科技猎基于 Python 的 Scrapy 爬虫入门：代码详解
作者：大虫
一、内容分析
接下来创建一个爬虫项目，以 图虫网 为例抓取里面的图片。在顶部菜单“发现” “标签”里面是对各种图片的分类，点击一个标签，比如“美女”，网页的链接为： https://tuchong.com/tags/美女/ ，我们以此作为爬虫入口，分析一下该页面：
打开页面后出现一个个的图集，点击图集可全屏浏览图片，向下滚动页面会出现更多的图集，没有页码翻页的设置。Chrome右键“检查元素”打开开发者工具，检查页面源码，内容部分如下：
<div class="content"> <div class="widget-gallery"> <ul class="pagelist-wrapper"> <li class="gallery-item...
可以判断每一个li.gallery-item是一个图集的入口，存放在ul.pagelist-wrapper下，div.widget-gallery是一个容器，如果使用 xpath 选取应该是：//div[@class=”widget-gallery”]/ul/li，按照一般页面的逻辑，在li.gallery-item下面找到对应的链接地址，再往下深入一层页面抓取图片。
但是如果用类似 Postman 的HTTP调试工具请求该页面，得到的内容是：
<div class="content"> <div class="widget-gallery"></div> </div>
也就是并没有实际的图集内容，因此可以断定页面使用了Ajax请求，只有在浏览器载入页面时才会请求图集内容并加入div.widget-gallery中，通过开发者工具查看XHR请求地址为：
https://tuchong.com/rest/tags/美女/posts?page=1&count=20&order=weekly&before_timestamp=
参数很简单，page是页码，count是每页图集数量，order是排序，before_timestamp为空，图虫因为是推送内容式的网站，因此before_timestamp应该是一个时间值，不同的时间会显示不同的内容，这里我们把它丢弃，不考虑时间直接从最新的页面向前抓取。
请求结果为JSON格式内容，降低了抓取难度，结果如下：
{
"postList": [
{
"post_id": "15624611",
"type": "multi-photo",
"url": "https://weishexi.tuchong.com/15624611/",
"site_id": "443122",
"author_id": "443122",
"published_at": "2017-10-28 18:01:03",
"excerpt": "10月18日",
"favorites": 4052,
"comments": 353,
"rewardable": true,
"parent_comments": "165",
"rewards": "2",
"views": 52709,
"title": "微风不燥 秋意正好",
"image_count": 15,
"images": [
{
"img_id": 11585752,
"user_id": 443122,
"title": "",
"excerpt": "",
"width": 5016,
"height": 3840
},
{
"img_id": 11585737,
"user_id": 443122,
"title": "",
"excerpt": "",
"width": 3840,
"height": 5760
},
...
],
"title_image": null,
"tags": [
{
"tag_id": 131,
"type": "subject",
"tag_name": "人像",
"event_type": "",
"vote": ""
},
{
"tag_id": 564,
"type": "subject",
"tag_name": "美女",
"event_type": "",
"vote": ""
}
],
"favorite_list_prefix": [],
"reward_list_prefix": [],
"comment_list_prefix": [],
"cover_image_src": "https://photo.tuchong.com/443122/g/11585752.webp",
"is_favorite": false
}
],
"siteList": {...},
"following": false,
"coverUrl": "https://photo.tuchong.com/443122/ft640/11585752.webp",
"tag_name": "美女",
"tag_id": "564",
"url": "https://tuchong.com/tags/%E7%BE%8E%E5%A5%B3/",
"more": true,
"result": "SUCCESS"
}
根据属性名称很容易知道对应的内容含义，这里我们只需关心 postlist 这个属性，它对应的一个数组元素便是一个图集，图集元素中有几项属性我们需要用到：
- url：单个图集浏览的页面地址
- post_id：图集编号，在网站中应该是唯一的，可以用来判断是否已经抓取过该内容
- site_id：作者站点编号 ，构建图片来源链接要用到
- title：标题
- excerpt：摘要文字
- type：图集类型，目前发现两种，一种multi-photo是纯照片，一种text是文字与图片混合的文章式页面，两种内容结构不同，需要不同的抓取方式，本例中只抓取纯照片类型，text类型直接丢弃
- tags：图集标签，有多个
- image_count：图片数量
- images：图片列表，它是一个对象数组，每个对象中包含一个img_id属性需要用到
根据图片浏览页面分析，基本上图片的地址都是这种格式： https://photo.tuchong.com/{site_id}/f/{img_id}.jpg ，很容易通过上面的信息合成。
二、创建项目
- 进入cmder命令行工具，输入workon scrapy 进入之前建立的虚拟环境，此时命令行提示符前会出现(Scrapy) 标识，标识处于该虚拟环境中，相关的路径都会添加到PATH环境变量中便于开发及使用。
- 输入 scrapy startproject tuchong 创建项目 tuchong
- 进入项目主目录，输入 scrapy genspider photo tuchong.com 创建一个爬虫名称叫 photo (不能与项目同名)，爬取 tuchong.com 域名（这个需要修改，此处先输个大概地址），的一个项目内可以包含多个爬虫
经过以上步骤，项目自动建立了一些文件及设置，目录结构如下：
(PROJECT) │ scrapy.cfg │ └─tuchong │ items.py │ middlewares.py │ pipelines.py │ settings.py │ __init__.py │ ├─spiders │ │ photo.py │ │ __init__.py │ │ │ └─__pycache__ │ __init__.cpython-36.pyc │ └─__pycache__ settings.cpython-36.pyc __init__.cpython-36.pyc
- scrapy.cfg：基础设置
- items.py：抓取条目的结构定义
- middlewares.py：中间件定义，此例中无需改动
- pipelines.py：管道定义，用于抓取数据后的处理
- settings.py：全局设置
- spiders\photo.py：爬虫主体，定义如何抓取需要的数据
三、主要代码
items.py 中创建一个TuchongItem类并定义需要的属性，属性继承自 scrapy.Field 值可以是字符、数字或者列表或字典等等：
import scrapy class TuchongItem(scrapy.Item): post_id = scrapy.Field() site_id = scrapy.Field() title = scrapy.Field() type = scrapy.Field() url = scrapy.Field() image_count = scrapy.Field() images = scrapy.Field() tags = scrapy.Field() excerpt = scrapy.Field() ...
这些属性的值将在爬虫主体中赋予。
spiders\photo.py 这个文件是通过命令 scrapy genspider photo tuchong.com 自动创建的，里面的初始内容如下：
import scrapy class PhotoSpider(scrapy.Spider): name = 'photo' allowed_domains = ['tuchong.com'] start_urls = ['http://tuchong.com/'] def parse(self, response): pass
爬虫名 name，允许的域名 allowed_domains（如果链接不属于此域名将丢弃，允许多个） ，起始地址 start_urls 将从这里定义的地址抓取（允许多个）
函数 parse 是处理请求内容的默认回调函数，参数 response 为请求内容，页面内容文本保存在 response.body 中，我们需要对默认代码稍加修改，让其满足多页面循环发送请求，这需要重载 start_requests 函数，通过循环语句构建多页的链接请求，修改后代码如下：
import scrapy, json
from ..items import TuchongItem
class PhotoSpider(scrapy.Spider):
name = 'photo'
# allowed_domains = ['tuchong.com']
# start_urls = ['http://tuchong.com/']
def start_requests(self):
url = 'https://tuchong.com/rest/tags/%s/posts?page=%d&count=20&order=weekly';
# 抓取10个页面，每页20个图集
# 指定 parse 作为回调函数并返回 Requests 请求对象
for page in range(1, 11):
yield scrapy.Request(url=url % ('美女', page), callback=self.parse)
# 回调函数，处理抓取内容填充 TuchongItem 属性
def parse(self, response):
body = json.loads(response.body_as_unicode())
items = []
for post in body['postList']:
item = TuchongItem()
item['type'] = post['type']
item['post_id'] = post['post_id']
item['site_id'] = post['site_id']
item['title'] = post['title']
item['url'] = post['url']
item['excerpt'] = post['excerpt']
item['image_count'] = int(post['image_count'])
item['images'] = {}
# 将 images 处理成 {img_id: img_url} 对象数组
for img in post.get('images', ''):
img_id = img['img_id']
url = 'https://photo.tuchong.com/%s/f/%s.jpg' % (item['site_id'], img_id)
item['images'][img_id] = url
item['tags'] = []
# 将 tags 处理成 tag_name 数组
for tag in post.get('tags', ''):
item['tags'].append(tag['tag_name'])
items.append(item)
return items
经过这些步骤，抓取的数据将被保存在 TuchongItem 类中，作为结构化的数据便于处理及保存。
前面说过，并不是所有抓取的条目都需要，例如本例中我们只需要 type=”multi_photo 类型的图集，并且图片太少的也不需要，这些抓取条目的筛选操作以及如何保存需要在pipelines.py中处理，该文件中默认已创建类 TuchongPipeline 并重载了 process_item函数，通过修改该函数只返回那些符合条件的 item，代码如下：
...
def process_item(self, item, spider):
# 不符合条件触发 scrapy.exceptions.DropItem 异常，符合条件的输出地址
if int(item['image_count']) < 3:
raise DropItem("美女太少: " + item['url'])
elif item['type'] != 'multi-photo':
raise DropItem("格式不对: " + + item['url'])
else:
print(item['url'])
return item
...
当然如果不用管道直接在 parse 中处理也是一样的，只不过这样结构更清晰一些，而且还有功能更多的FilePipelines和ImagePipelines可供使用，process_item将在每一个条目抓取后触发，同时还有 open_spider 及 close_spider 函数可以重载，用于处理爬虫打开及关闭时的动作。
注意：管道需要在项目中注册才能使用，在 settings.py 中添加：
ITEM_PIPELINES = {
'tuchong.pipelines.TuchongPipeline': 300, # 管道名称: 运行优先级(数字小优先)
}
另外，大多数网站都有反爬虫的 Robots.txt 排除协议，设置 ROBOTSTXT_OBEY = True 可以忽略这些协议，是的，这好像只是个君子协定。如果网站设置了浏览器User Agent或者IP地址检测来反爬虫，那就需要更高级的Scrapy功能，本文不做讲解。
四、运行
返回 cmder 命令行进入项目目录，输入命令：
scrapy crawl photo
终端会输出所有的爬行结果及调试信息，并在最后列出爬虫运行的统计信息，例如：
[scrapy.statscollectors] INFO: Dumping Scrapy stats:
{'downloader/request_bytes': 491,
'downloader/request_count': 2,
'downloader/request_method_count/GET': 2,
'downloader/response_bytes': 10224,
'downloader/response_count': 2,
'downloader/response_status_count/200': 2,
'finish_reason': 'finished',
'finish_time': datetime.datetime(2017, 11, 27, 7, 20, 24, 414201),
'item_dropped_count': 5,
'item_dropped_reasons_count/DropItem': 5,
'item_scraped_count': 15,
'log_count/DEBUG': 18,
'log_count/INFO': 8,
'log_count/WARNING': 5,
'response_received_count': 2,
'scheduler/dequeued': 1,
'scheduler/dequeued/memory': 1,
'scheduler/enqueued': 1,
'scheduler/enqueued/memory': 1,
'start_time': datetime.datetime(2017, 11, 27, 7, 20, 23, 867300)}
主要关注ERROR及WARNING两项，这里的 Warning 其实是不符合条件而触发的 DropItem 异常。
五、保存结果
大多数情况下都需要对抓取的结果进行保存，默认情况下 item.py 中定义的属性可以保存到文件中，只需要命令行加参数 -o {filename} 即可：
scrapy crawl photo -o output.json # 输出为JSON文件 scrapy crawl photo -o output.csv # 输出为CSV文件
注意：输出至文件中的项目是未经过 TuchongPipeline 筛选的项目，只要在 parse 函数中返回的 Item 都会输出，因此也可以在 parse 中过滤只返回需要的项目
如果需要保存至数据库，则需要添加额外代码处理，比如可以在 pipelines.py 中 process_item 后添加:
... def process_item(self, item, spider): ... else: print(item['url']) self.myblog.add_post(item) # myblog 是一个数据库类，用于处理数据库操作 return item ...
为了在插入数据库操作中排除重复的内容，可以使用 item[‘post_id’] 进行判断，如果存在则跳过。
End.
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