获取数据
requests库
获取数据环节需要用到requests库。安装方式也简单
pip install requests
爬取页面豆瓣读书 Top 250
用requests库来访问
import requests
res = requests.get('https://book.douban.com/top250/')
解析:
- 导入requests库
- 调用了requests库中的get() 方法,传入URL 发送请求,并把收到的响应保存到变量res中
res长什么样呢?我们打印一下
变量res的值是<Response [418]>,怎么回事呢?
Response对象
这是因为,HTTP 响应内容不单单包括客户端所请求的资源本身,还包含响应状态等信息。因此 requests 库选择将获取的响应打包为 Response
对象,方便我们通过类的 属性 或 方法 获取想要的内容。而当我们打印 Response
对象本身时,Python 会按照 requests 库约定好的方式,打印出类名(Response)和本次响应状态码。
<Response [418]>,说明本次响应状态为418,表明本次请求发生了客户端错误
消息头 headers
按照下面的步骤操作一下
- 点击练习上面的 URL,此时浏览器会在新标签页为你打开豆瓣读书 Top 250 页面;
- 页面加载完成后,打开网页开发者工具,切换到 Network 面板;
- 刷新页面;
- 在 Network 面板请求列表中找到名为 top250 的请求,并在请求详情页找到 Request Headers(请求头) 信息。
无论是浏览器想服务器发送请求,还是服务器想浏览器作出响应,这中间都会通过header传递附加信息。这些附加信息中就包含了我们爬虫程序伪装浏览器的关键。
观察请求列表中每条请求的消息头,我们会发现许多重复出现的名称,其中有一项名为 user-agent。(下面这个是我电脑上的,每个人的应该都有差异)
User-Agent:
Mozilla/5.0 (Windows NT 10.0; Win64; x64) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/119.0.0.0 Safari/537.36
我们只需要将需要附上的信息组织成 字典 的格式,再通过 headers
参数传递给 get()
方法,requests 库帮我们向服务器发送请求时,就会自动带上这些信息了。
import requests
# 定制消息头
headers = {
# 消息头中有一项附加信息 user-agent
'user-agent': 'Mozilla/5.0 (Windows NT 10.0; Win64; x64) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/119.0.0.0 Safari/537.36'
}
# 携带消息头向服务器发送请求
res = requests.get('https://book.douban.com/top250/', headers=headers)
伪装成功了!
requests 库早已把响应内容转换为 字符串 类型,保存到 Response 对象的 text
属性中,我们能很轻松地通过 .
运算符访问到:
import requests
headers = {
'user-agent': 'Mozilla/5.0 (Macintosh; Intel Mac OS X 10_15_7) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/99.0.4844.51 Safari/537.36'
}
res = requests.get('https://book.douban.com/top250/', headers=headers)
print(res.text)
# 输出:
# <!DOCTYPE html>
# <html lang="zh-cmn-Hans" class="ua-mac ua-webkit book-new-nav">
# <head>
# <meta http-equiv="Content-Type" content="text/html; charset=utf-8">
# <title>豆瓣读书 Top 250</title>
# ...
返回的是HTML源代码。
解析数据
BeautifulSoup对象
解析数据我们需要用到BeautifulSoup对象。
安装
pip install bs4
导入
from bs4 import BeautifulSoup
说明文档主要说明两个关键信息:
- 创建 BeautifulSoup 对象 时,它会把 HTML/XML 文档解析成 树形结构
- BeautifulSoup 类继承自 Tag 类,因此 BeautifulSoup 类和 Tag 类有许多共用的方法。
创建
创建BeautifulSoup对象时,需要传入两个参数:
- 所需解析的 HTML 代码,即响应的文本内容(
res.text
); - 用于解析 HTML 代码的 解析器,课程内使用的是 Python 内置解析器
html.parser
(parser:解析器)。
# 导入 requests 库
import requests
# 从 bs4 库中导入 BeautifulSoup
from bs4 import BeautifulSoup
# 定制消息头
headers = {
'user-agent': 'Mozilla/5.0 (Macintosh; Intel Mac OS X 10_15_7) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/99.0.4844.51 Safari/537.36'
}
# 发送带消息头的请求
res = requests.get('https://book.douban.com/top250', headers=headers)
# 创建 BeautifulSoup 对象,解析响应的文本内容
soup = BeautifulSoup(res.text, 'html.parser')
执行结果
BeautifulSoup 对象 内部结构像一棵倒着生长的树,树根在上面,枝叶在下面,每个节点都对应着 HTML 代码中的一个元素。顺着这棵 HTML 文档树,我们就能定位到某个或某群具有相同特征的元素,从而提取出元素文本内容——也就是我们所需的数据。
HTML 文档树
<!DOCTYPE html>
<html lang="zh">
<head>
<meta charset="UTF-8">
<title>我的网页</title>
<style> body { background-color: #101324; color: #ffffff; font-family: -apple-system, BlinkMacSystemFont, 'Segoe UI', Roboto, 'Helvetica Neue', Arial, 'Noto Sans', sans-serif, 'Apple Color Emoji', 'Segoe UI Emoji', 'Segoe UI Symbol', 'Noto Color Emoji'; } a { color: #1890ff; } code { background: rgba(255, 255, 255, 0.15); padding: 0 6px; border-radius: 4px; color: rgba(255, 255, 255, 0.87); } img { width: 100%; } </style>
</head>
<body>
<h2>Web 真好玩!</h2>
<p>今天我在 <a href="https://web.shanbay.com/codetime-study/pc/uduni">爬虫课第 2 关</a> 学到了这些内容:</p>
<ol>
<li>HTML 基本语法</li>
<li>HTML 文档结构</li>
<li>Elements 面板 <code>Edit text</code> 功能</li>
</ol>
<p>其中常见的 HTML 元素有这些:</p>
<img src="https://media-image1.baydn.com/storage_media_image/svpyor/ff5185b0ab456965c9f89c7506ed0a9e.bff6930d34f5dca7819b5e571f421b9b.png">
</body>
</html>
该 HTML 文档根节点为 html 元素。它有两个子节点,分别是 head 元素 和 body 元素。再往内推,head 与 body 内也分别包含诸多元素。我们将这些元素按照 根节点 – 子节点 – 子节点的子节点…… 顺序从上至下梳理出的图谱,就是 HTML 文档树。
一棵文档树就像是这些元素的族谱:
- html 元素是所有其它元素的 祖先,反过来说,其它元素都是 html 的 后代;
- head 元素和 body 元素的 父节点 是 html 元素,因此它们是 html 的 直接后代;
- 由于 head 和 body 父节点相同,所以它们互为 兄弟节点;
提取数据
通过css选择器提取
CSS 选择器
CSS 选择器是 CSS 语言中的一部分,能通过 HTML 元素的 类型、标识 和 关系 快速选择符合条件的 所有元素。
靠 class 属性值检索的选择器被称为 类选择器,需要写成 .class_name
,表示检索所有 class 属性值为 class_name
的元素。靠 id 属性值检索的被称为 ID 选择器,写成 #id_name
,表示检索所有 id 属性值为 id_name
的元素。
元素与元素之间的关系可以分为 祖先 – 后代、祖先 – 直接后代、兄弟 – 兄弟 三类,因此两个元素之间的组合关系也分为三种:
A B
:检索 A 元素 后代 中的所有 B 类型元素;A > B
:检索 A 元素 直接后代 中所有 B 类型元素;A ~ B
:检索 A 元素 兄弟 中所有 B 类型元素。
总结一下,选择器分为两大类:
- 基本选择器:通过元素的 类型、class 属性值、id 属性值 检索;
- 组合选择器:通过元素和元素之间的 关系 检索,分为 直接后代组合器、后代组合器 和 兄弟组合器。
我们需要从豆瓣读书 Top 250 页面中提取出每本书的 书名、作者 和 出版社 信息。通过检查元素我们发现,每本书的结构是一致的,并且书名信息都在 a 元素之中:
根据上面学习的方法,什么样的css选择器可以定位到书名信息所在的a元素呢?
div.pl2 > a 和 div.pl2 a 均可。
select() 方法
BeautifulSoup 对象 有一个名为 select()
的方法,我们将 CSS 选择器 传进去,它会返回一个列表,列表中每个元素都是符合条件的检索结果。
# 前面代码省略,soup 为解析好的 BeautifulSoup 对象
book_name_tags = soup.select('div.pl2 a')
print(book_name_tags)
# 输出:
# [<a href="https://book.douban.com/subject/1007305/" onclick=""moreurl(this,{i:'0'})"" title="红楼梦">
# 红楼梦
# </a>, <a href="https://book.douban.com/subject/4913064/" onclick=""moreurl(this,{i:'1'})"" title="活着">
# 活着
# </a>, <a href="https://book.douban.com/subject/6082808/" onclick=""moreurl(this,{i:'2'})"" title="百年孤独">
# 百年孤独
# </a>, ...]
print(type(book_name_tags[0]))
# 输出:<class 'bs4.element.Tag'>
可以看到,所有书名信息所在元素都被我们提取出来了。并且通过打印 book_name_tags
列表第一个元素的数据类型我们发现,它是一个特殊的数据类型,Tag 类。正如我在介绍 BeautifulSoup 对象时说过的,BeautifulSoup 类继承自 Tag 类。我们通过 select()
方法获得的一个个节点,是一个个 Tag 对象。
Tag对象
Tag 类有许多实用的属性和方法,最为常用的是以下三个
- tag.text 获取标签的文本内容
- tag['属性名'] 获取标签 HTML 属性的值
- tag.select() 方法 返回被选择器选助攻的所有元素
是的,Tag 类也有 select()
方法——这是因为,BeautifulSoup 类中的 select()
方法就是继承自 Tag 类的。除此之外,我们还能通过 Tag 对象的 text
属性访问到该元素的 元素内容,通过 Tag对象['元素属性名称'] 形式访问到该元素的某个属性的值。
比如对于 book_name_tags
列表中第一个元素来说
book = book_name_tags[0]
print(book)
# 输出:
# <a href="https://book.douban.com/subject/1007305/" onclick=""moreurl(this,{i:'0'})"" title="红楼梦">
# 红楼梦
# </a>
我们可以通过 book.text
获取元素内容,通过 book['href']
获取图书链接。
print(book['title'])
# 输出:红楼梦
同样的道理,我们可以编写代码提取出每本书作者、出版社信息所在元素
# 前面代码省略,soup 为解析好的 BeautifulSoup 对象
book_info_tags = soup.select('p.pl')
print(book_info_tags)
# 输出:
# [<p class="pl">[清] 曹雪芹 著 / 人民文学出版社 / 1996-12 / 59.70元</p>, <p class="pl">余华 / 作家出版社 / 2012-8-1 / 20.00元</p>, <p class="pl">[哥伦比亚] 加西亚·马尔克斯 / 范晔 / 南海出版公司 / 2011-6 / 39.50元</p>, ...]
可以看到,书籍信息存在于 p 元素的 文本内容 中,我们可以通过 text
属性获取。每条书籍信息则由若干项组成,依次是作者、译者(如果为外文作品)、出版社、出版年份、图书价格,每项中间用 /
分割。因此我们在提取图书作者、出版社信息时可分以下四步:
- 遍历
book_info_tags
中每个元素; - 对每个元素,通过
text
属性获取书籍信息,保存到info
里; - 按
/
分割info
字符串,得到列表info_list
; info_list
中 第一项元素 是作者信息,倒数第三项元素 是出版社信息。
# 前面代码省略,soup 为解析好的 BeautifulSoup 对象
book_info_tags = soup.select('p.pl')
# 遍历所有书籍信息元素
for info_tag in book_info_tags:
# 获取书籍信息
info = info_tag.text
# 按“ / ”分割字符串
info_list = info.split(' / ')
# 结果列表中第一项为作者信息
author = info_list[0]
# 倒数第三项为出版社信息
publisher = info_list[-3]
print(author, publisher)
# 输出:
# [清] 曹雪芹 著 人民文学出版社
# 余华 作家出版社
# [哥伦比亚] 加西亚·马尔克斯 南海出版公司
# ...
下面是整体代码
# 导入 requests 库
import requests
# 从 bs4 库导入 BeautifulSoup
from bs4 import BeautifulSoup
# 定制消息头
headers = {
'user-agent': 'Mozilla/5.0 (Macintosh; Intel Mac OS X 10_15_7) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/99.0.4844.51 Safari/537.36'
}
# 向 https://book.douban.com/top250/ 发送带消息头的请求
# 并将响应结果储存到 res 变量中
res = requests.get("https://book.douban.com/top250/", headers=headers)
# 将响应结果的文本内容解析为 BeautifulSoup 对象
# 并保存到变量 soup 中
soup = BeautifulSoup(res.text, 'html.parser')
# 所有书名所在元素
book_name_tags = soup.select('div.pl2 a')
# 所有书籍信息所在元素
book_info_tags = soup.select('p.pl')
print(book_info_tags)
# 遍历每本图书
for i in range(len(book_name_tags)):
# 通过元素 title 属性提取书名
name = book_name_tags[i]['title']
# 获取书籍信息
info = book_info_tags[i].text
# 按“ / ”分割字符串
info_list = info.split("/")
# 结果列表中第一项为作者信息
author = info_list[0]
# 倒数第三项为出版社信息
publisher = info_list[-3]
# 打印书名、作者、出版社信息
print(name, author, publisher)
下面是返回的结果
[<p class="pl">[清] 曹雪芹 著 / 人民文学出版社 / 1996-12 / 59.70元</p>, <p class="pl">余华 / 作家出版社 / 2012-8 / 20.00元</p>, <p class="pl">[英] 乔治·奥威尔 / 刘绍铭 / 北京十月文艺出版社 / 2010-4-1 / 28.00</p>, <p class="pl">J.K.罗琳 (J.K.Rowling) / 苏农 / 人民文学出版社 / 2008-12-1 / 498.00元</p>, <p class="pl">刘慈欣 / 重庆出版社 / 2012-1 / 168.00元</p>, <p class="pl">[哥伦比亚] 加西亚·马尔克斯 / 范晔 / 南海出版公司 / 2011-6 / 39.50元</p>, <p class="pl">[美国] 玛格丽特·米切尔 / 李美华 / 译林出版社 / 2000-9 / 40.00元</p>, <p class="pl">[英] 乔治·奥威尔 / 荣如德 / 上海译文出版社 / 2007-3 / 10.00元</p>, <p class="pl">林奕含 / 北京联合出版公司 / 2018-2 / 45.00元</p>, <p class="pl">[明] 罗贯中 / 人民文学出版社 / 1998-05 / 39.50元</p>, <p class="pl">[英] 阿·柯南道尔 / 丁钟华 等 / 群众出版社 / 1981-8 / 53.00元/68.00元</p>, <p class="pl">[日] 东野圭吾 / 刘姿君 / 南海出版公司 / 2013-1-1 / 39.50元</p>, <p class="pl">[法] 圣埃克苏佩里 / 马振骋 / 人民文学出版社 / 2003-8 / 22.00元</p>, <p class="pl">(丹麦)安徒生 / 叶君健 / 人民文学出版社 / 1997-08 / 25.00元</p>, <p class="pl">金庸 / 生活·读书·新知三联书店 / 1994-5 / 96.00元</p>, <p class="pl">三毛 / 哈尔滨出版社 / 2003-8 / 15.80元</p>, <p class="pl">鲁迅 / 人民文学出版社 / 1973-3 / 0.36元</p>, <p class="pl">【美】傅高义 (Ezra.F.Vogel) / 冯克利 / 生活·读书·新知三联书店 / 2013-1-18 / 88.00元</p>, <p class="pl">[德] 赫尔曼·黑塞 / 姜乙 / 天津人民出版社 / 2017-1 / 32.00元</p>, <p class="pl">[美] 哈珀·李 / 高红梅 / 译林出版社 / 2012-9 / 32.00元</p>, <p class="pl">当年明月 / 中国海关出版社 / 2009-4 / 358.20元</p>, <p class="pl">[意] 埃莱娜·费兰特 / 陈英 / 人民文学出版社 / 2018-7 / 62.00元</p>, <p class="pl">[意] 埃莱娜·费兰特 / 陈英 / 人民文学出版社 / 2017-4 / 59.00元</p>, <p class="pl">鲁迅 / 人民文学出版社 / 1973-3 / 0.20元</p>, <p class="pl">王小波 / 中国青年出版社 / 1997-10 / 27.00元</p>]
红楼梦 [清] 曹雪芹 著 人民文学出版社
活着 余华 作家出版社
1984 [英] 乔治·奥威尔 北京十月文艺出版社
哈利·波特 J.K.罗琳 (J.K.Rowling) 人民文学出版社
三体全集 刘慈欣 重庆出版社
百年孤独 [哥伦比亚] 加西亚·马尔克斯 南海出版公司
飘 [美国] 玛格丽特·米切尔 译林出版社
动物农场 [英] 乔治·奥威尔 上海译文出版社
房思琪的初恋乐园 林奕含 北京联合出版公司
三国演义(全二册) [明] 罗贯中 人民文学出版社
福尔摩斯探案全集(上中下) [英] 阿·柯南道尔 1981-8
白夜行 [日] 东野圭吾 南海出版公司
小王子 [法] 圣埃克苏佩里 人民文学出版社
安徒生童话故事集 (丹麦)安徒生 人民文学出版社
天龙八部 金庸 生活·读书·新知三联书店
撒哈拉的故事 三毛 哈尔滨出版社
呐喊 鲁迅 人民文学出版社
邓小平时代 【美】傅高义 (Ezra.F.Vogel) 生活·读书·新知三联书店
悉达多 [德] 赫尔曼·黑塞 天津人民出版社
杀死一只知更鸟 [美] 哈珀·李 译林出版社
明朝那些事儿(1-9) 当年明月 中国海关出版社
失踪的孩子 [意] 埃莱娜·费兰特 人民文学出版社
新名字的故事 [意] 埃莱娜·费兰特 人民文学出版社
野草 鲁迅 人民文学出版社
沉默的大多数 王小波 中国青年出版社