【Python】爬虫-基础入门

目录

一、什么是爬虫

二、爬虫的主要用途

三、学会爬虫需要掌握的技能

四、爬虫使用的语言

五、编写爬虫需要的库，以python为例

六、爬虫示例-python

示例一

示例二

示例三

---

一、什么是爬虫

爬虫，又称网络爬虫或网页爬虫，是一种用来自动浏览互联网的网络机器人。其主要功能是收集网页信息，这些信息可以被搜索引擎用来创建索引。爬虫通常依照某种预定的规则访问网页，获取所需的数据，例如网页的内容、元数据甚至是特定链接等，然后记录或存储这些信息供进一步处理或分析。

二、爬虫的主要用途

1. 搜索引擎：搜索引擎（如Google、Bing等）使用爬虫来收集互联网上的信息，创建一个可搜索的索引。
2. 数据挖掘：爬虫可以用于收集特定类型的信息（如商品价格、新闻文章、社交媒体帖子等），这些信息可以用于数据分析或机器学习。
3. 网站监控：爬虫可以定期检查网站以检测是否有更新或更改。
4. 网络档案：组织如互联网档案馆使用爬虫来创建网页的历史记录。
5. 市场研究：公司可以使用爬虫来收集竞争对手的信息，如价格、产品列表等。
6. 社交媒体分析：爬虫可以用于收集社交媒体上的公开信息，以分析公众情绪或趋势。

请注意，虽然爬虫有很多合法的用途，但是滥用爬虫可能会违反隐私权或版权法，或者对网站服务器造成负担。因此，使用爬虫时应遵守相关法律和道德规范。

三、学会爬虫需要掌握的技能

1. 熟悉一种或多种编程语言：Python是最常用的爬虫开发语言，因为它有许多强大的库可以使用，如Beautiful Soup，Scrapy等。
2. HTTP协议：理解HTTP请求和响应，包括GET、POST请求，状态码，请求头和响应头等。
3. HTML和CSS：能够解析和查找网页中的信息。
4. 正则表达式：用于从文本中提取信息。
5. 使用爬虫库/框架：如Python的Beautiful Soup，Scrapy，Requests等。
6. JavaScript：许多现代网站都使用JavaScript进行动态加载，所以理解JavaScript以及如何与它交互是很有用的。
7. 网站结构和数据存储：理解如何从网站URL、网页结构中提取信息，知道如何存储抓取的数据，常见的有CSV, JSON, XML, 或者数据库。
8. 反爬虫策略：理解并能应对各种反爬虫机制，如IP限制，User-Agent限制等。
9. 异步加载和AJAX：许多网站使用异步加载技术，需要理解并能处理。
10. 使用代理：为了防止IP被封锁，需要学会使用代理。
11. 自动化和分布式爬虫：对于大规模的爬虫任务，可能需要使用自动化工具和分布式系统。

这些技能的掌握程度取决于你要进行的爬虫任务的复杂性和规模。

四、爬虫使用的语言

爬虫可以使用的编程语言包括但不限于：

1. Python：因为其丰富的爬虫库（如 Scrapy, BeautifulSoup, Requests 等）和易读性强的语法，Python 是最常用的爬虫编程语言。
2. Java：Java 的强大性能和广泛的库支持也使其成为编写爬虫的一个好选择。
3. JavaScript（Node.js）：对于需要处理大量异步操作和解析 JavaScript 的爬虫，Node.js 是一个很好的选择。
4. Ruby：Ruby 和其框架 Rails 也可以用来编写爬虫，尤其是对于 Ruby on Rails 网站。
5. PHP：虽然不太常见，但 PHP 也可以用来编写爬虫。
6. C#：.NET 平台的 C# 也可以用来编写爬虫，尤其是在 Windows 环境下。
7. Perl：Perl 的强大文本处理能力使其成为编写爬虫的一个选择。
8. Golang：因为其并发性能强大，Golang 也被用于编写爬虫。

这些语言的选择取决于具体的项目需求和开发者的熟悉程度。

五、编写爬虫需要的库，以python为例

使用Python编写爬虫，常用的库有：

1. Requests：这是一个用于发送HTTP请求的库，可以用来下载网页。
2. BeautifulSoup：这是一个用于解析HTML和XML文档的库，可以用来解析网页并提取信息。
3. Scrapy：这是一个强大的爬虫框架，可以用来编写爬虫并处理如爬取策略、存储数据等复杂问题。
4. Selenium：这是一个用于自动化网页交互的工具，可以用来处理需要交互或者JavaScript渲染的网页。
5. lxml：这是一个解析库，可以用XPath和CSS选择器等方式来提取信息。
6. PyQuery：这是一个类似于jQuery的解析库，可以用来方便地提取信息。
7. Pandas：这是一个数据处理库，可以用来清洗和处理爬取到的数据。

这些库可以根据需要进行选择和组合使用。

六、爬虫示例-python

示例一

以下是一个简单的Python爬虫示例，使用了Requests和BeautifulSoup库来爬取一个网页上的标题：

import requests
from bs4 import BeautifulSoup
 
# 目标URL
url = 'http://example.com'
 
# 使用requests库发送GET请求
response = requests.get(url)
 
# 使用BeautifulSoup解析网页
soup = BeautifulSoup(response.text, 'html.parser')
 
# 提取网页标题
title = soup.find('title').text
 
print(title)

这个爬虫会发送一个GET请求到'http://example.com'，然后解析返回的HTML，提取并打印出网页的标题。

请注意，这只是一个非常基础的爬虫示例，实际的爬虫可能需要处理更复杂的情况，如JavaScript渲染的页面、登录和会话管理、数据存储、错误处理、爬取策略等。

示例二

以下是一个使用Python的Scrapy框架来爬取quotes.toscrape.com网站上的名言的例子。Scrapy是一个强大的爬虫框架，可以处理更复杂的爬取任务。

首先，你需要创建一个Scrapy项目：

scrapy startproject quotes_spider

然后，在quotes_spider/spiders目录下创建一个名为quotes.py的文件，内容如下：

import scrapy
 
class QuotesSpider(scrapy.Spider):
    name = "quotes"
    start_urls = [
        'http://quotes.toscrape.com/page/1/',
    ]
 
    def parse(self, response):
        for quote in response.css('div.quote'):
            yield {
                'text': quote.css('span.text::text').get(),
                'author': quote.css('span small::text').get(),
            }
 
        next_page = response.css('li.next a::attr(href)').get()
        if next_page is not None:
            yield response.follow(next_page, self.parse)

最后，你可以运行这个爬虫：

scrapy crawl quotes

这个爬虫会爬取每一页的名言，并将名言的文本和作者作为字典返回。当爬取完一页后，它会查找下一页的链接，并继续爬取，直到没有下一页为止。

请注意，这只是一个基础的Scrapy爬虫示例，实际的爬虫可能需要处理更复杂的情况，如登录和会话管理、数据存储、错误处理、爬取策略等。

示例三

以下是一个使用Python的requests, BeautifulSoup, pandas和selenium库的示例，用于爬取一个动态加载的网页并处理数据。

首先，确保你已经安装了所有需要的库：

pip install requests beautifulsoup4 pandas selenium

然后，你需要下载一个WebDriver，比如Chrome的WebDriver，用于selenium控制浏览器。

以下是爬虫代码：

import time
import pandas as pd
from bs4 import BeautifulSoup
from selenium import webdriver
 
# 初始化一个driver
driver = webdriver.Chrome('/path/to/your/chromedriver')  # 替换为你的chromedriver的实际路径
# 访问网页
driver.get('http://example.com')
 
# 等待JavaScript加载完成
time.sleep(5)
 
# 获取网页源代码
html = driver.page_source
 
# 使用BeautifulSoup解析
soup = BeautifulSoup(html, 'html.parser')
 
# 提取数据
data = []
for item in soup.find_all('div', class_='item'):  # 替换为你实际要爬取的元素和类名
    data.append({
        'title': item.find('h1').text,  # 替换为你实际要爬取的元素
        'content': item.find('p').text  # 替换为你实际要爬取的元素
    })
 
# 使用pandas处理数据
df = pd.DataFrame(data)
print(df)
 
# 关闭driver
driver.quit()

这个爬虫首先使用selenium访问网页并等待JavaScript加载完成，然后获取网页源代码。接着，使用BeautifulSoup解析网页并提取数据。最后，使用pandas处理数据。

请注意，这只是一个基础的示例，实际的爬虫可能需要处理更复杂的情况，如登录和会话管理、错误处理、爬取策略等。