实战项目：基础爬虫架构及运行流程
基础爬虫架构有五大模块：
- 爬虫调度器：负责统筹其他四个模块的协调工作
- URL管理器：管理URL链接，维持已经爬取的URL集合和未爬取的URL集合，提供新的URL链接接口
- HTML下载器： 用于从URL管理器中获取未爬虫的URL链接并下载HTML网页
- HTML解析器：从HTML下载器中获取已经下载的HTML网页，并从中解析出新的URL链接交给URL管理器
- 数据存储器：用于将HTML解析器解析出来的数据通过文件或者数据库形式储存起来
URL管理器
- 主要包括两个变量，一个是已经爬取的集合，一个是未爬取。python中的set类型用于去重复功能，防止链接重复，出现死循环。是开发必备的功能。set其实是一个集合的。除了两个集合外，还需提供其他接口：
- 有待取的URL，has_new_url()。
- 添加新的URL到未爬取集合中，add_new_url(url),add_new_urls(urls)
- 获取一个未爬取的URL，get_new_url()
- 获取未爬取和已爬取的集合大小，new_url_size()、old_url_size()
代码如下：
#coding:utf-8
class UrlManager(object):
def __init__(self):
self.new_urls = set()#未爬取URL集合
self.old_urls = set()#已爬取URL集合
def has_new_url(self):
\'\'\'
判断是否有未爬取的URL
:return:
\'\'\'
return self.new_url_size()!=0
def get_new_url(self):
\'\'\'
获取一个未爬取的URL
:return:
\'\'\'
new_url = self.new_urls.pop()
self.old_urls.add(new_url)
return new_url
def add_new_url(self,url):
\'\'\'
将新的URL添加到未爬取的URL集合中
:param url:单个URL
:return:
\'\'\'
if url is None:
return
if url not in self.new_urls and url not in self.old_urls:
self.new_urls.add(url)
def add_new_urls(self,urls):
\'\'\'
将新的URLS添加到未爬取的URL集合中
:param urls:url集合
:return:
\'\'\'
if urls is None or len(urls)==0:
return
for url in urls:
self.add_new_url(url)
def new_url_size(self):
\'\'\'
获取未爬取URL集合的s大小
:return:
\'\'\'
return len(self.new_urls)
def old_url_size(self):
\'\'\'
获取已经爬取URL集合的大小
:return:
\'\'\'
return len(self.old_urls)
HTML下载器
- 使用requests模块，实现一个接口：download(url)，需要注意网页的编码
代码如下
#coding:utf-8
import requests
class HtmlDownloader(object):
def download(self,url):
if url is None:
return None
user_agent = \'Mozilla/4.0 (compatible; MSIE 5.5; Windows NT)\'
headers={\'User-Agent\':user_agent}
r = requests.get(url,headers=headers)
if r.status_code==200:
r.encoding=\'utf-8\'
return r.text
return None
HTML解析器
- 用来提取相关页面URL和关键词等，提供接口：parser(page_url,html_cont)
代码如下
#coding:utf-8
import re
import urlparse
from bs4 import BeautifulSoup
class HtmlParser(object):
def parser(self,page_url,html_cont):
\'\'\'
用于解析网页内容抽取URL和数据
:param page_url: 下载页面的URL
:param html_cont: 下载的网页内容
:return:返回URL和数据
\'\'\'
if page_url is None or html_cont is None:
return
soup = BeautifulSoup(html_cont,\'html.parser\',from_encoding=\'utf-8\')
new_urls = self._get_new_urls(page_url,soup)
new_data = self._get_new_data(page_url,soup)
return new_urls,new_data
def _get_new_urls(self,page_url,soup):
\'\'\'
抽取新的URL集合
:param page_url: 下载页面的URL
:param soup:soup
:return: 返回新的URL集合
\'\'\'
new_urls = set()
#抽取符合要求的a标签
#原书代码
# links = soup.find_all(\'a\',href=re.compile(r\'/view/\d+\.htm\'))
#2017-07-03 更新,原因百度词条的链接形式发生改变
links = soup.find_all(\'a\', href=re.compile(r\'/item/.*\'))
for link in links:
#提取href属性
new_url = link[\'href\']
#拼接成完整网址
new_full_url = urlparse.urljoin(page_url,new_url)
new_urls.add(new_full_url)
return new_urls
def _get_new_data(self,page_url,soup):
\'\'\'
抽取有效数据
:param page_url:下载页面的URL
:param soup:
:return:返回有效数据
\'\'\'
data={}
data[\'url\']=page_url
title = soup.find(\'dd\',class_=\'lemmaWgt-lemmaTitle-title\').find(\'h1\')
data[\'title\']=title.get_text()
summary = soup.find(\'div\',class_=\'lemma-summary\')
#获取到tag中包含的所有文版内容包括子孙tag中的内容,并将结果作为Unicode字符串返回
data[\'summary\']=summary.get_text()
return data
数据存储器
- 主要是两个方法，一个负责存储到内存中：store_data(data),另一个负责输出：output_html()
代码如下
#coding:utf-8
import codecs
class DataOutput(object):
def __init__(self):
self.datas=[]
def store_data(self,data):
if data is None:
return
self.datas.append(data)
def output_html(self):
fout=codecs.open(\'baike.html\',\'w\',encoding=\'utf-8\')
fout.write("<html>")
fout.write("<head><meta charset=\'utf-8\'/></head>")
fout.write("<body>")
fout.write("<table>")
for data in self.datas:
fout.write("<tr>")
fout.write("<td>%s</td>"%data[\'url\'])
fout.write("<td>%s</td>"%data[\'title\'])
fout.write("<td>%s</td>"%data[\'summary\'])
fout.write("</tr>")
fout.write("</table>")
fout.write("</body>")
fout.write("</html>")
fout.close()
爬虫调度器
- 初始化各个模块，然后通过crawl(root_url)方法传入入口url，
代码如下
#coding:utf-8
from URLManager import UrlManager
from HtmlDownloader import HtmlDownloader
from HtmlParser import HtmlParser
from DataOutput import DataOutput
class SpiderMan(object):
def __init__(self):
self.manager = UrlManager()
self.downloader = HtmlDownloader()
self.parser = HtmlParser()
self.output = DataOutput()
def crawl(self,root_url):
#添加入口URL
self.manager.add_new_url(root_url)
#判断url管理器中是否有新的url，同时判断抓取了多少个url
while(self.manager.has_new_url() and self.manager.old_url_size()<100):
try:
#从URL管理器获取新的url
new_url = self.manager.get_new_url()
#HTML下载器下载网页
html = self.downloader.download(new_url)
#HTML解析器抽取网页数据
new_urls,data = self.parser.parser(new_url,html)
#将抽取到url添加到URL管理器中
self.manager.add_new_urls(new_urls)
#数据存储器储存文件
self.output.store_data(data)
print("已经抓取%s个链接"%self.manager.old_url_size())
except Exception as e:
print("crawl failed")
#数据存储器将文件输出成指定格式
self.output.output_html()
if __name__=="__main__":
spider_man = SpiderMan()
spider_man.crawl("http://baike.baidu.com/view/284853.htm")
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