python爬虫入门(六) Scrapy框架之原理介绍

Scrapy框架

Scrapy简介

Scrapy是用纯Python实现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，用途非常广泛。
框架的力量，用户只需要定制开发几个模块就可以轻松的实现一个爬虫，用来抓取网页内容以及各种图片，非常之方便。
Scrapy 使用了 Twisted['twɪstɪd](其主要对手是Tornado)异步网络框架来处理网络通讯，可以加快我们的下载速度，不用自己去实现异步框架，并且包含了各种中间件接口，可以灵活的完成各种需求。

Scrapy架构

Scrapy Engine(引擎): 负责Spider、ItemPipeline、Downloader、Scheduler中间的通讯，信号、数据传递等。
Scheduler(调度器): 它负责接受引擎发送过来的Request请求，并按照一定的方式进行整理排列，入队，当引擎需要时，交还给引擎。
Downloader（下载器）：负责下载Scrapy Engine(引擎)发送的所有Requests请求，并将其获取到的Responses交还给Scrapy Engine(引擎)，由引擎交给Spider来处理，
Spider（爬虫）：它负责处理所有Responses,从中分析提取数据，获取Item字段需要的数据，并将需要跟进的URL提交给引擎，再次进入Scheduler(调度器)，
Item Pipeline(管道)：它负责处理Spider中获取到的Item，并进行进行后期处理（详细分析、过滤、存储等）的地方.
Downloader Middlewares（下载中间件）：你可以当作是一个可以自定义扩展下载功能的组件。
Spider Middlewares（Spider中间件）：你可以理解为是一个可以自定扩展和操作引擎和Spider中间通信的功能组件（比如进入Spider的Responses;和从Spider出去的Requests）

白话讲解Scrapy运作流程

代码写好，程序开始运行...

引擎：Hi！Spider, 你要处理哪一个网站？
Spider：老大要我处理xxxx.com。
引擎：你把第一个需要处理的URL给我吧。
Spider：给你，第一个URL是xxxxxxx.com。
引擎：Hi！调度器，我这有request请求你帮我排序入队一下。
调度器：好的，正在处理你等一下。
引擎：Hi！调度器，把你处理好的request请求给我。
调度器：给你，这是我处理好的request
引擎：Hi！下载器，你按照老大的下载中间件的设置帮我下载一下这个request请求
下载器：好的！给你，这是下载好的东西。（如果失败：sorry，这个request下载失败了。然后引擎告诉调度器，这个request下载失败了，你记录一下，我们待会儿再下载）
引擎：Hi！Spider，这是下载好的东西，并且已经按照老大的下载中间件处理过了，你自己处理一下（注意！这儿responses默认是交给def parse()这个函数处理的）
Spider：（处理完毕数据之后对于需要跟进的URL），Hi！引擎，我这里有两个结果，这个是我需要跟进的URL，还有这个是我获取到的Item数据。
引擎：Hi ！管道 我这儿有个item你帮我处理一下！调度器！这是需要跟进URL你帮我处理下。然后从第四步开始循环，直到获取完老大需要全部信息。
管道``调度器：好的，现在就做！

制作Scrapy爬虫步骤

1.新建项目

代码语言：javascript

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scrapy startproject mySpider

代码语言：javascript

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scrapy.cfg ：项目的配置文件 mySpider/ ：项目的Python模块，将会从这里引用代码 mySpider/items.py ：项目的目标文件 mySpider/pipelines.py ：项目的管道文件 mySpider/settings.py ：项目的设置文件

mySpider/spiders/ ：存储爬虫代码目录

2.明确目标(mySpider/items.py)

想要爬取哪些信息，在Item里面定义结构化数据字段，保存爬取到的数据

3.制作爬虫(spiders/xxxxSpider.py)

代码语言：javascript

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import scrapy
class ItcastSpider(scrapy.Spider):

name = "itcast"

allowed_domains = ["itcast.cn"]

start_urls = (

'http://www.itcast.cn/',

)
def parse(self, response):
    pass</code></pre></div></div><ul class="ul-level-0"><li> <code>name = &#34;&#34;</code> ：这个爬虫的识别名称，必须是唯一的，在不同的爬虫必须定义不同的名字。

  allow_domains = [] 是搜索的域名范围，也就是爬虫的约束区域，规定爬虫只爬取这个域名下的网页，不存在的URL会被忽略。
 
 start_urls = () ：爬取的URL元祖/列表。爬虫从这里开始抓取数据，所以，第一次下载的数据将会从这些urls开始。其他子URL将会从这些起始URL中继承性生成。
 
 parse(self, response) ：解析的方法，每个初始URL完成下载后将被调用，调用的时候传入从每一个URL传回的Response对象来作为唯一参数，主要作用如下：
 
 4.保存数据(pipelines.py)
在管道文件里面设置保存数据的方法，可以保存到本地或数据库
温馨提醒
第一次运行scrapy项目的时候
出现-->"DLL load failed" 错误提示，需要安装pypiwin32模块 
先写个简单入门的实例
 （1）items.py
想要爬取的信息
代码语言：javascript
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# -*- coding: utf-8 -*-
import scrapy
class ItcastItem(scrapy.Item):

name = scrapy.Field()

title = scrapy.Field()

info = scrapy.Field()
（2）itcastspider.py
写爬虫程序
代码语言：javascript
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#!/usr/bin/env python
-- coding:utf-8 --
import scrapy

from mySpider.items import ItcastItem
创建一个爬虫类
class ItcastSpider(scrapy.Spider):

# 爬虫名

name = "itcast"

# 允许爬虫作用的范围

allowd_domains = ["http://www.itcast.cn/"]

# 爬虫起始的url

start_urls = [

"http://www.itcast.cn/channel/teacher.shtml#",

]
def parse(self, response):
    teacher_list = response.xpath(&#39;//div[@class=&#34;li_txt&#34;]&#39;)
    # 所有老师信息的列表集合
    teacherItem = []
    # 遍历根节点集合

    for each in teacher_list:
        # Item对象用来保存数据的
        item = ItcastItem()
        # name, extract() 将匹配出来的结果转换为Unicode字符串
        # 不加extract() 结果为xpath匹配对象
        name = each.xpath(&#39;./h3/text()&#39;).extract()
        # title
        title = each.xpath(&#39;./h4/text()&#39;).extract()
        # info
        info = each.xpath(&#39;./p/text()&#39;).extract()

        item[&#39;name&#39;] = name[0].encode(&#34;gbk&#34;)
        item[&#39;title&#39;] = title[0].encode(&#34;gbk&#34;)
        item[&#39;info&#39;] = info[0].encode(&#34;gbk&#34;)

        teacherItem.append(item)

    return teacherItem</code></pre></div></div><p>输入命令：scrapy crawl itcast -o itcast.csv  保存为 &#34;.csv&#34;的格式</p><h3 id="91a4m" name="%E7%AE%A1%E9%81%93%E6%96%87%E4%BB%B6pipelines.py%E7%9A%84%E7%94%A8%E6%B3%95">管道文件pipelines.py的用法</h3><p> （1）setting.py修改</p><div class="rno-markdown-code"><div class="rno-markdown-code-toolbar"><div class="rno-markdown-code-toolbar-info"><div class="rno-markdown-code-toolbar-item is-type"><span class="is-m-hidden">代码语言：</span>javascript</div></div><div class="rno-markdown-code-toolbar-opt"><div class="rno-markdown-code-toolbar-copy"><i class="icon-copy"></i><span class="is-m-hidden">复制</span></div></div></div><div class="developer-code-block"><pre class="prism-token token line-numbers language-javascript"><code class="language-javascript" style="margin-left:0">ITEM_PIPELINES = {

#设置好在管道文件里写的类

'mySpider.pipelines.ItcastPipeline': 300,

}

（2）itcastspider.py
代码语言：javascript
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#!/usr/bin/env python
-- coding:utf-8 --
import scrapy

from mySpider.items import ItcastItem
创建一个爬虫类
class ItcastSpider(scrapy.Spider):

# 爬虫名

name = "itcast"

# 允许爬虫作用的范围

allowd_domains = ["http://www.itcast.cn/"]

# 爬虫其实的url

start_urls = [

"http://www.itcast.cn/channel/teacher.shtml#aandroid",
]

def parse(self, response):
    #with open(&#34;teacher.html&#34;, &#34;w&#34;) as f:
    #    f.write(response.body)
    # 通过scrapy自带的xpath匹配出所有老师的根节点列表集合
    teacher_list = response.xpath(&#39;//div[@class=&#34;li_txt&#34;]&#39;)

    # 遍历根节点集合
    for each in teacher_list:
        # Item对象用来保存数据的
        item = ItcastItem()
        # name, extract() 将匹配出来的结果转换为Unicode字符串
        # 不加extract() 结果为xpath匹配对象
        name = each.xpath(&#39;./h3/text()&#39;).extract()
        # title
        title = each.xpath(&#39;./h4/text()&#39;).extract()
        # info
        info = each.xpath(&#39;./p/text()&#39;).extract()

        item[&#39;name&#39;] = name[0]
        item[&#39;title&#39;] = title[0]
        item[&#39;info&#39;] = info[0]

        yield item</code></pre></div></div><p>(3)pipelines.py</p><p>数据保存到本地</p><div class="rno-markdown-code"><div class="rno-markdown-code-toolbar"><div class="rno-markdown-code-toolbar-info"><div class="rno-markdown-code-toolbar-item is-type"><span class="is-m-hidden">代码语言：</span>javascript</div></div><div class="rno-markdown-code-toolbar-opt"><div class="rno-markdown-code-toolbar-copy"><i class="icon-copy"></i><span class="is-m-hidden">复制</span></div></div></div><div class="developer-code-block"><pre class="prism-token token line-numbers language-javascript"><code class="language-javascript" style="margin-left:0"># -*- coding: utf-8 -*-

import json
class ItcastPipeline(object):

# __init__方法是可选的，做为类的初始化方法

def init(self):

# 创建了一个文件

self.filename = open("teacher.json", "w")
# process_item方法是必须写的，用来处理item数据
def process_item(self, item, spider):
    jsontext = json.dumps(dict(item), ensure_ascii = False) + &#34;\n&#34;
    self.filename.write(jsontext.encode(&#34;utf-8&#34;))
    return item

# close_spider方法是可选的，结束时调用这个方法
def close_spider(self, spider):
    self.filename.close()</code></pre></div></div><p>(4)items.py</p><div class="rno-markdown-code"><div class="rno-markdown-code-toolbar"><div class="rno-markdown-code-toolbar-info"><div class="rno-markdown-code-toolbar-item is-type"><span class="is-m-hidden">代码语言：</span>javascript</div></div><div class="rno-markdown-code-toolbar-opt"><div class="rno-markdown-code-toolbar-copy"><i class="icon-copy"></i><span class="is-m-hidden">复制</span></div></div></div><div class="developer-code-block"><pre class="prism-token token line-numbers language-javascript"><code class="language-javascript" style="margin-left:0"># -*- coding: utf-8 -*-

import scrapy
class ItcastItem(scrapy.Item):

name = scrapy.Field()

title = scrapy.Field()

info = scrapy.Field()