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如何入門 Python 爬蟲
「入門」是良好的動機,但是可能作用緩慢。如果你手裡或者腦子裡有一個項目,那麼實踐起來你會被目標驅動,而不會像學習模塊一樣慢慢學習。
另外如果說知識體系里的每一個知識點是圖裡的點,依賴關係是邊的話,那麼這個圖一定不是一個有向無環圖。因為學習A的經驗可以幫助你學習B。因此,你不需要學習怎麼樣「入門」,因為這樣的「入門」點根本不存在!你需要學習的是怎麼樣做一個比較大的東西,在這個過程中,你會很快地學會需要學會的東西的。當然,你可以爭論說需要先懂python,不然怎麼學會python做爬蟲呢?但是事實上,你完全可以在做這個爬蟲的過程中學習python :D看到前面很多答案都講的「術」——用什麼軟件怎麼爬,那我就講講「道」和「術」吧——爬蟲怎麼工作以及怎麼在python實現。
先長話短說總結一下。你需要學習:
基本的爬蟲工作原理
基本的http抓取工具,scrapy
Bloom Filter: Bloom
如果需要大規模網頁抓取,你需要學習分佈式爬蟲的概念。其實沒那麼玄乎,你只要學會怎樣維護一個所有集群機器能夠有效分享的分佈式隊列就好。最簡單的實現是python-rq: https: //github.com /nvie/rqrq和Scrapy的結合:darkrho/scrapy-redis · GitHub後續處理,網頁析取(grangier/python-goose · GitHub),存儲(Mongodb)以下是短話長說。說說當初寫的一個集群爬下整個豆瓣的經驗吧。
1)首先你要明白爬蟲怎樣工作
想像你是一隻蜘蛛,現在你被放到了互聯「網」上。那麼,你需要把所有的網頁都看一遍。怎麼辦呢?沒問題呀,你就隨便從某個地方開始,比如說人民日報的首頁,這個叫initial pages,用$表示吧。
在人民日報的首頁,你看到那個頁面引向的各種鏈接。於是你很開心地從爬到了「國內新聞」那個頁面。太好了,這樣你就已經爬完了倆頁面(首頁和國內新聞)!暫且不用管爬下來的頁面怎麼處理的,你就想像你把這個頁面完完整整抄成了個html放到了你身上。
突然你發現, 在國內新聞這個頁面上,有一個鏈接鏈回「首頁」。作為一隻聰明的蜘蛛,你肯定知道你不用爬回去的吧,因為你已經看過了啊。所以,你需要用你的腦子,存下你已經看過的頁面地址。這樣,每次看到一個可能需要爬的新鏈接,你就先查查你腦子裡是不是已經去過這個頁面地址。如果去過,那就別去了。
好的,理論上如果所有的頁面可以從initial page達到的話,那麼可以證明你一定可以爬完所有的網頁。
那麼在python里怎麼實現呢?很簡單:
Python
import Queue
initial_page = “http:/ /www. renminribao. com”url_queue = Queue.Queue()seen = set()
seen.insert(initial_page)
url_queue.put(initial_page)
while(True): #一直進行直到海枯石爛
if url_queue.size()0:
current_url = url_queue.get() #拿出隊例中第一個的urlstore(current_url) #把這個url代表的網頁存儲好for next_url in extract_urls(current_url): #提取把這個url里鏈向的urlif next_url not in seen:
seen.put(next_url)
url_queue.put(next_url)
else:
break
import Queue
initial_page = “http:/ / .com”url_queue = Queue.Queue()seen = set()
seen.insert(initial_page)
url_queue.put(initial_page)
while(True): #一直進行直到海枯石爛
if url_queue.size()0:
current_url = url_queue.get() #拿出隊例中第一個的urlstore(current_url) #把這個url代表的網頁存儲好for next_url in extract_urls(current_url): #提取把這個url里鏈向的urlif next_url not in seen:
seen.put(next_url)
url_queue.put(next_url)
else:
break
寫得已經很偽代碼了。
所有的爬蟲的backbone都在這裡,下面分析一下為什麼爬蟲事實上是個非常複雜的東西——搜索引擎公司通常有一整個團隊來維護和開發。
2)效率
如果你直接加工一下上面的代碼直接運行的話,你需要一整年才能爬下整個豆瓣的內容。更別說Google這樣的搜索引擎需要爬下全網的內容了。
問題出在哪呢?需要爬的網頁實在太多太多了,而上面的代碼太慢太慢了。設想全網有N個網站,那麼分析一下判重的複雜度就是N*log(N),因為所有網頁要遍歷一次,而每次判重用set的話需要log(N)的複雜度。OK,OK,我知道python的set實現是hash——不過這樣還是太慢了,至少內存使用效率不高。
通常的判重做法是怎樣呢?Bloom Filter。簡單講它仍然是一種hash的方法,但是它的特點是,它可以使用固定的內存(不隨url的數量而增長)以O(1)的效率判定url是否已經在set中。可惜天下沒有白吃的午餐,它的唯一問題在於,如果這個url不在set中,BF可以100%確定這個url沒有看過。但是如果這個url在set中,它會告訴你:這個url應該已經出現過,不過我有2%的不確定性。注意這裡的不確定性在你分配的內存足夠大的時候,可以變得很小很少。一個簡單的教程:Bloom Filters by Example注意到這個特點,url如果被看過,那麼可能以小概率重複看一看(沒關係,多看看不會累死)。但是如果沒被看過,一定會被看一下(這個很重要,不然我們就要漏掉一些網頁了!)。 [IMPORTANT: 此段有問題,請暫時略過]
好,現在已經接近處理判重最快的方法了。另外一個瓶頸——你只有一台機器。不管你的帶寬有多大,只要你的機器下載網頁的速度是瓶頸的話,那麼你只有加快這個速度。用一台機子不夠的話——用很多台吧!當然,我們假設每台機子都已經進了最大的效率——使用多線程(python的話,多進程吧)。
3)集群化抓取
爬取豆瓣的時候,我總共用了100多台機器晝夜不停地運行了一個月。想像如果只用一台機子你就得運行100個月了…那麼,假設你現在有100台機器可以用,怎麼用python實現一個分佈式的爬取算法呢?
我們把這100台中的99台運算能力較小的機器叫作slave,另外一台較大的機器叫作master,那麼回顧上面代碼中的url_queue,如果我們能把這個queue放到這台master機器上,所有的slave都可以通過網絡跟master聯通,每當一個slave完成下載一個網頁,就向master請求一個新的網頁來抓取。而每次slave新抓到一個網頁,就把這個網頁上所有的鏈接送到master的queue里去。同樣,bloom filter也放到master上,但是現在master只發送確定沒有被訪問過的url給slave。Bloom Filter放到master的內存里,而被訪問過的url放到運行在master上的Redis里,這樣保證所有操作都是O(1)。(至少平攤是O(1),Redis的訪問效率見:LINSERT – Redis)考慮如何用python實現:
在各台slave上裝好scrapy,那麼各台機子就變成了一台有抓取能力的slave,在master上裝好Redis和rq用作分佈式隊列。
代碼於是寫成:
Python
#slave.py
current_url = request_from_master()
to_send = []
for next_url in extract_urls(current_url):
to_send.append(next_url)
store(current_url);
send_to_master(to_send)
#master.py
distributed_queue = DistributedQueue()
bf = BloomFilter()
initial_pages = “www. renmingribao .com”
while(True):
if request == ‘GET’:
if distributed_queue.size()0:
send(distributed_queue.get())
else:
break
elif request == ‘POST’:
bf.put(request.url)
#slave.py
current_url = request_from_master()
to_send = []
for next_url in extract_urls(current_url):
to_send.append(next_url)
store(current_url);
send_to_master(to_send)
#master.py
distributed_queue = DistributedQueue()
bf = BloomFilter()
initial_pages = “www. renmingribao .com”
while(True):
if request == ‘GET’:
if distributed_queue.size()0:
send(distributed_queue.get())
else:
break
elif request == ‘POST’:
bf.put(request.url)
好的,其實你能想到,有人已經給你寫好了你需要的:darkrho/scrapy-redis · GitHub4)展望及後處理雖然上面用很多「簡單」,但是真正要實現一個商業規模可用的爬蟲並不是一件容易的事。上面的代碼用來爬一個整體的網站幾乎沒有太大的問題。
但是如果附加上你需要這些後續處理,比如
有效地存儲(數據庫應該怎樣安排)
有效地判重(這裡指網頁判重,咱可不想把人民日報和抄襲它的大民日報都爬一遍)有效地信息抽取(比如怎麼樣抽取出網頁上所有的地址抽取出來,「朝陽區奮進路中華道」),搜索引擎通常不需要存儲所有的信息,比如圖片我存來幹嘛…及時更新(預測這個網頁多久會更新一次)如你所想,這裡每一個點都可以供很多研究者十數年的研究。雖然如此,「路漫漫其修遠兮,吾將上下而求索」。
python爬蟲有哪些書
python爬蟲有哪些書?下面給大家介紹6本有關爬蟲的書:
更多Python書籍推薦,可以參考這篇文章:《想學python看哪些書》
1.Python網絡爬蟲實戰
本書從Python基礎開始,逐步過渡到網絡爬蟲,貼近實際,根據不合需求選取不合的爬蟲,有針對性地講解了幾種Python網絡爬蟲,所有案例源碼均以上傳網盤供讀者使用,很是適合Python網絡爬蟲初學者使用。
相關推薦:《Python教程》
2.精通Python網絡爬蟲:核心技術、框架與項目實戰
這本書代碼全是基於Python3,本書基於Python從零基礎開始,逐漸深入,再到爬蟲框架到反爬到項目拭魅戰,幫忙讀者構建完整的知識系統,很是適合小白和剛接觸爬蟲的讀者。
3.Python爬蟲開發與項目實戰
本書從爬蟲涉及的多線程,多進程講起,然後介紹web前真箇基礎知識,再到數據存儲,網絡協議,最後拭魅戰項目,完全專註於Python爬蟲,比較適合想要進階Python爬蟲的朋友。
4.用Python寫網絡爬蟲
本書基礎籠蓋很全,把寫一個爬蟲所需的各個方面都寫到,由於代碼案例比較底層,所以適合有一定Python基礎的小夥伴。
5.Python網絡數據收集
作者是此行達人,代碼優美簡潔,運用年夜量遞歸算法和正則表達式,本書很好的利用Python完成從數據爬起到數據清洗整個流程的時間過程,更為難得的是用python3進行工程實踐,而不只是講解語法。
6.精通Scrapy網絡爬蟲
本書通過案例、源碼,從零基礎、逐步由淺入深進行詳細講解Python爬蟲框架Scrapy,使讀者能夠對Scrapy框架有個清晰的認知,適用於有Python語言基礎的讀者。
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《Python爬蟲開發與項目實戰》(范傳輝)電子書網盤下載免費在線閱讀
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提取碼:zjow
書名:Python爬蟲開發與項目實戰
豆瓣評分:7.0
作者: 范傳輝
出版社: 機械工業出版社
出版年: 2017-6
頁數: 423
內容簡介
隨着大數據時代到來,網絡信息量也變得更多更大,基於傳統搜索引擎的局限性,網絡爬蟲應運而生,本書從基本的爬蟲原理開始講解,通過介紹Pthyon編程語言和Web前端基礎知識引領讀者入門,之後介紹動態爬蟲原理以及Scrapy爬蟲框架,最後介紹大規模數據下分佈式爬蟲的設計以及PySpider爬蟲框架等。
主要特點:
l 由淺入深,從Python和Web前端基礎開始講起,逐步加深難度,層層遞進。
l 內容詳實,從靜態網站到動態網站,從單機爬蟲到分佈式爬蟲,既包含基礎知識點,又講解了關鍵問題和難點分析,方便讀者完成進階。
l 實用性強,本書共有9個爬蟲項目,以系統的實戰項目為驅動,由淺及深地講解爬蟲開發中所需的知識和技能。
難點詳析,對js加密的分析、反爬蟲措施的突破、去重方案的設計、分佈式爬蟲的開發進行了細緻的講解。
作者簡介
范傳輝,資深網蟲,Python開發者,參與開發了多項網絡應用,在實際開發中積累了豐富的實戰經驗,並善於總結,貢獻了多篇技術文章廣受好評。研究興趣是網絡安全、爬蟲技術、數據分析、驅動開發等技術。
如何使用python爬蟲jfinal
一、gzip/deflate支持
現在的網頁普遍支持gzip壓縮,這往往可以解決大量傳輸時間,以VeryCD的主頁為例,未壓縮版本247K,壓縮了以後45K,為原來的1/5。這就意味着抓取速度會快5倍。
然而python的urllib/urllib2默認都不支持壓縮,要返回壓縮格式,必須在request的header裏面寫明』accept-
encoding』,然後讀取response後更要檢查header查看是否有』content-encoding』一項來判斷是否需要解碼,很繁瑣瑣
碎。如何讓urllib2自動支持gzip, defalte呢?
其實可以繼承BaseHanlder類,然後build_opener的方式來處理:
import urllib2
from gzip import GzipFile
from StringIO import StringIO
class ContentEncodingProcessor(urllib2.BaseHandler):
“””A handler to add gzip capabilities to urllib2 requests “””
# add headers to requests
def http_request(self, req):
req.add_header(“Accept-Encoding”, “gzip, deflate”)
return req
# decode
def http_response(self, req, resp):
old_resp = resp
# gzip
if resp.headers.get(“content-encoding”) == “gzip”:
gz = GzipFile(
fileobj=StringIO(resp.read()),
mode=”r”
)
resp = urllib2.addinfourl(gz, old_resp.headers, old_resp.url, old_resp.code)
resp.msg = old_resp.msg
# deflate
if resp.headers.get(“content-encoding”) == “deflate”:
gz = StringIO( deflate(resp.read()) )
resp = urllib2.addinfourl(gz, old_resp.headers, old_resp.url, old_resp.code) # ‘class to add info() and
resp.msg = old_resp.msg
return resp
# deflate support
import zlib
def deflate(data): # zlib only provides the zlib compress format, not the deflate format;
try: # so on top of all there’s this workaround:
return zlib.decompress(data, -zlib.MAX_WBITS)
except zlib.error:
return zlib.decompress(data)
然後就簡單了,
encoding_support = ContentEncodingProcessor
opener = urllib2.build_opener( encoding_support, urllib2.HTTPHandler )
#直接用opener打開網頁,如果服務器支持gzip/defalte則自動解壓縮
content = opener.open(url).read()
二、更方便地多線程
總結一文的確提及了一個簡單的多線程模板,但是那個東東真正應用到程序裏面去只會讓程序變得支離破碎,不堪入目。在怎麼更方便地進行多線程方面我也動了一番腦筋。先想想怎麼進行多線程調用最方便呢?
1、用twisted進行異步I/O抓取
事實上更高效的抓取並非一定要用多線程,也可以使用異步I/O法:直接用twisted的getPage方法,然後分別加上異步I/O結束時的callback和errback方法即可。例如可以這麼干:
from twisted.web.client import getPage
from twisted.internet import reactor
links = [ ”%i for i in range(5420,5430) ]
def parse_page(data,url):
print len(data),url
def fetch_error(error,url):
print error.getErrorMessage(),url
# 批量抓取鏈接
for url in links:
getPage(url,timeout=5) \
.addCallback(parse_page,url) \ #成功則調用parse_page方法
.addErrback(fetch_error,url) #失敗則調用fetch_error方法
reactor.callLater(5, reactor.stop) #5秒鐘後通知reactor結束程序
reactor.run()
twisted人如其名,寫的代碼實在是太扭曲了,非正常人所能接受,雖然這個簡單的例子看上去還好;每次寫twisted的程序整個人都扭曲了,累得不得了,文檔等於沒有,必須得看源碼才知道怎麼整,唉不提了。
如果要支持gzip/deflate,甚至做一些登陸的擴展,就得為twisted寫個新的HTTPClientFactory類諸如此類,我這眉頭真是大皺,遂放棄。有毅力者請自行嘗試。
這篇講怎麼用twisted來進行批量網址處理的文章不錯,由淺入深,深入淺出,可以一看。
2、設計一個簡單的多線程抓取類
還是覺得在urllib之類python「本土」的東東裏面折騰起來更舒服。試想一下,如果有個Fetcher類,你可以這麼調用
f = Fetcher(threads=10) #設定下載線程數為10
for url in urls:
f.push(url) #把所有url推入下載隊列
while f.taskleft(): #若還有未完成下載的線程
content = f.pop() #從下載完成隊列中取出結果
do_with(content) # 處理content內容
這麼個多線程調用簡單明了,那麼就這麼設計吧,首先要有兩個隊列,用Queue搞定,多線程的基本架構也和「技巧總結」一文類似,push方法和
pop方法都比較好處理,都是直接用Queue的方法,taskleft則是如果有「正在運行的任務」或者」隊列中的任務」則為是,也好辦,於是代碼如
下:
import urllib2
from threading import Thread,Lock
from Queue import Queue
import time
class Fetcher:
def __init__(self,threads):
self.opener = urllib2.build_opener(urllib2.HTTPHandler)
self.lock = Lock() #線程鎖
self.q_req = Queue() #任務隊列
self.q_ans = Queue() #完成隊列
self.threads = threads
for i in range(threads):
t = Thread(target=self.threadget)
t.setDaemon(True)
t.start()
self.running = 0
def __del__(self): #解構時需等待兩個隊列完成
time.sleep(0.5)
self.q_req.join()
self.q_ans.join()
def taskleft(self):
return self.q_req.qsize()+self.q_ans.qsize()+self.running
def push(self,req):
self.q_req.put(req)
def pop(self):
return self.q_ans.get()
def threadget(self):
while True:
req = self.q_req.get()
with self.lock: #要保證該操作的原子性,進入critical area
self.running += 1
try:
ans = self.opener.open(req).read()
except Exception, what:
ans = ”
print what
self.q_ans.put((req,ans))
with self.lock:
self.running -= 1
self.q_req.task_done()
time.sleep(0.1) # don’t spam
if __name__ == “__main__”:
links = [ ”%i for i in range(5420,5430) ]
f = Fetcher(threads=10)
for url in links:
f.push(url)
while f.taskleft():
url,content = f.pop()
print url,len(content)
原創文章,作者:小藍,如若轉載,請註明出處:https://www.506064.com/zh-hk/n/293697.html