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  • Python爬虫原理

 

前言

简单来说互联网是由一个个站点和网络设备组成的大网,我们通过浏览器访问站点,站点把HTML、JS、CSS代码返回给浏览器,这些代码经过浏览器解析、渲染,将丰富多彩的网页呈现我们眼前;

 

一、爬虫是什么?

如果我们把互联网比作一张大的蜘蛛网,数据便是存放于蜘蛛网的各个节点,而爬虫就是一只小蜘蛛,

沿着网络抓取自己的猎物(数据)爬虫指的是:向网站发起请求,获取资源后分析并提取有用数据的程序;

从技术层面来说就是 通过程序模拟浏览器请求站点的行为,把站点返回的HTML代码/JSON数据/二进制数据(图片、视频) 爬到本地,进而提取自己需要的数据,存放起来使用;

 

 

 

二、爬虫的基本流程:

 

用户获取网络数据的方式:

方式1:浏览器提交请求--->下载网页代码--->解析成页面

方式2:模拟浏览器发送请求(获取网页代码)->提取有用的数据->存放于数据库或文件中

爬虫要做的就是方式2;

 

1、发起请求

使用http库向目标站点发起请求,即发送一个Request

Request包含:请求头、请求体等 

Request模块缺陷:不能执行JS 和CSS 代码

 

2、获取响应内容

如果服务器能正常响应,则会得到一个Response

Response包含:html,json,图片,视频等

 

3、解析内容

解析html数据:正则表达式(RE模块),第三方解析库如Beautifulsoup,pyquery等

解析json数据:json模块

解析二进制数据:以wb的方式写入文件

 

4、保存数据

数据库(MySQL,Mongdb、Redis)

文件

 

 

三、http协议 请求与响应

 

Request:用户将自己的信息通过浏览器(socket client)发送给服务器(socket server)

Response:服务器接收请求,分析用户发来的请求信息,然后返回数据(返回的数据中可能包含其他链接,如:图片,js,css等)

ps:浏览器在接收Response后,会解析其内容来显示给用户,而爬虫程序在模拟浏览器发送请求然后接收Response后,是要提取其中的有用数据。

 

 

四、 request

1、请求方式:

常见的请求方式:GET / POST

 

2、请求的URL

url全球统一资源定位符,用来定义互联网上一个唯一的资源 例如:一张图片、一个文件、一段视频都可以用url唯一确定

 

url编码

https://www.baidu.com/s?wd=图片

图片会被编码(看示例代码)

 

网页的加载过程是:

加载一个网页,通常都是先加载document文档,

在解析document文档的时候,遇到链接,则针对超链接发起下载图片的请求

 

3、请求头

User-agent:请求头中如果没有user-agent客户端配置,服务端可能将你当做一个非法用户host;

cookies:cookie用来保存登录信息

注意: 一般做爬虫都会加上请求头

 

 

 

 

 

请求头需要注意的参数:

(1)Referrer:访问源至哪里来(一些大型网站,会通过Referrer 做防盗链策略;所有爬虫也要注意模拟)

(2)User-Agent:访问的浏览器(要加上否则会被当成爬虫程序)

(3)cookie:请求头注意携带

 

4、请求体

请求体
    如果是get方式,请求体没有内容 (get请求的请求体放在 url后面参数中,直接能看到)
    如果是post方式,请求体是format data

    ps:
    1、登录窗口,文件上传等,信息都会被附加到请求体内
    2、登录,输入错误的用户名密码,然后提交,就可以看到post,正确登录后页面通常会跳转,无法捕捉到post

 

五、 响应Response

1、响应状态码

  200:代表成功

  301:代表跳转

  404:文件不存在

  403:无权限访问

  502:服务器错误

 

2、respone header


响应头需要注意的参数:

(1)Set-Cookie:BDSVRTM=0; path=/:可能有多个,是来告诉浏览器,把cookie保存下来

(2)Content-Location:服务端响应头中包含Location返回浏览器之后,浏览器就会重新访问另一个页面

 

 

3、preview就是网页源代码

JSO数据

如网页html,图片

二进制数据等 

 

 

六、总结

1、总结爬虫流程:

 爬取--->解析--->存储

 

2、爬虫所需工具:

 请求库:requests,selenium(可以驱动浏览器解析渲染CSS和JS,但有性能劣势(有用没用的网页都会加载);)
 解析库:正则,beautifulsoup,pyquery
 存储库:文件,MySQL,Mongodb,Redis

 

3、爬获校花网

最后送给大家点福利吧

基础版:

复制代码
import re
import requests

respose=requests.get('http://www.xiaohuar.com/v/')
# print(respose.status_code)# 响应的状态码
# print(respose.content)  #返回字节信息
# print(respose.text)  #返回文本内容
urls=re.findall(r'class="items".*?href="(.*?)"',respose.text,re.S)  #re.S 把文本信息转换成1行匹配
url=urls[5]
result=requests.get(url)
mp4_url=re.findall(r'id="media".*?src="(.*?)"',result.text,re.S)[0]

video=requests.get(mp4_url)

with open('D:\\a.mp4','wb') as f:
    f.write(video.content)
复制代码

 

函数封装版

复制代码
import re
import requests
import hashlib
import time

# respose=requests.get('http://www.xiaohuar.com/v/')
# # print(respose.status_code)# 响应的状态码
# # print(respose.content)  #返回字节信息
# # print(respose.text)  #返回文本内容
# urls=re.findall(r'class="items".*?href="(.*?)"',respose.text,re.S)  #re.S 把文本信息转换成1行匹配
# url=urls[5]
# result=requests.get(url)
# mp4_url=re.findall(r'id="media".*?src="(.*?)"',result.text,re.S)[0]
#
# video=requests.get(mp4_url)
#
# with open('D:\\a.mp4','wb') as f:
#     f.write(video.content)
#


def get_index(url):
    respose = requests.get(url)
    if respose.status_code==200:
        return respose.text

def parse_index(res):
    urls = re.findall(r'class="items".*?href="(.*?)"', res,re.S)  # re.S 把文本信息转换成1行匹配
    return urls


def get_detail(urls):
    for url in urls:
        if not url.startswith('http'):
            url='http://www.xiaohuar.com%s' %url
        result = requests.get(url)
        if result.status_code==200 :
            mp4_url_list = re.findall(r'id="media".*?src="(.*?)"', result.text, re.S)
            if mp4_url_list:
                mp4_url=mp4_url_list[0]
                print(mp4_url)
                # save(mp4_url)


def save(url):
    video = requests.get(url)
    if video.status_code==200:
        m=hashlib.md5()
        m.updata(url.encode('utf-8'))
        m.updata(str(time.time()).encode('utf-8'))
        filename=r'%s.mp4'% m.hexdigest()
        filepath=r'D:\\%s'%filename
        with open(filepath, 'wb') as f:
            f.write(video.content)

def main():
    for i in range(5):
        res1 = get_index('http://www.xiaohuar.com/list-3-%s.html'% i )
        res2 = parse_index(res1)
        get_detail(res2)

if __name__ == '__main__':
    main()
复制代码

 

并发版(如果一共需要爬30个视频,开30个线程去做,花的时间就是 其中最慢那份的耗时时间)

复制代码
import re
import requests
import hashlib
import time
from concurrent.futures import ThreadPoolExecutor
p=ThreadPoolExecutor(30) #创建1个程池中,容纳线程个数为30个;


def get_index(url):
    respose = requests.get(url)
    if respose.status_code==200:
        return respose.text

def parse_index(res):
    res=res.result() #进程执行完毕后,得到1个对象
    urls = re.findall(r'class="items".*?href="(.*?)"', res,re.S)  # re.S 把文本信息转换成1行匹配
    for url in urls:
        p.submit(get_detail(url))  #获取详情页 提交到线程池



def get_detail(url):  #只下载1个视频
        if not url.startswith('http'):
            url='http://www.xiaohuar.com%s' %url
        result = requests.get(url)
        if result.status_code==200 :
            mp4_url_list = re.findall(r'id="media".*?src="(.*?)"', result.text, re.S)
            if mp4_url_list:
                mp4_url=mp4_url_list[0]
                print(mp4_url)
                # save(mp4_url)


def save(url):
    video = requests.get(url)
    if video.status_code==200:
        m=hashlib.md5()
        m.updata(url.encode('utf-8'))
        m.updata(str(time.time()).encode('utf-8'))
        filename=r'%s.mp4'% m.hexdigest()
        filepath=r'D:\\%s'%filename
        with open(filepath, 'wb') as f:
            f.write(video.content)

def main():
    for i in range(5):
        p.submit(get_index,'http://www.xiaohuar.com/list-3-%s.html'% i ).add_done_callback(parse_index)
        #1、先把爬主页的任务(get_index)异步提交到线程池
        #2、get_index任务执行完后,会通过回调函add_done_callback()数通知主线程,任务完成;
        #2、把get_index执行结果(注意线程执行结果是对象,调用res=res.result()方法,才能获取真正执行结果),当做参数传给parse_index
        #3、parse_index任务执行完毕后,
        #4、通过循环,再次把获取详情页 get_detail()任务提交到线程池执行



if __name__ == '__main__':
    main()
复制代码

 

涉及知识:多线程多进程

计算密集型任务:使用多进程,因为能Python有GIL,多进程可以利用上CPU多核优势;

IO密集型任务:使用多线程,做IO切换节省任务执行时间(并发)

线程池

 

 

参考博客:

瞎驴http://www.cnblogs.com/linhaifeng/articles/7773496.html

 

出处:https://www.cnblogs.com/sss4/p/7809821.html

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