Python爬虫 【1】 —— 爬虫基础

爬虫基本套路

  • 基本流程
    • 目标数据
    • 来源地址
    • 结构分析
      • 具体数据在哪（网站 还是APP）
      • 如何展示的数据、
    • 实现构思
    • 操刀编码
  • 基本手段
    • 破解请求限制
      • 请求头设置，如：useragent为有效客户端
      • 控制请求频率（根据实际情境）
      • IP代理
      • 签名/加密参数从html/cookie/js分析
    • 破解登录授权
      • 请求带上用户cookie信息
    • 破解验证码
      • 简单的验证码可以使用识图读验证码第三方库
  • 解析数据
    • HTML Dom 解析
      • 正则匹配，通过正则表达式来匹配想要爬取的数据，如：有些数据不是在 html 标签里，而是在 html 的 script 标签的 js 变量中
      • 使用第三方库解析 html dom ，比较比较喜欢类 jQuery 的库
    • 数据字符串
      • 正则匹配（根据情景使用）
      • 转JSON/XML 对象进行解析

第一个爬虫程序

怎样扒网页呢？
其实就是根据 URL 来获取它的网页信息，虽然我们在浏览器中看到的是一幅幅优美的画面，但是其实是由浏览器解释踩呈现出来的，实质它是一段 HTML 代码，加 js、CS ，如果把网页比作一个人，那么HTML 便是他的骨架，JS 便是他的肌肉，CSS 便是他的衣服，所以最重要的部分是存在于HTML 中的，下面写个例子：

# urllib
from urllib.request import urlopen

url = 'http://www.baidu.com/'
# 发送请求，并将结果返回给resp
resp = urlopen(url)
print(resp.read().decode())

常见的方法

  • request.urlopen(url,data,timeout)
    • 第一个参数url 即为URL ，第二个参数 data 是访问 URL 时要传送的数据，第三个timeout 是设置超时时间。
    • 第二三个参数是可以不传送的，data 默认为空 None，timeout 默认为 socket._GLOBAL_DEFAULT_TIMEOUT
    • 第一个参数URL 是必须要传送的，在这个例子里面我们传送了百度的URL，执行 urlopen方法之后，返回一个 response对象，返回信息便保存在这里面。
  • response.read()
    • read() 方法就是读取文件里面的全部内容，返回 bytes 类型
  • response.getcode()
    • 返回 HTTP 的响应码，成功返回 200
  • response.geturl()
    • 返回世界数据的实际URL ，防止重定向问题
  • response.info()
    • 返回服务器响应的HTTP报头

请求响应对象的使用

# urllib
from urllib.request import urlopen

url = 'http://www.baidu.com/'
# 发送请求，并将结果返回给resp
resp = urlopen(url)
# 读取数据
print(resp.read().decode())
# 为了判断是否要处理请求的结果
print(resp.getcode())
# 为了记录访问记录，避免2次访问，导致出现重复数据
print(resp.geturl())
# 响应头的信息，取到里面有用的数据
print(resp.info())

Request 对象与动态UA的使用

其实上面的 urlopen 参数可以传人一个 request 请求，它其实就是一个 Request 类的实例，构造时需要传入 Url，Data 等等的内容。比如上面的两行代码，我们可以这么改写
推荐大家这样写：
在这里插入图片描述

from urllib.request import urlopen
from urllib.request import Request
# 引入动态UA pip install Fake-userAgent
from fake_useragent import UserAgent
ua = UserAgent()

url = 'http://www.baidu.com'
headers = {
    # 'User-Agent': 'Mozilla/5.0 (Windows NT 10.0; Win64; x64) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/123.0.0.0 Safari/537.36'
    'User-Agent': ua.chrome
}
request = Request(url, headers=headers)
response = urlopen(request)
print(response.getcode())

Get 请求的使用

大部分被传输到浏览器的 html，images，js,css,…都是通过GET方法发出请求的，它是获取数据的主要方法
Get 请求的参数都是在url 中体现的，如果有中文，需要转码，这时我们可使用

  • urllib.parse.quote()
from urllib.request import urlopen,Request
from fake_useragent import UserAgent
from urllib.parse import quote

args = input('请输入要搜索的内容：')
ua = UserAgent()
url = f'https://www.baidu.com/s?wd={quote(args)}'
headers = {
    'User-Agent': ua.chrome
}
req = Request(url, headers=headers)
resp = urlopen(req)
print(resp.read().decode())
  • urllib.parse.urlencode()
from urllib.request import urlopen,Request
from fake_useragent import UserAgent
# from urllib.parse import quote
from urllib.parse import urlencode

args = input('请输入要搜索的内容：')
prams = {
    'wd': args
}

print(urlencode(prams))
ua = UserAgent()
url = f'https://www.baidu.com/s?{urlencode(prams)}&rsv_spt=1&rsv_iqid=0xb71d5f9700144b33&issp=1&f=8&rsv_bp=1&rsv_idx=2&ie=utf-8&tn=baiduhome_pg&rsv_enter=1&rsv_dl=tb&rsv_sug3=8&rsv_sug1=2&rsv_sug7=100&rsv_sug2=0&rsv_btype=i&prefixsug=%25E5%25A4%25A9%25E6%25B0%2594&rsp=5&inputT=1411&rsv_sug4=2294'
headers = {
    'User-Agent': ua.chrome
}
req = Request(url, headers=headers)
resp = urlopen(req)
print(resp.read().decode())

58同城车辆练习

from urllib.request import Request,urlopen
from fake_useragent import UserAgent
from urllib.parse import quote
from time import sleep


args = input('请输入品牌：')
for page in range(1, 4):
    url = f'https://qd.58.com/sou/pn{page}/?key={quote(args)}'
    sleep(1)
    print(url)
    headers = {
        'User-Agent': UserAgent().chrome
    }
    req = Request(url, headers=headers)
    resp = urlopen(req)
    # print(resp.read().decode())
    print(resp.getcode())

Post请求的使用

Request请求对象的里面有data参数，它就是用在POST里的，我们要传送的数据就这这个参数data，data是一个字典，里面要匹配键值对。

发送请求/响应headers头的含义：

在这里插入图片描述

from urllib.request import Request,urlopen
from fake_useragent import UserAgent
from urllib.parse import urlencode

url = 'https://zs.kaipuyun.cn/search5/search/s'
headers = {
    'User-Agent': UserAgent().chrome
}
args = {
    'searchWord': '人才',
    'siteCode': 'N000026543',
    'column': '%E5%85%A8%E9%83%A8',
    'pageSize': 10
}
f_data = urlencode(args)
# 如果传送了 data参数，就会成为POST请求
req = Request(url, headers=headers, data=f_data.encode())
resp = urlopen(req)
print(resp.read().decode())

响应的编码

在这里插入图片描述

动态页面的数据获取

from urllib.request import Request,urlopen
from fake_useragent import UserAgent

url = 'https://m.hupu.com/api/v2/search2?keyword=%E8%94%A1%E4%BA%AE&puid=0&type=posts&topicId=0&page=2'
headers = {
    'User-Agent': UserAgent().chrome
}
req = Request(url, headers=headers)
resp = urlopen(req)
print(resp.read().decode())
'''
静态
    访问地址栏里的数据就可以获取到想要的数据
动态
    访问地址栏里的数据获取不到想要的数据
    解决方案：抓包
        打开浏览器的开发者工具- network-xhr,找到可以获取到数据的url访问即可
'''

请求SSL证书验证

如果网站的SSL证书是经过CA认证的，则能够正常访问，如：https://www.baidu.com/等…

如果SSL证书验证不通过，或者操作系统不信任服务器的安全证书，比如浏览器在访问12306网站

先看没有忽略SSL证书验证的错误的

import urllib.request
import ssl

#处理HTTPS请求 SSL证书验证 ``忽略认证 比如12306 网站
url = "https://www.12306.cn/mormhweb/"
headers = {"User-Agent": "Mozilla/5.0 (Macintosh; Intel Mac OS X 10_7_0) AppleWebKit/535.11 (KHTML, like Gecko) Chrome/17.0.963.56 Safari/535.11"}

request = urllib.request.Request(url, headers=headers)
res = urllib.request.urlopen(request)
# 会报错
# ssl.CertificateError: hostname 'www.12306.cn' doesn't match either of 'webssl.

import urllib.request
# 1. 导入Python SSL处理模块
import ssl
 
urllib2 = urllib.request
# 2. 表示忽略未经核实的SSL证书认证
context = ssl._create_unverified_context()
url = "https://www.12306.cn/mormhweb/"
headers = {"User-Agent": "Mozilla/5.0 (Windows NT 10.0; Win64; x64) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/54.0.2840.99 Safari/537.36"}
request = urllib2.Request(url, headers = headers)
# 3. 在urlopen()方法里 指明添加 context 参数
response = urllib2.urlopen(request, context = context)
print(response.read().decode())
# 部分服务器会拦截网络爬虫，公司局域网也会，用手机开个热点就可以了

简洁快速的方法：

from urllib.request import urlopen
import ssl
 
url = "https://www.12306.cn/mormhweb/"
ssl._create_default_context = ssl._create_unverified_context
resp = urlopen(url)
print(resp.read().decode('utf-8')

opener的使用

from urllib.request import Request,build_opener
from fake_useragent import UserAgent
from urllib.request import HTTPHandler

url = 'http://httpbin.org/get'
headers = {'User-Agent': UserAgent().chrome}
req = Request(url, headers=headers)

handler = HTTPHandler(debuglevel=1)
opener = build_opener(handler)
resp = opener.open(req)
print(resp.read().decode())

代理的使用

from urllib.request import Request,build_opener
from fake_useragent import UserAgent
from urllib.request import ProxyHandler

url = 'http://httpbin.org/get'
headers = {'User-Agent': UserAgent().chrome}
req = Request(url, headers=headers)

# 创建一个可以使用的控制器
# handler = ProxyHandler({'type':'ip'})
handler = ProxyHandler({'http': '123.171.42.171:8888'})
# 传递到opener
opener = build_opener(handler)
resp = opener.open(req)
print(resp.read().decode())

Cookie的使用

为什么要使用Cookie呢？
Cookie，指某些网站为了辨别用户身份，进行 session 跟踪而储存在用户本地终端上的数据（通常经过加密）比如说有些网站需要登录后才能访问某个页面，在登陆之前，你想抓取某个页面内容是不允许的。那么我们可以利用Urllib库保存我们登录的Cookie，然后再抓取其他页面就达到目的了。

from urllib.request import Request,build_opener
from fake_useragent import UserAgent
from urllib.parse import urlencode
from urllib.request import HTTPCookieProcessor

login_url = 'https://www.kuaidaili.com/login/'
args = {
    'username': 'zs',
    'passwd': '123456'
}
headers = {
    'User-Agent': UserAgent().chrome
}
req = Request(login_url, headers=headers, data=urlencode(args).encode())
# 创建一个可以保存Cookie的控制对象
handler = HTTPCookieProcessor()
# 构造发送请求的对象
opener = build_opener(handler)
# 登录
resp = opener.open(req)
print(resp.read().decode())

Cookie 的文件保存与使用

from urllib.request import Request,build_opener
from fake_useragent import UserAgent
from urllib.parse import urlencode
from urllib.request import HTTPCookieProcessor
from http.cookiejar import MozillaCookieJar

# 保存Cookie
def get_cookie():
    url = 'https://www.kuaidaili.com/login/'
    args = {
        'username': 'zs',
        'passwd': '123456'
    }
    headers = {
        'User-Agent': UserAgent().chrome
    }
    req = Request(url, headers=headers, data=urlencode(args).encode())

    cookie_jar = MozillaCookieJar()
    # 创建一个可以保存Cookie的控制对象
    handler = HTTPCookieProcessor(cookie_jar)
    # 构造发送请求的对象
    opener = build_opener(handler)
    resp = opener.open(req)
    # print(resp.read().decode())
    cookie_jar.save('cookie.txt', ignore_discard=True,ignore_expires=True)

# 读取Cookie
def use_cookie():
    url = 'https://www.kuaidaili.com/usercenter'
    headers = {
        'User-Agent': UserAgent().chrome
    }
    req = Request(url, headers=headers)
    cookie_jar = MozillaCookieJar()
    cookie_jar.load('cookie.txt', ignore_discard=True,ignore_expires=True)
    handler = HTTPCookieProcessor(cookie_jar)
    opener = build_opener(handler)
    resp = opener.open(req)
    print(resp.read().decode())

if __name__=='__main__':
    # get_cookie()
    use_cookie()

urlerror的使用

首先解释下 URLError可能产生的原因：

  • 网络无连接，即本机无法上网
  • 连接不到特定的服务器
  • 服务器不存在
from urllib.request import Request, urlopen
from fake_useragent import UserAgent
from urllib.error import URLError

url = 'https://www.baidu.com/srgdgf/e465/'
headers = {
    'User-Agent': UserAgent().chrome
}
req = Request(url, headers=headers)
try:
    resp = urlopen(req)
    print(resp.read().decode())
except URLError as e:
    print(e)
    if e.args:
        print(e.args[0].errno)
print('爬取完成')

requests的使用

pip安装

pip install requests

基本使用

req = requests.get('http://www.baidu.com')
req = requests.post('http://www.baidu.com')
req = requests.put('http://www.baidu.com')
req = requests.delete('http://www.baidu.com')
req = requests.head('http://www.baidu.com')
req = requests.option('http://www.baidu.com')

get 请求

import requests

def no_args():
    url = 'http://www.baidu.com/'
    resp = requests.get(url)
    print(resp.text)

def use_args():
    url = 'http://www.baidu.com/'
    args = {
        'wd': '熊猫'
    }
    resp = requests.get(url, params=args)
    print(resp.text)

if __name__ == '__main__':
    use_args()

post 请求

import requests

url = 'https://www.21wecan.com/rcwjs/searchlist.jsp'
args = {
    'searchword': '人才'
}
resp = requests.post(url, data=args)
print(resp.text)

代理的使用

import requests
from fake_useragent import UserAgent

url = 'http://httpbin.org/get'
headers = {'User-Agent': UserAgent().chrome}
'''
免费代理
"type":"type://ip:port"
私有代理
"type":"type://username:password@ip:port"
'''
proxy = {
    'http': 'http://110.18.152.229:9999'
}
resp = requests.get(url,headers=headers,proxies=proxy)
print(resp.text)

cookie的使用

import requests
from fake_useragent import UserAgent
from urllib.request import HTTPCookieProcessor

login_url = 'https://www.kuaidaili.com/login/'
args = {
    'username': 'zs',
    'passwd': '123456'
}
headers = {
    'User-Agent': UserAgent().chrome
}
session = requests.Session()
resp = session.post(login_url,data=args,headers=headers)
print(resp.text)

获取响应信息
在这里插入图片描述

正则表达式规则

re 的使用

import re
str = 'I study python every_day'
# 从头开始匹配，如果有的匹配不上就不会返回数据
print('---------match(规则，从哪个字符串匹配）--------------')
m1 = re.match(r'I', str)
m2 = re.match(r'\w', str)
m3 = re.match(r'\s', str)
m4 = re.match(r'\D', str)
m5 = re.match(r'I (study)', str)
print(m1.group(1))

re 提取腾讯新闻数据

import requests
from fake_useragent import UserAgent
import re


url = 'https://sports.qq.com/'
headers = {
    'User-Agent': UserAgent().chrome
}
resp = requests.get(url, headers=headers)
# print(resp.text)
regx = f'<li><a target="_blank" href=".+?" class=".*?">(.+?)</a></li>'
datas = re.findall(regx, resp.text)
for d in datas:
    print(d)

bs4 （BeautifulSoup）的使用

bs4中文文档

安装

pip install bs4
pip install lxml

使用
在这里插入图片描述

from bs4 import BeautifulSoup

html = 
'''
<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
    <meta charset="UTF-8">
    <title id="title">Title</title>
</head>
<body>
    <div class="info" float="left"> 你好 </div>
    <div class="info" float="right">
        <span>Good Good Study</span>
        <a href="www.baidu.com"></a>
        <strong><!--这是个注释--></strong>
    </div>
</body>
</html>
'''
soup = BeautifulSoup(html, 'lxml')
print('--------获取标签------------') # 只会获取第一个标签
print(soup.title)
print(soup.div)
print(soup.span)
print('--------获取属性------------')
print(soup.div.attrs)
print(soup.div.get('class'))
print(soup.div['float'])
print(soup.a.get('href'))
print('--------获取内容------------')
print(soup.title.string)
print(soup.title.text)
print(type(soup.title.string))
print(type(soup.title.text))
print('--------获取注释------------')
print(type(soup.strong.string))
print(soup.strong.prettify())
print('--------find_all()------------')
print(soup.find_all('div'))
print(soup.find_all(id='title'))
print(soup.find_all(class_='info'))
print(soup.find_all(attrs={'float': 'right'}))
print(soup.find_all('div', attrs={'float': 'left'}))
print('--------css选择器------------') # 也是获取多个内容
print(soup.select('div'))
print(soup.select('#title'))
print(soup.select('.info'))
print(soup.select('div > span'))
print(soup.select('div.info > a'))

pyquery 的使用

安装

 pip install pyquery

import requests
from fake_useragent import UserAgent
from pyquery import PyQuery as pq

url = 'https://www.qidian.com/all/'
headers = {'User-Agent': UserAgent().chrome}
resp = requests.get(url, headers=headers)
# 构造Pyquery对象
doc = pq(resp.text)
all_a = doc('[data-eid="qd_B58"]')
print(all_a)

for i in range(len(all_a)):
    print(all_a.eq(i).text())
print('-------------------------')
for a in all_a:
    print(a.text)

pyquery教程

xpath的使用

xpath教程

from fake_useragent import UserAgent
import requests
from lxml import etree
from time import sleep

for i in range(1, 6):
    print(f'-------正在获取第{i}页数据----------')
    url = f'https://www.zongheng.com/rank?details.html?=rt=1&d=1&p={i}'
    headers = {'User-Agent': UserAgent().chrome}
    resp = requests.get(url,headers=headers)

    # 构造etree对象
    e = etree.HTML(resp.text)
    names = e.xpath('//div[@class="book--hover-box"]/p/span/text()')
    for name in names:
        print(name)
    sleep(1)

jsonpath的使用

安装

pip install jsonpath

jsonpatn 与 xpath 语法对比：
在这里插入图片描述

import json
from jsonpath import jsonpath

# 示例 JSON 数据
data = '''
    {
       "商店":{
           "书籍":[{
              "分类":"惊悚",
              "作者":"R.L.斯坦",
              "书名":"鸡皮疙瘩",
              "价格":18.95
           },{
              "分类":"冒险",
              "作者":"J.K.罗琳",
              "书名":"哈利波特与火焰杯",
              "书号":"ND-2131-34421",
              "价格":52.99
           },{
              "分类":"科幻",
              "作者":"刘慈欣",
              "书名":"三体",
              "价格":65.35
           },{
              "分类":"科幻",
              "作者":"刘慈欣",
              "书名":"流浪地球",
              "价格":32.99
           }]
       }
    }
'''

# 解析 JSON 数据
json_data = json.loads(data)

# 进行 JSONPath 查询
titles = jsonpath(json_data, "$.商店.书籍[*].书名")

# 打印匹配结果
for title in titles:
    print(title)

爬虫多线程的使用：

from queue import Queue
from threading import Thread
from fake_useragent import UserAgent
import requests
from time import sleep

class MyThread(Thread):
    def __int__(self):
        Thread.__init__(self)
    def run(self):
        while not url_queue.empty():
            url = url_queue.get()
            headers = {'User-Agent': UserAgent().chrome}
            print(url)
            resp = requests.get(url, headers=headers)
            # print(resp.json())
            for d in resp.json().get('data'):
                print(f'tid:{d.get("tid")} topic:{d.get("topicName")}content:{d.get("content")}')
            sleep(3)
            if resp.status_code == 200:
                print(f'成功获取第{i}页数据')


if __name__ == '__main__':
    url_queue = Queue()
    for i in range(1, 11):
        url = f'https://www.hupu.com/home/v1/news?pageNo={i}&pageSize=50'
        url_queue.put(url)
    for i in range(2):
        t1 = MyThread()
        t1.start()

爬虫多进程的使用：

from multiprocessing import Manager
from multiprocessing import Process
from fake_useragent import UserAgent
import requests
from time import sleep

def spider(url_queue):
    while not url_queue.empty():
        try:
            url = url_queue.get(timeout=1)
            headers = {'User-Agent': UserAgent().chrome}
            print(url)
            resp = requests.get(url, headers=headers)
            # print(resp.json())
            # for d in resp.json().get('data'):
            #     print(f'tid:{d.get("tid")} topic:{d.get("topicName")}content:{d.get("content")}')
            sleep(3)
            # if resp.status_code == 200:
            #     print(f'成功获取第{i}页数据')
        except Exception as e:
            print(e)


if __name__ == '__main__':
    url_queue = Manager().Queue()
    for i in range(1, 11):
        url = f'https://www.hupu.com/home/v1/news?pageNo={i}&pageSize=50'
        url_queue.put(url)

    all_process = []
    for i in range(2):
        p1 = Process(target=spider,args=(url_queue,))
        p1.start()
        all_process.append(p1)
    [p.join() for p in all_process]

多进程池的使用

from multiprocessing import Pool,Manager
from time import sleep

def spider(url_queue):
    while not url_queue.empty():
        try:
            url = url_queue.get(timeout=1)
            print(url)
            sleep(3)
        except Exception as e:
            print(e)


if __name__ == '__main__':
    url_queue = Manager().Queue()
    for i in range(1, 11):
        url = f'https://www.hupu.com/home/v1/news?pageNo={i}&pageSize=50'
        url_queue.put(url)
    pool = Pool(3)
    pool.apply_async(func=spider,args=(url_queue,))
    pool.apply_async(func=spider,args=(url_queue,))
    pool.apply_async(func=spider,args=(url_queue,))
    pool.close()
    pool.join()

爬虫协程的使用

安装

 pip install aiohttp

import aiohttp
import asyncio

async def first():
    async with aiohttp.ClientSession() as session: # aiohttp.ClientSession() == import requests 模块
        async with session.get('http://httpbin.org/get') as resp:
            rs = await resp.text()
            print(rs)
# header
headers = {'User-Agent':'aaaaaaa123'}
async def test_header():
    async with aiohttp.ClientSession(headers=headers) as session:  # aiohttp.ClientSession() == import requests 模块
        async with session.get('http://httpbin.org/get') as resp:
            rs = await resp.text()
            print(rs)
# 参数传递
async def test_params():
    async with aiohttp.ClientSession(
            headers=headers) as session:  # aiohttp.ClientSession() == import requests 模块
        async with session.get('http://httpbin.org/get',params={'name':123}) as resp:
            rs = await resp.text()
            print(rs)
# cookie
async def test_cookie():
    async with aiohttp.ClientSession(
            headers=headers,cookies={'token':'123id'}) as session:  # aiohttp.ClientSession() == import requests 模块
        async with session.get('http://httpbin.org/get',params={'name':123}) as resp:
            rs = await resp.text()
            print(rs)
# 代理
async def test_proxy():
    async with aiohttp.ClientSession(
            headers=headers,cookies={'token':'123id'}) as session:  # aiohttp.ClientSession() == import requests 模块
        async with session.get('http://httpbin.org/get',params={'name':123},proxy = 'http://name:pwd@ip:port') as resp:
            rs = await resp.text()
            print(rs)

if __name__ == '__main__':
    loop = asyncio.get_event_loop()
    loop.run_until_complete(test_cookie())

selenium的使用

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