Python的原生爬虫案例

Z.TIAN

Python学习笔记

2017年11月3日

大约2.6k字

阅读需15分钟

本页文档最后更新于：2021年3月8日

注：此为慕课网Python（不打广告）视频的观看笔记，只做记录之用，并未勘误。

完整的爬虫：

反扒机制，自动登录，代理IP等等

示例爬虫：

简单的数据抓取，简单的数据处理

目的：

不使用爬虫框架完成数据爬取
巩固知识、合理编程、内部原理

示例内容：

内容：
    爬取直播网站
确定工作：
    确定爬取数据：某个分类下各主播人气的数据
    确定实现结果：将人气进行排序
准备：
    分析网站结构
    寻找包含爬取信息的页面
    F12检查网页，定位信息（主播姓名，人气数据）
原理：
    对html文件进行文本分析并从中提取信息
使用技术
    正则表达式
具体步骤：
    模拟HTTP请求，向服务器发送请求，获取到服务器返回的HTML
    用正则表达式处理网页文本，过滤出有用数据
    找到相关常量标签，作为正则的定位边界
    定位标签：
        尽量选择具有唯一标识的标识的标签
        尽量选择与目标数据相近的标签
        尽量选择将所有目标数据都包含的标签（闭合的标签），比如包含姓名+人气的标签
        上述即尽量选父标签，不选兄弟标签，为了易于构造正则提取内容
注意：
    构造正则不是难点，难点是应对反爬虫的措施

整体书写规范
    每行代码不要过长
    推荐书写一个入口程序
    推荐在入口中平行的调用逻辑代码
    每个方法中代码尽量少
    注意块注释和行级注释的书写格式


代码结构：


'''
类注释
'''
class spider():

	#抓取页面内容（行注释）
	def __fetch_content(self):
		'''
		方法注释
		'''
		pass
	#数据抽取
	def __analysis(self, htmls):
		pass
	#数据精炼
	def __refine(self, pairs):
		pass
	#排序
	def __sort(self, pairs):
		pass
	#排序的算子
	def __seed(self, pairs):
		pass
	#数据展现
	def __show(self, pairs):
		pass
	
	#函数入口
	def go(self):
调用
s = spider()
s.go() 
 	
```			

	书写代码：
		抓取页面：
			url = 'http://www.huya.com/g/lol'
		分析原网页：

<li class="game-live-item" gid="1">
    <a href="http://www.huya.com/yanmie" class="video-info new-clickstat" target="_blank" report='{"eid":"click/position","position":"lol/0/1/5","game_id":"1","ayyuid":"380335691"}'>
        <img class="pic" data-original="//screenshot.msstatic.com/yysnapshot/1711a622dc4d670fe32de2018f78a2d030fcde37cfe8?imageview/4/0/w/338/h/190/blur/1" src="//a.msstatic.com/huya/main/assets/img/default/338x190.jpg" onerror="this.onerror=null; this.src='//a.msstatic.com/huya/main/assets/img/default/338x190.jpg';" alt="最强赵信折翼的直播" title="最强赵信折翼的直播">
                <div class="item-mask"></div>
        <i class="btn-link__hover_i"></i>
        <em class="tag tag-blue">蓝光</em>    </a>
    <a href="http://www.huya.com/yanmie" class="title new-clickstat" report='{"eid":"click/position","position":"lol/0/1/5","game_id":"1","ayyuid":"380335691"}' title="可以用赵信上王者第一的男人" target="_blank">可以用赵信上王者第一的男人</a>
    <span class="txt">
        <span class="avatar fl">
            <img data-original="//huyaimg.msstatic.com/avatar/1081/63/c83bdc0701b64646c86065e273fd05_180_135.jpg" src="//a.msstatic.com/huya/main/assets/img/default/84x84.jpg" onerror="this.onerror=null; this.src='//a.msstatic.com/huya/main/assets/img/default/84x84.jpg';" alt="最强赵信折翼" title="最强赵信折翼">
            <i class="nick" title="最强赵信折翼">最强赵信折翼</i>
        </span>
                <span class="num"><i class="num-icon"></i><i class="js-num">1.5万</i></span>
    </span>
</li>

1 2	找到含目标数据的最小公约子集：

<span class="txt">
    <span class="avatar fl">
        <img data-original="//huyaimg.msstatic.com/avatar/1081/63/c83bdc0701b64646c86065e273fd05_180_135.jpg" src="//a.msstatic.com/huya/main/assets/img/default/84x84.jpg" onerror="this.onerror=null; this.src='//a.msstatic.com/huya/main/assets/img/default/84x84.jpg';" alt="最强赵信折翼" title="最强赵信折翼">
        <i class="nick" title="最强赵信折翼">最强赵信折翼</i>
    </span>
            <span class="num"><i class="num-icon"></i><i class="js-num">1.5万</i></span>
</span>


		目标数据：
			最强赵信折翼，1.5万
		构造正则表达式：
			选出上面的最小公约子集：	
				root_pattern = '<span class="txt">([\s\S]*?)\r\n</li>' 
				注意：
					要加问号，声明是非贪婪的匹配
			
			然后选出，姓名：	
				name_pattern = '<i class="nick" title="([\s\S]*?)">'
			然后选出，人气：
				num_pattern = '<i class="js-num">([\s\S]*?)</i>'
			
			注意：
				上述正则的边界并不一定是完整的html标签，因为使用正则即对字符进行匹配，所以可以随意拆分。
				
		几个重要功能：
		
			获取页面内容：
				from urllib import request
				tmp = request.urlopen(spider.url)
				htmls = tmp.read() 
				注意：此处的结果是字节码：bytes
				必须要进行转化：bytes->str
				htmls = str(htmls,encoding='utf-8')
				 
				注意：不推荐打印出页面内容，会出现解码问题，可以加断点调试
 
			循环：
				此处的循环需要获取到下标，而直接for i in list，获取不到下标
				此时应该使用for index in range(0,len(list))这种形式
				代码：
					for rank in range(0, len(pairs)):
						print('第',rank,'名：',pairs[rank]['name'],':',pairs[rank]['number'])
		
			排序：
				此处使用内置函数sorted(iterable, cmp=None, key=None, reverse=False)
				注意：
					key = 函数名，此函数应该返回排序的比较值
					cmp = 函数名，此函数可以重写排序规则
					reverse=False，从小到大正序排列
				代码：
					sorted(pairs,key = seed,reverse = True)
					def seed(self, pairs):
						tmp = pairs['number'].replace('万','')
						if('万' in pairs['number']):
							tmp = float(tmp) * 10000
						return int(tmp)
		

**<<** 更多精彩尽在『程序萌部落』**>>**
**<<** [https://www.cxmoe.com](https://www.cxmoe.com) **>>**

		完整的爬虫代码：

from urllib import request
import re

class spider():

url = 'http://www.huya.com/g/lol'
root_pattern = '<span class="txt">([\s\S]*?)\r\n</li>' #父级目录匹配
# 使用概括字符集 [\d] [\w]  [\s]  [.]
#注意：要加问号，声明是非贪婪的匹配
name_pattern = '<i class="nick" title="([\s\S]*?)">'
num_pattern = '<i class="js-num">([\s\S]*?)</i>'

def __fetch_content(self):  #加__的函数：私有方法
    tmp = request.urlopen(spider.url)
    htmls = tmp.read() #此处的结果是字节码：bytes
    # bytes->str
    htmls = str(htmls,encoding='utf-8')
    a = 1#如果不添加这一句，htmls赋值发生在最后一句
    #那么断点停止时会得不到htmls的值，这时要人为多余的添加一条语句并将断点放到这里即可
    #print(htmls)不推荐打印，会出现解码问题
    return htmls

def __sort(self, pairs):
    #def sorted(iterable, cmp=None, key=None, reverse=False)
    #注意要指定key值
    return sorted(pairs,key=self.__seed,reverse=True)

def __show(self, pairs):
    #for循环中需要拿到序号，直接使用range形式的for循环
    for rank in range(0, len(pairs)):
        print('第',rank,'名：',pairs[rank]['name'],':',pairs[rank]['number'])

def __seed(self, pairs):
    tmp = pairs['number'].replace('万','')
    if('万' in pairs['number']):
        tmp = float(tmp) * 10000
    return int(tmp)

def __refine(self, pairs):
    f = lambda p: { 
        'name':p['name'][0].strip(),
        'number':p['number'][0]
         }
    return map(f, pairs)

def __analysis(self, htmls):
    root_htm = re.findall(spider.root_pattern,htmls)
    pairs = []
    for item in root_htm:
        name = re.findall(spider.name_pattern,item)
        num = re.findall(spider.num_pattern,item)
        pair = {'name':name,'number':num}
        pairs.append(pair)
    return pairs

#设置入口函数,这是一个主方法，里面都是平级函数，推荐这种写法 
def go(self):   
    htmls = self.__fetch_content()      #抓取页面内容
    pairs = self.__analysis(htmls)      #抽取所需数据
    pairs = list(self.__refine(pairs))  #数据精炼
    pairs = self.__sort(pairs)          #数据排序
    self.__show(pairs)                  #数据显示，或后续处理（入库等）

#实例化并调用入口函数
s = spider()
s.go()



注意事项：
    如果需要调试，不推荐站桩print，推荐使用断点调试
    调试方法：
        启动应用程序 F5
        单步执行F10
        跳到下一个断点 F5
        调到函数内部 F11

    例如在 html = tmp.read() 处打断点
    在当前断点处，悬停鼠标会显示变量值，也可以在vscode左侧的甲壳虫选项中查看变量的值


缺陷：
    虽然通过类进行了封装，但是其实最基础的封装
    但是，复用性差，抵御需求变化的能力太差，违反开闭原则

进阶：
    可以使用更加面向对象的设计来完成功能
    借助构造函数__init__来对类进行带参数的实例化：
    代码：
        class Spider():
            '''
            This is a class
            '''
            url = ''
            root_pattern = ''
            name_pattern = ''
            num_pattern = ''

            def __init__(self,url,root_pattern,name_pattern,num_pattern): 
                Spider.url = url
                Spider.root_pattern = root_pattern
                Spider.name_pattern = name_pattern
                Spider.num_pattern = num_pattern    

        s = Spider(
            'http://www.huya.com/g/4',
            '<span class="txt">([\s\S]*?)\r\n</li>',
            '<i class="nick" title="([\s\S]*?)">',
            '<i class="js-num">([\s\S]*?)</i>'
        )
        s.go()  
    类封装的意义：
        这样封装可以完成一个主播人气排序的爬虫类，参数有四个：
            爬取的直播网站；
            爬取的名称人气的父元素的正则
            爬取名称的正则
            爬取人气的正则

展望：
    爬虫模块或框架：
        BeautifulSoup模块
        Scrapy框架（多线程、分布式、较臃肿，看需求谨慎使用）
    反反爬虫技术：
        频繁爬取会使IP被封，需要使用定时器！切记！！
        寻找代理IP库，应对封IP
    整个流程的核心：    
        爬取的原始数据如何处理，精炼
        处理的结果如何存储，分析