手把手教你用Scrapy爬蟲框架爬取食品論壇數據并存入數據庫
大家好,我是杯酒先生,這是我第一次寫這種分享項目的文章,可能很水,很不全面,而且肯定存在說錯的地方,希望大家可以評論里加以指點,不勝感激!
一、前言
網絡爬蟲(又稱為網頁蜘蛛,網絡機器人),是一種按照一定的規則,自動地抓取萬維網信息的程序或者腳本。另外一些不常使用的名字還有螞蟻、自動索引、模擬程序或者蠕蟲。------百度百科
說人話就是,爬蟲是用來海量規則化獲取數據,然后進行處理和運用,在大數據、金融、機器學習等等方面都是必須的支撐條件之一。
目前在一線城市中,爬蟲的崗位薪資待遇都是比較客觀的,之后提升到中、高級爬蟲工程師,數據分析師、大數據開發崗位等,都是很好的過渡。
二、項目目標
本此介紹的項目其實不用想的太過復雜,最終要實現的目標也就是將帖子的每條評論爬取到數據庫中,并且做到可以更新數據,防止重復爬取,反爬等措施。
三、項目準備
這部分主要是介紹本文需要用到的工具,涉及的庫,網頁等信息等
軟件:PyCharm
需要的庫:Scrapy, selenium, pymongo, user_agent,datetime
目標網站:
- http://bbs.foodmate.net
插件:chromedriver(版本要對)
四、項目分析
1、確定爬取網站的結構
簡而言之:確定網站的加載方式,怎樣才能正確的一級一級的進入到帖子中抓取數據,使用什么格式保存數據等。
其次,觀察網站的層級結構,也就是說,怎么根據板塊,一點點進入到帖子頁面中,這對本次爬蟲任務非常重要,也是主要編寫代碼的部分。
2、如何選擇合適的方式爬取數據?
目前我知道的爬蟲方法大概有如下(不全,但是比較常用):
1)request框架:運用這個http庫可以很靈活的爬取需要的數據,簡單但是過程稍微繁瑣,并且可以配合抓包工具對數據進行獲取。但是需要確定headers頭以及相應的請求參數,否則無法獲取數據;很多app爬取、圖片視頻爬取隨爬隨停,比較輕量靈活,并且高并發與分布式部署也非常靈活,對于功能可以更好實現。
2)scrapy框架:scrapy框架可以說是爬蟲最常用,最好用的爬蟲框架了,優點很多:scrapy 是異步的;采取可讀性更強的 xpath 代替正則;強大的統計和 log 系統;同時在不同的 url 上爬行;支持 shell 方式,方便獨立調試;支持寫 middleware方便寫一些統一的過濾器;可以通過管道的方式存入數據庫等等。這也是本次文章所要介紹的框架(結合selenium庫)。
五、項目實現
1、第一步:確定網站類型
首先解釋一下是什么意思,看什么網站,首先要看網站的加載方式,是靜態加載,還是動態加載(js加載),還是別的方式;根據不一樣的加載方式需要不同的辦法應對。然后我們觀察今天爬取的網站,發現這是一個有年代感的論壇,首先猜測是靜態加載的網站;我們開啟組織 js 加載的插件,如下圖所示。
刷新之后發現確實是靜態網站(如果可以正常加載基本都是靜態加載的)。
2、第二步:確定層級關系
其次,我們今天要爬取的網站是食品論壇網站,是靜態加載的網站,在之前分析的時候已經了解了,然后是層級結構:
大概是上面的流程,總共有三級遞進訪問,之后到達帖子頁面,如下圖所示。
部分代碼展示:
一級界面:
- def parse(self, response):
- self.logger.info("已進入網頁!")
- self.logger.info("正在獲取版塊列表!")
- column_path_list = response.css('#ct > div.mn > div:nth-child(2) > div')[:-1]
- for column_path in column_path_list:
- col_paths = column_path.css('div > table > tbody > tr > td > div > a').xpath('@href').extract()
- for path in col_paths:
- block_url = response.urljoin(path)
- yield scrapy.Request(
- url=block_url,
- callback=self.get_next_path,
- )
二級界面:
- def get_next_path(self, response):
- self.logger.info("已進入版塊!")
- self.logger.info("正在獲取文章列表!")
- if response.url == 'http://www.foodmate.net/know/':
- pass
- else:
- try:
- nums = response.css('#fd_page_bottom > div > label > span::text').extract_first().split(' ')[-2]
- except:
- nums = 1
- for num in range(1, int(nums) + 1):
- tbody_list = response.css('#threadlisttableid > tbody')
- for tbody in tbody_list:
- if 'normalthread' in str(tbody):
- item = LunTanItem()
- item['article_url'] = response.urljoin(
- tbody.css('* > tr > th > a.s.xst').xpath('@href').extract_first())
- item['type'] = response.css(
- '#ct > div > div.bm.bml.pbn > div.bm_h.cl > h1 > a::text').extract_first()
- item['title'] = tbody.css('* > tr > th > a.s.xst::text').extract_first()
- item['spider_type'] = "論壇"
- item['source'] = "食品論壇"
- if item['article_url'] != 'http://bbs.foodmate.net/':
- yield scrapy.Request(
- url=item['article_url'],
- callback=self.get_data,
- meta={'item': item, 'content_info': []}
- )
- try:
- callback_url = response.css('#fd_page_bottom > div > a.nxt').xpath('@href').extract_first()
- callback_url = response.urljoin(callback_url)
- yield scrapy.Request(
- url=callback_url,
- callback=self.get_next_path,
- )
- except IndexError:
- pass
三級界面:
- def get_data(self, response):
- self.logger.info("正在爬取論壇數據!")
- item = response.meta['item']
- content_list = []
- divs = response.xpath('//*[@id="postlist"]/div')
- user_name = response.css('div > div.pi > div:nth-child(1) > a::text').extract()
- publish_time = response.css('div.authi > em::text').extract()
- floor = divs.css('* strong> a> em::text').extract()
- s_id = divs.xpath('@id').extract()
- for i in range(len(divs) - 1):
- content = ''
- try:
- strong = response.css('#postmessage_' + s_id[i].split('_')[-1] + '').xpath('string(.)').extract()
- for s in strong:
- content += s.split(';')[-1].lstrip('\r\n')
- datas = dict(content=content, # 內容
- reply_id=0, # 回復的樓層,默認0
- user_name=user_name[i], # ⽤戶名
- publish_time=publish_time[i].split('于 ')[-1], # %Y-%m-%d %H:%M:%S'
- id='#' + floor[i], # 樓層
- )
- content_list.append(datas)
- except IndexError:
- pass
- item['content_info'] = response.meta['content_info']
- item['scrawl_time'] = datetime.now().strftime('%Y-%m-%d %H:%M:%S')
- item['content_info'] += content_list
- data_url = response.css('#ct > div.pgbtn > a').xpath('@href').extract_first()
- if data_url != None:
- data_url = response.urljoin(data_url)
- yield scrapy.Request(
- url=data_url,
- callback=self.get_data,
- meta={'item': item, 'content_info': item['content_info']}
- )
- else:
- item['scrawl_time'] = datetime.now().strftime('%Y-%m-%d %H:%M:%S')
- self.logger.info("正在存儲!")
- print('儲存成功')
- yield item
3、第三步:確定爬取方法
由于是靜態網頁,首先決定采用的是scrapy框架直接獲取數據,并且通過前期測試發現方法確實可行,不過當時年少輕狂,小看了網站的保護措施,由于耐心有限,沒有加上定時器限制爬取速度,導致我被網站加了限制,并且網站由靜態加載網頁變為:動態加載網頁驗證算法之后再進入到該網頁,直接訪問會被后臺拒絕。
但是這種問題怎么會難道我這小聰明,經過我短暫地思考(1天),我將方案改為scrapy框架 + selenium庫的方法,通過調用chromedriver,模擬訪問網站,等網站加載完了再爬取不就完了,后續證明這個方法確實可行,并且效率也不錯。
實現部分代碼如下:
- def process_request(self, request, spider):
- chrome_options = Options()
- chrome_options.add_argument('--headless') # 使用無頭谷歌瀏覽器模式
- chrome_options.add_argument('--disable-gpu')
- chrome_options.add_argument('--no-sandbox')
- # 指定谷歌瀏覽器路徑
- self.driver = webdriver.Chrome(chrome_options=chrome_options,
- executable_path='E:/pycharm/workspace/爬蟲/scrapy/chromedriver')
- if request.url != 'http://bbs.foodmate.net/':
- self.driver.get(request.url)
- html = self.driver.page_source
- time.sleep(1)
- self.driver.quit()
- return scrapy.http.HtmlResponse(url=request.url, body=html.encode('utf-8'), encoding='utf-8',
- request=request)
4、第四步:確定爬取數據的儲存格式
這部分不用多說,根據自己需求,將需要爬取的數據格式設置在items.py中。在工程中引用該格式保存即可:
- class LunTanItem(scrapy.Item):
- """
- 論壇字段
- """
- title = Field() # str: 字符類型 | 論壇標題
- content_info = Field() # str: list類型 | 類型list: [LunTanContentInfoItem1, LunTanContentInfoItem2]
- article_url = Field() # str: url | 文章鏈接
- scrawl_time = Field() # str: 時間格式 參照如下格式 2019-08-01 10:20:00 | 數據爬取時間
- source = Field() # str: 字符類型 | 論壇名稱 eg: 未名BBS, 水木社區, 天涯論壇
- type = Field() # str: 字符類型 | 板塊類型 eg: '財經', '體育', '社會'
- spider_type = Field() # str: forum | 只能寫 'forum'
5、第五步:確定保存數據庫
本次項目選擇保存的數據庫為mongodb,由于是非關系型數據庫,優點顯而易見,對格式要求沒有那么高,可以靈活儲存多維數據,一般是爬蟲優選數據庫(不要和我說redis,會了我也用,主要是不會)
代碼:
- import pymongo
- class FMPipeline():
- def __init__(self):
- super(FMPipeline, self).__init__()
- # client = pymongo.MongoClient('139.217.92.75')
- client = pymongo.MongoClient('localhost')
- db = client.scrapy_FM
- self.collection = db.FM
- def process_item(self, item, spider):
- query = {
- 'article_url': item['article_url']
- }
- self.collection.update_one(query, {"$set": dict(item)}, upsert=True)
- return item
這時,有聰明的盆友就會問:如果運行兩次爬取到了一樣的數據怎么辦呢?(換句話說就是查重功能)
這個問題之前我也沒有考慮,后來在我詢問大佬的過程中知道了,在我們存數據的時候就已經做完這件事了,就是這句:
- query = {
- 'article_url': item['article_url']
- }
- self.collection.update_one(query, {"$set": dict(item)}, upsert=True)
通過帖子的鏈接確定是否有數據爬取重復,如果重復可以理解為將其覆蓋,這樣也可以做到更新數據。
6、其他設置
像多線程、headers頭,管道傳輸順序等問題,都在settings.py文件中設置,具體可以參考小編的項目去看,這里不再贅述。
七、效果展示
1、點擊運行,結果顯示在控制臺,如下圖所示。
2、中間會一直向隊列中堆很多帖子的爬取任務,然后多線程處理,我設置的是16線程,速度還是很可觀的。
3、數據庫數據展示:
content_info中存放著每個帖子的全部留言以及相關用戶的公開信息。
八、總結
1、這篇文章主要給大家介紹了食品網站的數據采集和存儲過程,詳解了如何分析網頁結構、爬蟲策略、網站類型、層級關系、爬蟲方法和數據存儲過程,最終實現將帖子的每條評論爬取到數據庫中,并且做到可以更新數據,防止重復爬取,反爬等,干貨滿滿。
2、本次項目總的來說,不是特別難搞,只要思路對了,找到了數據規則,爬起來可以說易如反掌,覺得難只是之前沒有完整走過流程,有了這次比較水的介紹,希望能對你有所幫助,那將是我最大的榮幸。
3、遇到問題首先想的不是問同事,朋友,老師,而是去谷歌,百度,看有沒有相似的情況,看別人的經歷,一定要學會自己發現問題,思考問題,解決問題,這對于之后工作有非常大的幫助(我之前就被說過還沒有脫離學生時代,就是我喜歡問同事),等網上查詢了一定資料了,還是沒有頭緒,再去問別人,別人也會比較愿意幫助你的~
我是杯酒先生,最后分享我的座右銘給大家:保持獨立思考,不卑不亢不慫。
最后需要本文項目代碼的小伙伴,請在公眾號后臺回復“食品論壇”關鍵字進行獲取,如果在運行過程中有遇到任何問題,請隨時留言或者加小編好友,小編看到會幫助大家解決bug噢!