Python基础之Scrapy简介

Scrapy作为爬虫的进阶内容，可以实现多线程爬取目标内容，简化代码逻辑，提高开发效率，深受爬虫开发者的喜爱，本文主要以爬取某股票网站为例，简述如何通过Scrapy实现爬虫，仅供学习分享使用，如有不足之处，还请指正。

什么是Scrapy?

Scrapy是用python实现的一个为了爬取网站数据，提取结构性数据而编写的应用框架。使用Twisted高效异步网络框架来处理网络通信。Scrapy架构：

 

关于Scrapy架构各项说明，如下所示：

• ScrapyEngine：引擎。负责控制数据流在系统中所有组件中流动，并在相应动作发生时触发事件。 此组件相当于爬虫的“大脑”，是 整个爬虫的调度中心。 
• Schedule：调度器。接收从引擎发过来的requests，并将他们入队。初始爬取url和后续在页面里爬到的待爬取url放入调度器中，等待被爬取。调度器会自动去掉重复的url。
• Downloader：下载器。负责获取页面数据，并提供给引擎，而后提供给spider。

• Spider：爬虫。用户编些用于分析response并提取item和额外跟进的url。将额外跟进的url提交给ScrapyEngine，加入到Schedule中。将每个spider负责处理一个特定(或 一些)网站。 

• ItemPipeline：负责处理被spider提取出来的item。当页面被爬虫解析所需的数据存入Item后，将被发送到Pipeline，并经过设置好次序
• DownloaderMiddlewares：下载中间件。是在引擎和下载器之间的特定钩子(specific hook)，处理它们之间的请求(request)和响应(response)。提供了一个简单的机制，通过插入自定义代码来扩展Scrapy功能。通过设置DownloaderMiddlewares来实现爬虫自动更换user-agent,IP等。

• SpiderMiddlewares：Spider中间件。是在引擎和Spider之间的特定钩子(specific hook)，处理spider的输入(response)和输出(items或requests)。提供了同样简单机制，通过插入自定义代码来扩展Scrapy功能。

Scrapy数据流：

1. ScrapyEngine打开一个网站，找到处理该网站的Spider，并向该Spider请求第一个(批)要爬取的url(s)；
2. ScrapyEngine向调度器请求第一个要爬取的url，并加入到Schedule作为请求以备调度；
3. ScrapyEngine向调度器请求下一个要爬取的url；
4. Schedule返回下一个要爬取的url给ScrapyEngine，ScrapyEngine通过DownloaderMiddlewares将url转发给Downloader；
5. 页面下载完毕，Downloader生成一个页面的Response，通过DownloaderMiddlewares发送给ScrapyEngine；
6. ScrapyEngine从Downloader中接收到Response，通过SpiderMiddlewares发送给Spider处理；
7. Spider处理Response并返回提取到的Item以及新的Request给ScrapyEngine；
8. ScrapyEngine将Spider返回的Item交给ItemPipeline，将Spider返回的Request交给Schedule进行从第二步开始的重复操作，直到调度器中没有待处理的Request，ScrapyEngine关闭。

Scrapy安装

在命令行模式下，通过pip install scrapy命令进行安装Scrapy，如下所示：

当出现以下提示信息时，表示安装成功

 

Scrapy创建项目

在命令行模式下，切换到项目存放目录，通过scrapy startproject stockstar 创建爬虫项目，如下所示：

根据提示，通过提供的模板，创建爬虫【命令格式：scrapy genspider 爬虫名称 域名】，如下所示：

注意：爬虫名称，不能跟项目名称一致，否则会报错，如下所示：

通过Pycharm打开新创建的scrapy项目，如下所示：

爬取目标

本例主要爬取某证券网站行情中心股票ID与名称信息，如下所示：

Scrapy爬虫开发

通过命令行创建项目后，基本Scrapy爬虫框架已经形成，剩下的就是业务代码填充。

item项定义

定义需要爬取的字段信息，如下所示：

class StockstarItem(scrapy.Item):
    """
    定义需要爬取的字段名称
    """
    # define the fields for your item here like:
    # name = scrapy.Field()
    stock_type = scrapy.Field()  # 股票类型
    stock_id = scrapy.Field()  # 股票ID
    stock_name = scrapy.Field()  # 股票名称

定制爬虫逻辑

Scrapy的爬虫结构是固定的，定义一个类，继承自scrapy.Spider，类中定义属性【爬虫名称，域名，起始url】，重写父类方法【parse】，根据需要爬取的页面逻辑不同，在parse中定制不同的爬虫代码，如下所示：

class StockSpider(scrapy.Spider):
    name = 'stock'
    allowed_domains = ['quote.stockstar.com']  # 域名
    start_urls = ['http://quote.stockstar.com/stock/stock_index.htm']  # 启动的url

    def parse(self, response):
        """
        解析函数
        :param response:
        :return:
        """
        item = StockstarItem()
        styles = ['沪A', '沪B', '深A', '深B']
        index = 0
        for style in styles:
            print('********************本次抓取' + style[index] + '股票********************')
            ids = response.xpath(
                '//div[@class="w"]/div[@class="main clearfix"]/div[@class="seo_area"]/div['
                '@class="seo_keywordsCon"]/ul[@id="index_data_' + str(index) + '"]/li/span/a/text()').getall()
            names = response.xpath(
                '//div[@class="w"]/div[@class="main clearfix"]/div[@class="seo_area"]/div['
                '@class="seo_keywordsCon"]/ul[@id="index_data_' + str(index) + '"]/li/a/text()').getall()
            # print('ids = '+str(ids))
            # print('names = ' + str(names))
            for i in range(len(ids)):
                item['stock_type'] = style
                item['stock_id'] = str(ids[i])
                item['stock_name'] = str(names[i])
                yield item

数据处理

在Pipeline中，对抓取的数据进行处理，本例为简便，在控制进行输出，如下所示：

class StockstarPipeline:
    def process_item(self, item, spider):
        print('股票类型>>>>'+item['stock_type']+'股票代码>>>>'+item['stock_id']+'股票名称>>>>'+item['stock_name'])
        return item

注意：在对item进行赋值时，只能通过item['key']=value的方式进行赋值，不可以通过item.key=value的方式赋值。

Scrapy配置

通过settings.py文件进行配置，包括请求头，管道，robots协议等内容，如下所示：

# Scrapy settings for stockstar project
#
# For simplicity, this file contains only settings considered important or
# commonly used. You can find more settings consulting the documentation:
#
#     https://docs.scrapy.org/en/latest/topics/settings.html
#     https://docs.scrapy.org/en/latest/topics/downloader-middleware.html
#     https://docs.scrapy.org/en/latest/topics/spider-middleware.html

BOT_NAME = 'stockstar'

SPIDER_MODULES = ['stockstar.spiders']
NEWSPIDER_MODULE = 'stockstar.spiders'


# Crawl responsibly by identifying yourself (and your website) on the user-agent
#USER_AGENT = 'stockstar (+http://www.yourdomain.com)'

# Obey robots.txt rules 是否遵守robots协议
ROBOTSTXT_OBEY = False

# Configure maximum concurrent requests performed by Scrapy (default: 16)
#CONCURRENT_REQUESTS = 32

# Configure a delay for requests for the same website (default: 0)
# See https://docs.scrapy.org/en/latest/topics/settings.html#download-delay
# See also autothrottle settings and docs
#DOWNLOAD_DELAY = 3
# The download delay setting will honor only one of:
#CONCURRENT_REQUESTS_PER_DOMAIN = 16
#CONCURRENT_REQUESTS_PER_IP = 16

# Disable cookies (enabled by default)
#COOKIES_ENABLED = False

# Disable Telnet Console (enabled by default)
#TELNETCONSOLE_ENABLED = False

# Override the default request headers:
DEFAULT_REQUEST_HEADERS = {
  # 'Accept': 'text/html,application/xhtml+xml,application/xml;q=0.9,*/*;q=0.8',
  'User-Agent': 'Mozilla/5.0 (Linux; Android 6.0; Nexus 5 Build/MRA58N) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/92.0.4515.131 Mobile Safari/537.36' #,
  # 'Accept-Language': 'en,zh-CN,zh;q=0.9'
}

# Enable or disable spider middlewares
# See https://docs.scrapy.org/en/latest/topics/spider-middleware.html
#SPIDER_MIDDLEWARES = {
#    'stockstar.middlewares.StockstarSpiderMiddleware': 543,
#}

# Enable or disable downloader middlewares
# See https://docs.scrapy.org/en/latest/topics/downloader-middleware.html
#DOWNLOADER_MIDDLEWARES = {
#    'stockstar.middlewares.StockstarDownloaderMiddleware': 543,
#}

# Enable or disable extensions
# See https://docs.scrapy.org/en/latest/topics/extensions.html
#EXTENSIONS = {
#    'scrapy.extensions.telnet.TelnetConsole': None,
#}

# Configure item pipelines
# See https://docs.scrapy.org/en/latest/topics/item-pipeline.html
ITEM_PIPELINES = {
   'stockstar.pipelines.StockstarPipeline': 300,
}

# Enable and configure the AutoThrottle extension (disabled by default)
# See https://docs.scrapy.org/en/latest/topics/autothrottle.html
#AUTOTHROTTLE_ENABLED = True
# The initial download delay
#AUTOTHROTTLE_START_DELAY = 5
# The maximum download delay to be set in case of high latencies
#AUTOTHROTTLE_MAX_DELAY = 60
# The average number of requests Scrapy should be sending in parallel to
# each remote server
#AUTOTHROTTLE_TARGET_CONCURRENCY = 1.0
# Enable showing throttling stats for every response received:
#AUTOTHROTTLE_DEBUG = False

# Enable and configure HTTP caching (disabled by default)
# See https://docs.scrapy.org/en/latest/topics/downloader-middleware.html#httpcache-middleware-settings
#HTTPCACHE_ENABLED = True
#HTTPCACHE_EXPIRATION_SECS = 0
#HTTPCACHE_DIR = 'httpcache'
#HTTPCACHE_IGNORE_HTTP_CODES = []
#HTTPCACHE_STORAGE = 'scrapy.extensions.httpcache.FilesystemCacheStorage'

Scrapy运行

因scrapy是各个独立的页面，只能通过终端命令行的方式运行，格式为：scrapy crawl 爬虫名称，如下所示：

scrapy crawl stock

如下图所示：

 

备注

本例内容相对简单，仅为说明Scrapy的常见用法，爬取的内容都是第一次请求能够获取到源码的内容，即所见即所得。

遗留两个小问题：

1. 对于爬取的内容需要翻页才能完成，即多次请求，如何处理？
2. 对于爬取的内容是异步传输，页面请求只是获取一个框架，内容是异步填充，即常见的ajax方式，如何处理？

以上两个问题，待后续遇到时，再进一步分析。一首陶渊明的归田园居，与君共享。

归园田居(其一)

【作者】陶渊明 【朝代】魏晋

 

少无适俗韵，性本爱丘山。误落尘网中，一去三十年。

羁鸟恋旧林，池鱼思故渊。开荒南野际，守拙归园田。

方宅十余亩，草屋八九间。榆柳荫后檐，桃李罗堂前。

暧暧远人村，依依墟里烟。狗吠深巷中，鸡鸣桑树颠。

户庭无尘杂，虚室有余闲。久在樊笼里，复得返自然。