feed Exporter 来将数据保存为文件。在 settings.py 文件中，我们可以配置导出数据的格式和存储路径。

FEED_FORMAT = 'csv'
FEED_URI = 'data.csv'

在爬虫代码中，我们可以通过在 parse 方法中使用 yield 关键字返回提取到的数据，并将其保存到文件中。

import scrapyclass MySpider(scrapy.Spider):name = 'myspider'start_urls = ['http://www.example.com/post-1.html']def parse(self, response):# 提取标题和链接titles = response.css('h1::text').getall()links = response.css('a::attr(href)').getall()# 保存为文件for title, link in zip(titles, links):yield {'标题': title,'链接': link}

4.2 存储到数据库

如果我们希望将数据存储到数据库中，可以使用 Scrapy 提供的 Item Pipeline。在 settings.py 文件中，我们可以启用 Item Pipeline 并配置数据库连接信息。

ITEM_PIPELINES = {'myproject.pipelines.MyPipeline': 300,
}DATABASE = {'drivername': 'postgresql','host': 'localhost','port': '5432','username': 'myuser','password': 'mypassword','database': 'mydatabase'
}

在爬虫代码中，我们可以定义一个 Item 类来表示要存储的数据，并在 parse 方法中使用 yield 关键字返回 Item 对象。

import scrapyclass MyItem(scrapy.Item):title = scrapy.Field()link = scrapy.Field()class MySpider(scrapy.Spider):name = 'myspider'start_urls = ['http://www.example.com/post-1.html']def parse(self, response):# 提取标题和链接titles = response.css('h1::text').getall()links = response.css('a::attr(href)').getall()# 存储到数据库for title, link in zip(titles, links):item = MyItem()item['title'] = titleitem['link'] = linkyield item

yield item 将数据项（item）生成为一个生成器（generator），并将其返回给Scrapy引擎。引擎会根据配置的管道设置，将生成器中的数据项传递给相应的管道进行处理。每个管道可以对接收到的数据项进行自定义的操作，例如验证、清洗、转换等，并最终将数据存储到指定的位置。

通过使用yield item语句，可以实现数据的流式处理和异步操作，从而提高爬虫的效率和性能。

5. 继续爬取下一页

当我们需要爬取多页数据时，通常需要提取文章列表页面上的“下一页”URL，并继续执行下一页的爬取任务，直到最后一页。在 Scrapy 中，我们可以通过在 parse 方法中提取“下一页”URL，并使用 scrapy.Request 发起新的请求来实现这一功能。

import scrapyclass MySpider(scrapy.Spider):name = 'myspider'start_urls = ['http://www.example.com/list']def parse(self, response):# 提取当前页面的数据# 提取下一页的URLnext_page_url = response.css('a.next-page::attr(href)').get()if next_page_url:# 构造下一页的请求next_page_request = scrapy.Request(response.urljoin(next_page_url), callback=self.parse)# 将请求传递给 Scrapy 引擎yield next_page_request

通过使用 yield，我们可以实现异步的、逐步的数据处理和请求发送。当 Scrapy 引擎接收到一个请求对象时，它会根据请求对象的设置，发送网络请求并等待响应。一旦响应返回，引擎会根据请求对象的回调函数，调用相应的方法来处理数据。这种异步的处理方式可以提高爬取效率，并且节省内存的使用。

通过循环执行以上代码，可以持续进行爬取任务，直到最后一页为止。