scrapy框架使用：分布式、增量式

scrapy框架的使用

前记：爬虫框架部分整理完成，后续慢慢完善，

声明：

　　　1）仅作为个人学习，如有冒犯，告知速删！

　　　2）不想误导，如有错误，不吝指教！

 

创建工程：

• scrapy startproject name

  • cd proName

    • scrapy genspider spiderName urlName(限制爬虫的爬取范围)

    • 执行：scrapy crawl spiderName

start_urls = []=====>列表中的元素会被scrapy自动进行发送--几个url,请求

 

setting必备设置：

• robotstxt_obey = False

• USER_AGENT = ' '

• LOG_LEVEL = 'ERROR'

• LOG_FILE = 'log.txt'----一般不用

 

scrapy框架中：

• xpath返回的列表中的列表元素是selector对象，我们需要解析获取的字符串的数据

• 必须经过一个extract() 操作才可以将该对象汇总存储的字符串的数据获取

.extract()----列表

.extract_first()-----字符串

---问题：xpath返回的列表中的列表元素有多个（selector对象），想要将每个列表元素对应的selector中的字符串取出--------使用 extract()

 

scrapy数据解析

• xpath语法

  • 通过返回的response数据可以直接直接进行Xpath解析。

 

scrapy持久化存储

• 基于终端指令:

  • 只可以将parse方法的返回值存储到电脑磁盘中

    • scrapy crwal first -o file.csv-------->将当前返回值存储到file文件中csv\json

• 基于管道:>pipelines.py

  • 编码流程

    • 1. 数据解析（在爬虫类中）

      2. 在item的类中定义相关的属性（爬虫类）

      3. 将解析的数据存储封装到item类型的对象中；

      4. 将item对象提交给管道 yield

      5. 在管道类中process_item方法负责接收item对象，然后对item进行任意形式的格式持久化存储

      6. 在settings中设置MySQL的配置信息

          # 如下所示
          # mysql 配置  
          MYSQL_DB_NAME = 'scrapy_db'
          MYSQL_HOST = '127.0.0.1'
          MYSQL_USER = 'root'
          MYSQL_PASSWORD = '123456'

 

• 细节补充：

  • 管道文件中的一个管道类表示将数据存储到某一个形式的平台中。

  • 如果管道文件中定义多个管道类，爬虫类提交的item的操作会给到优先级最高的管道类，只有优先级最高的管道类才可以接受到item,剩下的管道类是需要从优先级最高的管道中接受item;

  • process_item 方法的实现中的return item的操作表示item传递给下一个即将被执行的管道类

 

手动请求发送：

yield scrapy.Request(url,callback)-----发送的get请求

对yield总结：

　　1). 向管道提交item的时候：yield item

　　2). 手动请求发送：yeld scrapy.Request(url,callback)

手动发送post请求：

　　yield scrapy.FormRequest(url,formdata,callback)：formdata是一个字典表示请求参数

scrapy五大核心组件：

　　- 略（网上都有）

scrapy的请求传参：

     -  作用：实现深度爬取
     -  使用场景：使用scrapy爬取的数据没有存在同一张页面的数据
     -  传递item：使用meta的技巧----yield scrapy.Request(url,callback,meta)
     -  接受item：response.meta

 

提升scrapy爬取数据的效率(配置文件中)：

- 增加并发：

　　CONCURRENT_REQUESTS = 100

- 降低日志级别：

　　LOG_LEVEL='ERROR'

- 禁止cookies:

　　COOKIES_ENABLE = True

-禁止重试：

　　retry_ebable = False

- 减少下载超时：

　　DOWNLOAD_TIMEOUT = 3----请求超过3，丢弃,

 

scrapy的中间件(middlewares)：

--概念：下载中间件

　　--->处于引擎和下载器

--封装了两个类：

　　NameDownloaderMiddleware；NameSpiderMiddleware

--一次请求经过两次中间件：

　　---必须经过引擎：

• 首先由调度器（scheduler）到下载器（downloader）之间可以进行request的修改与设置；

• 再由下载器（downloader）到主爬虫（spider）之间可以进行response的修改与设置；

 

-- 批量拦截所有的请求响应

-- 拦截请求

　　-- 篡改请求的头信息(UA伪装)

　　-- 篡改请求对应的ip(代理)

-- 拦截响应：

　　-- 篡改响应数据，篡改响应对象

下载器中间件中的核心方法（NameDownloaderMiddleware）：

• 位置：处于scrapy的Request和Response之间的处理模块；

   

1. process_request---拦截正常请求,并修改与设置

   • 进行ua伪装：resquest.headers["User-Agent"] = "xxx "　　

   • • 随机更换UA

       •  #middlewares中间件重写，记得开启该中间件
          from scrapy import signals
          import random
          from xbhog.settings import USER_AGENTS_LIST
          ​
          class UserAgentMiddleware(object):
          ​
              def process_request(self,request,spider):
                  #设置随机请求头
                  ua = random.choice(USER_AGENTS_LIST)
                  #设置初始URL中的UA
                  request.headers['User-Agent'] = ua

       • #settings设置
          USER_AGENTS_LIST = [
              "Mozilla/5.0 (compatible; MSIE 9.0; Windows NT 6.1; Win64; x64; Trident/5.0; .NET CLR 3.5.30729; .NET CLR 3.0.30729; .NET CLR 2.0.50727; Media Center PC 6.0)",
              "Mozilla/5.0 (compatible; MSIE 8.0; Windows NT 6.0; Trident/4.0; WOW64; Trident/4.0; SLCC2; .NET CLR 2.0.50727; .NET CLR 3.5.30729; .NET CLR 3.0.30729; .NET CLR 1.0.3705; .NET CLR 1.1.4322)",
              "Mozilla/4.0 (compatible; MSIE 7.0b; Windows NT 5.2; .NET CLR 1.1.4322; .NET CLR 2.0.50727; InfoPath.2; .NET CLR 3.0.04506.30)",
              "Mozilla/5.0 (Windows; U; Windows NT 5.1; zh-CN) AppleWebKit/523.15 (KHTML, like Gecko, Safari/419.3) Arora/0.3 (Change: 287 c9dfb30)",
              "Mozilla/5.0 (X11; U; Linux; en-US) AppleWebKit/527+ (KHTML, like Gecko, Safari/419.3) Arora/0.6",
              "Mozilla/5.0 (Windows; U; Windows NT 5.1; en-US; rv:1.8.1.2pre) Gecko/20070215 K-Ninja/2.1.1",
              "Mozilla/5.0 (Windows; U; Windows NT 5.1; zh-CN; rv:1.9) Gecko/20080705 Firefox/3.0 Kapiko/3.0",
              "Mozilla/5.0 (X11; Linux i686; U;) Gecko/20070322 Kazehakase/0.4.5"
          ]

          

     • 有一个fake-useragent,自行百度下用法；

       • 见仁见智

   • 进行代理设置：resquest.meta["proxy"] = proxy

   • • 代理池中随机选择代理ip

     • 代理ip的webapi发送请求获取一个代理ip

     • 添加代理：基本认证与摘要认证

     • source:一文读懂HTTP Basic身份认证https://juejin.im/entry/5ac175baf265da239e4e3999

     • 1 #settings设置 PROXY_LIST = {"ip_port":"ip:port","user_pass":"user:pass"}

     •  1 #付费代理
        2 import base64
        3 
        4 # 代理隧道验证信息  这个是在那个网站上申请的
        5 proxyServer = 'http://proxy.abuyun.com:9010' # 收费的代理ip服务器地址，这里是abuyun
        6 proxyUser = 用户名
        7 proxyPass = 密码
        8 #Basic后面有一个空格
        9 proxyAuth = "Basic " + base64.b64encode(proxyUser + ":" + proxyPass)
       10 
       11 class ProxyMiddleware(object):
       12     def process_request(self, request, spider):
       13         # 设置代理
       14         request.meta["proxy"] = proxyServer
       15         # 设置认证
       16         request.headers["Proxy-Authorization"] = proxyAuth

     • 返回三种方式：

     • 返回None值：没有return也是返回None，该request对象传递给下载器，或通过引擎传递给其他权重低的process_request方法

     • 返回Response对象：不再请求，把response返回给引擎j交给spider解析

     • 返回Request对象：把request对象通过引擎交给调度器，此时将不通过其他权重低的process_request方法。

   • scrapy与selenium中间件的使用：

     • 可以选择性的使用selenium,因为selenium比较慢，我们尽可能的避免使用它，在下载器中间件里面的process_request函数，可以理解所有的请求都要经过该函数，所以我们在修改请求时，可以判断所过的url里面有没有我们需要用selenium的url，一般可以使用url里面的关键字进行判断；

     • #判断关键字是否在url中
       if "xxxxx" in resquest.url:
           driver = webdriver.Chorme()
           driver.get(url)
           time.sleep(3)
           
           data = driver.page_source
           
           driver.close()
           #创建相应对象
           res = HtmlResponse(url=url,body=data,encoding='utf-8',request=request)

     • from scrapy.http import HtmlResponse
       import time
       
       
       #设置selenium的中间件
       class SelemiumSpiderMiddleware(object):
       
           def process_request(self, request, spider):
               spider.driver.get(request.url)
               time.sleep(1)
               #获得渲染后的网页源代码
               page_text = spider.driver.page_source
               spider.driver.close()
               #创建响应对象
               return HtmlResponse(url=request.url, body=page_text, request=request, encoding='utf-8')

        

2. process_response--拦截所有的响应

   • 在downloader执行Request下载后，会得到对应的response，在发送到spider之前，可以使用process_response来对数据进行处理。

      

3. process_exception--拦截发生异常的请求对象

   • 当downloader或者process_request（）方法抛出异常是，该方法会被调用；

spider中间件：（NameSpiderMiddleware）：

• spider Middleware是接入到scrapy的Spider处理机制的钩子框架；

• 在Downloader生成Response之后，Response会被发送到Spider之前，首先经过SpiderMiddleware处理，当spider处理生成item和Request之后,还会经过SpiderMiddleware处理。

• 暂时没有用到，只大体学习记录；

 

--四大核心方法（百度自行了解）：

　　-process_spider_input

　　-process_spider_output

　　-process_spider_exception

　　-process_start_requests

 

 

CrawlSpider：

 - 基于scrapy进行全站数据爬取的一种新的手段

• CrawlSpider就是spider的一个子类

  • 链接提取器（LinkExtractor）：

    • 规则解析器（Rule）:

• 使用流程

  • 新建一个工程

  • cd 工程中

  • 新建一个爬虫文件：scrapy genspider -t crawl spiderName www.xxx.com

• 样例：

   #demo
   # -*- coding: utf-8 -*-
   import scrapy
   from scrapy.linkextractors import LinkExtractor
   from scrapy.spiders import CrawlSpider, Rule
   ​
   ​
   class CrawlproSpider(CrawlSpider):
       name = 'Crawlpro'
       allowed_domains = ['www.xxx.com']
       start_urls = ['http://www.xxx.com/']
   ​
       rules = (
           Rule(LinkExtractor(allow=r'Items/'), callback='parse_item', follow=True),
       )
   ​
       def parse_item(self, response):
           item = {}
           #item['domain_id'] = response.xpath('//input[@id="sid"]/@value').get()
           #item['name'] = response.xpath('//div[@id="name"]').get()
           #item['description'] = response.xpath('//div[@id="description"]').get()
           return item
   ​

   

   

分布式：

-- 目的：

　　- 让多台爬虫机器同时运行爬虫任务并协同爬取，协同爬取的前提是共享爬取队列；

　　- 统一爬取队列，多个调度器、多个下载器----结果是爬取效率翻倍。

 

-- 维护爬虫队列：

- 性能考虑：基于内存存储的redis

1. 列表有lpush、lpop、rpush、rpop方法，实现先进先出爬取队列，也可以实现先进后出栈式爬取队列

2. 集合元素无需并且不重复

3. 可实现带优先级的调度队列

-- URL地址去重：

• 使用md5生成的数据指纹来筛选数据，将转换的md5值与之前的传入redis中的数据进行比对；

• 使用哈希算法生成数据指纹筛选数据，将转换的md5值与之前的传入redis中的数据进行比对；

• 布隆过滤器

-- 文本内容去重：

1. 编辑距离算法

2. simhash算法

-- 防止中断：

1. 为什么要防止中断：

   1. 在scrapy中，爬虫运行时的Request队列放在内存中，在爬虫运行中中断后，这个空间就被释放，此队列就被销毁，所以一旦爬虫被中断，爬虫再次运行就相当于全新的爬取过程。

2. 解决方法：

   1. 将队列中的Request保存起来，再次爬取直接读取保存的数据即可

   2. 实现命令：

       scrapy crawl spider -s JOB_DIP=crawls/spider(路径使用JOB_DIP标识)

       

增量式：

• 概念：用于检测网站数据更新的情况。

• 应用的网站类型：

  • 增量式深度爬取

  • 增量式非深度爬取

• 核心机制：去重；redis-set去重方式（可做持久化存储），python中的set是基于缓存中的

• 增量式流程：

  •  与基本的爬虫Scrapy流程相似，只是再spider中加了数据指纹的认证
     再pipelines中增加了redis的存储过程

  • rules配置规则

    • 数据库的连接

    2. item数据类型创建完成

    3. pipelines

       • 数据库的调用：spider.方法

       • redis的存储

     

• 框架中的item传输问题（parse传到其他函数中）：

  • 传输：

    yield scrapy.Resquest(url,callback=self.parse_detail,meta={'item':item})

  • 下个函数接收：

     item = response.meta['item']    
     item[""] = ...
     yield item

     

   

 

scrapy中的post请求：

首先创建好scrapy文件，注释掉allowed_domains以及start_urls；重写初始化请求（start_requests）,最后yield返回给解析函数。

 class xxx(scrapy.Spider):
     name = 'xxxx'
     #allowed_domains = ['']
     #start_url = ['']
     
     def start_requests(self):
         headers = {}
         base_url = ''
         formdata = {}
         yield scrapy.FormRequest(url=base_url,headers=headers,formdata=formdata,callback=self.parse)
         #如果使用FormRequest报错，备选方案
 scrapy.Request(url=base_url,headers=headers,body=json.dumps(formdata）,method= 'POST',callback=self.parse)
                
                
      def parse(self,response):
                pass

 

扩展：

反爬机制整理：

• robots

• UA伪装

• 验证码

• 代理

• cookie

• 动态变化的请求参数

• JS加密

• JS混淆

• 图片懒加载

• 动态数据的获取

• selenium:规避检测

 

图片懒加载：

• 网站优化手段

• 应用到标签的伪属性，数据捕获的时候一定基于伪属性进行

•     是一种反爬机制,图片懒加载是一种网页优化技术。图片作为一种网络资源，在被请求时也与普通静态资源一样，将占用网络资源，而一次性将整个页面的所有图片加载完，将大大增加页面的首屏加载时间。为了解决这种问题，通过前后端配合，使图片仅在浏览器当前视窗内出现时才加载该图片，达到减少首屏图片请求数的技术就被称为“图片懒加载”。
      在网页源码中，在img标签中首先会使用一个“伪属性”（通常使用src2，original…）去存放真正的图片链接而并非是直接存放在src属性中。当图片出现到页面的可视化区域中，会动态将伪属性替换成src属性，完成图片的加载。

• imagePileline:专门用于二进制数据下载和持久化存储的管道类（图片下载）

 

scrapy中技巧：

1. 当调用item中的类时，没有显示且标红

2. 解决方法：找到项目根文件--右击--找到Mark Directory as----Source-root后点击，生成源文件

3. #翻页设置   
   url = response.xpath('//span[@class="next"]/a/@href').extract_first()
       if url !=None:
               ''''
               在提取数据后，parse()方法查找到下一页的链接，使用urljoin()方法构建完整的绝对URL（因为链接可以是相对的），
               并产生一个新的请求到下一个页面，将自己作为回调函数来处理下一页的数据提取，并保持遍历所有页面的抓取。
               '''
               url = response.urljoin(url)
               yield scrapy.Request(
                   url=url,callback=self.parse
               )

    

selenium-绕过网站监测：

source：https://www.cnblogs.com/presleyren/p/12936553.html

使用 Google 的Chrome Devtools-Protocol（Chrome 开发工具协议）简称CDP。

通过这个命令，我们可以给定一段 JavaScript 代码，让 Chrome 刚刚打开每一个页面，还没有运行网站自带的 JavaScript代码时，就先执行我们给定的这段代码。

那么如何在 Selenium中调用 CDP的命令呢？实际上非常简单，我们使用driver.execute_cdp_cmd。根据 Selenium 的官方文档[2]，传入需要调用的 CDP 命令和参数即可;

只需要执行一次，之后只要你不关闭这个driver开启的窗口，无论你打开多少个网址，他都会自动提前在网站自带的所有 js 之前执行这个语句，隐藏window.navigator.webdriver。

完美隐藏window.navigator.webdriver。并且，关键语句：

 driver.execute_cdp_cmd("Page.addScriptToEvaluateOnNewDocument", {
   "source": """
     Object.defineProperty(navigator, 'webdriver', {
       get: () => undefined
     })
   """
 })

 

虽然使用以上代码就可以达到目的了，不过为了实现更好的隐藏效果，大家也可以继续加入两个实验选项：

 from selenium import webdriver
 options = webdriver.ChromeOptions()
 options.add_experimental_option("excludeSwitches", ["enable-automation"])
 options.add_experimental_option('useAutomationExtension', False)
 driver = webdriver.Chrome(options=options, executable_path='./chromedriver')
 driver.execute_cdp_cmd("Page.addScriptToEvaluateOnNewDocument", {
   "source": """
     Object.defineProperty(navigator, 'webdriver', {
       get: () => undefined
     })
   """
 })
 driver.get('http://exercise.kingname.info')

 

这是close()的说明：

Closes the current window. ​ 关闭当前窗口。

这是quit()的说明：

Quits the driver and closes every associated window. ​ 退出驱动并关闭所有关联的窗口。

 

• gb2312与gb2312 urlencode区别

 import urllib
 country = u'中国'
 country.encode('gb2312')
 #-------'\xd6\xd0\xb9\xfa'
 urllib.quote(country.encode('gb2312'))
 #--------'%D6%D0%B9%FA'