‘壹’ python分布式爬虫是什么意思
一、分布式爬虫架构
在了解分布式爬虫架构之前,首先回顾一下Scrapy的架构,如下图所示。
我们需要做的就是在多台主机上同时运行爬虫任务协同爬取,而协同爬取的前提就是共享爬取队列。这样各台主机就不需要各自维护爬取队列,而是从共享爬取队列存取Request。但是各台主机还是有各自的Scheler和Downloader,所以调度和下载功能分别完成。如果不考虑队列存取性能消耗,爬取效率还是会成倍提高。
二、维护爬取队列
那么这个队列用什么来维护?首先需要考虑的就是性能问题。我们自然想到的是基于内存存储的Redis,它支持多种数据结构,例如列表(List)、集合(Set)、有序集合(Sorted Set)等,存取的操作也非常简单。
Redis支持的这几种数据结构存储各有优点。
列表有lpush()、lpop()、rpush()、rpop()方法,我们可以用它来实现先进先出式爬取队列,也可以实现先进后出栈式爬取队列。
集合的元素是无序的且不重复的,这样我们可以非常方便地实现随机排序且不重复的爬取队列。
有序集合带有分数表示,而Scrapy的Request也有优先级的控制,我们可以用它来实现带优先级调度的队列。
我们需要根据具体爬虫的需求来灵活选择不同的队列。
三、如何去重
Scrapy有自动去重,它的去重使用了Python中的集合。这个集合记录了Scrapy中每个Request的指纹,这个指纹实际上就是Request的散列值。我们可以看看Scrapy的源代码,如下所示:
importhashlib
defrequest_fingerprint(request, include_headers=None):
ifinclude_headers:
include_headers = tuple(to_bytes(h.lower())
forhinsorted(include_headers))
cache = _fingerprint_cache.setdefault(request, {})
ifinclude_headersnotincache:
fp = hashlib.sha1()
fp.update(to_bytes(request.method))
fp.update(to_bytes(canonicalize_url(request.url)))
fp.update(request.bodyorb'')
ifinclude_headers:
forhdrininclude_headers:
ifhdrinrequest.headers:
fp.update(hdr)
forvinrequest.headers.getlist(hdr):
fp.update(v)
cache[include_headers] = fp.hexdigest()
returncache[include_headers]
request_fingerprint()就是计算Request指纹的方法,其方法内部使用的是hashlib的sha1()方法。计算的字段包括Request的Method、URL、Body、Headers这几部分内容,这里只要有一点不同,那么计算的结果就不同。计算得到的结果是加密后的字符串,也就是指纹。每个Request都有独有的指纹,指纹就是一个字符串,判定字符串是否重复比判定Request对象是否重复容易得多,所以指纹可以作为判定Request是否重复的依据。
那么我们如何判定重复呢?Scrapy是这样实现的,如下所示:
def__init__(self):
self.fingerprints = set()
defrequest_seen(self, request):
fp = self.request_fingerprint(request)
iffpinself.fingerprints:
returnTrue
self.fingerprints.add(fp)
在去重的类RFPDupeFilter中,有一个request_seen()方法,这个方法有一个参数request,它的作用就是检测该Request对象是否重复。这个方法调用request_fingerprint()获取该Request的指纹,检测这个指纹是否存在于fingerprints变量中,而fingerprints是一个集合,集合的元素都是不重复的。如果指纹存在,那么就返回True,说明该Request是重复的,否则这个指纹加入到集合中。如果下次还有相同的Request传递过来,指纹也是相同的,那么这时指纹就已经存在于集合中,Request对象就会直接判定为重复。这样去重的目的就实现了。
Scrapy的去重过程就是,利用集合元素的不重复特性来实现Request的去重。
对于分布式爬虫来说,我们肯定不能再用每个爬虫各自的集合来去重了。因为这样还是每个主机单独维护自己的集合,不能做到共享。多台主机如果生成了相同的Request,只能各自去重,各个主机之间就无法做到去重了。
那么要实现去重,这个指纹集合也需要是共享的,Redis正好有集合的存储数据结构,我们可以利用Redis的集合作为指纹集合,那么这样去重集合也是利用Redis共享的。每台主机新生成Request之后,把该Request的指纹与集合比对,如果指纹已经存在,说明该Request是重复的,否则将Request的指纹加入到这个集合中即可。利用同样的原理不同的存储结构我们也实现了分布式Reqeust的去重。
四、防止中断
在Scrapy中,爬虫运行时的Request队列放在内存中。爬虫运行中断后,这个队列的空间就被释放,此队列就被销毁了。所以一旦爬虫运行中断,爬虫再次运行就相当于全新的爬取过程。
要做到中断后继续爬取,我们可以将队列中的Request保存起来,下次爬取直接读取保存数据即可获取上次爬取的队列。我们在Scrapy中指定一个爬取队列的存储路径即可,这个路径使用JOB_DIR变量来标识,我们可以用如下命令来实现:
scrapy crawl spider -s JOB_DIR=crawls/spider
更加详细的使用方法可以参见官方文档,链接为:https://doc.scrapy.org/en/latest/topics/jobs.html。
在Scrapy中,我们实际是把爬取队列保存到本地,第二次爬取直接读取并恢复队列即可。那么在分布式架构中我们还用担心这个问题吗?不需要。因为爬取队列本身就是用数据库保存的,如果爬虫中断了,数据库中的Request依然是存在的,下次启动就会接着上次中断的地方继续爬取。
所以,当Redis的队列为空时,爬虫会重新爬取;当Redis的队列不为空时,爬虫便会接着上次中断之处继续爬取。
五、架构实现
我们接下来就需要在程序中实现这个架构了。首先实现一个共享的爬取队列,还要实现去重的功能。另外,重写一个Scheer的实现,使之可以从共享的爬取队列存取Request。
幸运的是,已经有人实现了这些逻辑和架构,并发布成叫Scrapy-Redis的Python包。接下来,我们看看Scrapy-Redis的源码实现,以及它的详细工作原理
‘贰’ Python编程基础之(五)Scrapy爬虫框架
经过前面四章的学习,我们已经可以使用Requests库、Beautiful Soup库和Re库,编写基本的Python爬虫程序了。那么这一章就来学习一个专业的网络爬虫框架--Scrapy。没错,是框架,而不是像前面介绍的函数功能库。
Scrapy是一个快速、功能强大的网络爬虫框架。
可能大家还不太了解什么是框架,爬虫框架其实是实现爬虫功能的一个软件结构和功能组件的集合。
简而言之, Scrapy就是一个爬虫程序的半成品,可以帮助用户实现专业的网络爬虫。
使用Scrapy框架,不需要你编写大量的代码,Scrapy已经把大部分工作都做好了,允许你调用几句代码便自动生成爬虫程序,可以节省大量的时间。
当然,框架所生成的代码基本是一致的,如果遇到一些特定的爬虫任务时,就不如自己使用Requests库搭建来的方便了。
PyCharm安装
测试安装:
出现框架版本说明安装成功。
掌握Scrapy爬虫框架的结构是使用好Scrapy的重中之重!
先上图:
整个结构可以简单地概括为: “5+2”结构和3条数据流
5个主要模块(及功能):
(1)控制所有模块之间的数据流。
(2)可以根据条件触发事件。
(1)根据请求下载网页。
(1)对所有爬取请求进行调度管理。
(1)解析DOWNLOADER返回的响应--response。
(2)产生爬取项--scraped item。
(3)产生额外的爬取请求--request。
(1)以流水线方式处理SPIDER产生的爬取项。
(2)由一组操作顺序组成,类似流水线,每个操作是一个ITEM PIPELINES类型。
(3)清理、检查和查重爬取项中的HTML数据并将数据存储到数据库中。
2个中间键:
(1)对Engine、Scheler、Downloader之间进行用户可配置的控制。
(2)修改、丢弃、新增请求或响应。
(1)对请求和爬取项进行再处理。
(2)修改、丢弃、新增请求或爬取项。
3条数据流:
(1):图中数字 1-2
1:Engine从Spider处获得爬取请求--request。
2:Engine将爬取请求转发给Scheler,用于调度。
(2):图中数字 3-4-5-6
3:Engine从Scheler处获得下一个要爬取的请求。
4:Engine将爬取请求通过中间件发送给Downloader。
5:爬取网页后,Downloader形成响应--response,通过中间件发送给Engine。
6:Engine将收到的响应通过中间件发送给Spider处理。
(3):图中数字 7-8-9
7:Spider处理响应后产生爬取项--scraped item。
8:Engine将爬取项发送给Item Pipelines。
9:Engine将爬取请求发送给Scheler。
任务处理流程:从Spider的初始爬取请求开始爬取,Engine控制各模块数据流,不间断从Scheler处获得爬取请求,直至请求为空,最后到Item Pipelines存储数据结束。
作为用户,只需配置好Scrapy框架的Spider和Item Pipelines,也就是数据流的入口与出口,便可完成一个爬虫程序的搭建。Scrapy提供了简单的爬虫命令语句,帮助用户一键配置剩余文件,那我们便来看看有哪些好用的命令吧。
Scrapy采用命令行创建和运行爬虫
PyCharm打开Terminal,启动Scrapy:
Scrapy基本命令行格式:
具体常用命令如下:
下面用一个例子来学习一下命令的使用:
1.建立一个Scrapy爬虫工程,在已启动的Scrapy中继续输入:
执行该命令,系统会在PyCharm的工程文件中自动创建一个工程,命名为pythonDemo。
2.产生一个Scrapy爬虫,以教育部网站为例http://www.moe.gov.cn:
命令生成了一个名为demo的spider,并在Spiders目录下生成文件demo.py。
命令仅用于生成demo.py文件,该文件也可以手动生成。
观察一下demo.py文件:
3.配置产生的spider爬虫,也就是demo.py文件:
4.运行爬虫,爬取网页:
如果爬取成功,会发现在pythonDemo下多了一个t20210816_551472.html的文件,我们所爬取的网页内容都已经写入该文件了。
以上就是Scrapy框架的简单使用了。
Request对象表示一个HTTP请求,由Spider生成,由Downloader执行。
Response对象表示一个HTTP响应,由Downloader生成,有Spider处理。
Item对象表示一个从HTML页面中提取的信息内容,由Spider生成,由Item Pipelines处理。Item类似于字典类型,可以按照字典类型来操作。
‘叁’ python 爬虫 ip池怎么做
Python爬虫采集信息都是采用IP进行更改,不然就不能快速的爬取信息,可以加入采用这类方式,就失去了快速抓取的意义。
所以,如果要大批量的抓取信息,就不能避免的使用IP池,针对Python爬虫使用的IP池,是如何搭建起来的呢?接下来和大家说明一下如何建爬虫IP池的问题。
第一步:找IP资源
IP资源并不丰富,换句话说是供不应求的,因此一般是使用动态IP。
免费方法,直接在网络上找,在搜索引擎中一搜索特别多能够提供IP资源的网站,进行采集即可。
付费方法,通过购买芝麻代理上的IP资源,并进行提取,搭建IP池。
第二步,检测可用IP保存
提取到的IP,可以进一步进行检测是否可用,比如访问某个固定的网站,找出访问成功的IP进行保存。
第三步,随机调用IP
在爬虫需要使用IP时,可用读取保存IP的文件,进行随机调用IP。
本文介绍了如何建爬虫的IP池方法,可以说搭建IP池很容易,可有些IP的时效性很短,使用之前还可以再测试一次的。如果考虑免费IP,那么对于IP的效果性要做好心理准备的。
‘肆’ Python爬虫:如何在一个月内学会爬取大规模数
爬虫是入门Python最好的方式,没有之一。Python有很多应用的方向,比如后台开发、web开发、科学计算等等,但爬虫对于初学者而言更友好,原理简单,几行代码就能实现基本的爬虫,学习的过程更加平滑,你能体会更大的成就感。
掌握基本的爬虫后,你再去学习Python数据分析、web开发甚至机器学习,都会更得心应手。因为这个过程中,Python基本语法、库的使用,以及如何查找文档你都非常熟悉了。
对于小白来说,爬虫可能是一件非常复杂、技术门槛很高的事情。比如有人认为学爬虫必须精通 Python,然后哼哧哼哧系统学习 Python 的每个知识点,很久之后发现仍然爬不了数据;有的人则认为先要掌握网页的知识,遂开始 HTMLCSS,结果入了前端的坑,瘁……
但掌握正确的方法,在短时间内做到能够爬取主流网站的数据,其实非常容易实现,但建议你从一开始就要有一个具体的目标。
在目标的驱动下,你的学习才会更加精准和高效。那些所有你认为必须的前置知识,都是可以在完成目标的过程中学到的。这里给你一条平滑的、零基础快速入门的学习路径。
1.学习 Python 包并实现基本的爬虫过程
2.了解非结构化数据的存储
3.学习scrapy,搭建工程化爬虫
4.学习数据库知识,应对大规模数据存储与提取
5.掌握各种技巧,应对特殊网站的反爬措施
6.分布式爬虫,实现大规模并发采集,提升效率
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学习 Python 包并实现基本的爬虫过程
大部分Python爬虫都是按“发送请求——获得页面——解析页面——抽取并储存内容”这样的流程来进行,这其实也是模拟了我们使用浏览器获取网页信息的过程。
Python爬虫相关的包很多:urllib、requests、bs4、scrapy、pyspider 等,建议从requests+Xpath 开始,requests 负责连接网站,返回网页,Xpath 用于解析网页,便于抽取数据。
如果你用过 BeautifulSoup,会发现 Xpath 要省事不少,一层一层检查元素代码的工作,全都省略了。这样下来基本套路都差不多,一般的静态网站根本不在话下,豆瓣、糗事网络、腾讯新闻等基本上都可以上手了。
当然如果你需要爬取异步加载的网站,可以学习浏览器抓包分析真实请求或者学习Selenium来实现自动化,这样,知乎、时光网、猫途鹰这些动态的网站也可以迎刃而解。
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了解非结构化数据的存储
爬回来的数据可以直接用文档形式存在本地,也可以存入数据库中。
开始数据量不大的时候,你可以直接通过 Python 的语法或 pandas 的方法将数据存为csv这样的文件。
当然你可能发现爬回来的数据并不是干净的,可能会有缺失、错误等等,你还需要对数据进行清洗,可以学习 pandas 包的基本用法来做数据的预处理,得到更干净的数据。
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学习 scrapy,搭建工程化的爬虫
掌握前面的技术一般量级的数据和代码基本没有问题了,但是在遇到非常复杂的情况,可能仍然会力不从心,这个时候,强大的 scrapy 框架就非常有用了。
scrapy 是一个功能非常强大的爬虫框架,它不仅能便捷地构建request,还有强大的 selector 能够方便地解析 response,然而它最让人惊喜的还是它超高的性能,让你可以将爬虫工程化、模块化。
学会 scrapy,你可以自己去搭建一些爬虫框架,你就基本具备爬虫工程师的思维了。
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学习数据库基础,应对大规模数据存储
爬回来的数据量小的时候,你可以用文档的形式来存储,一旦数据量大了,这就有点行不通了。所以掌握一种数据库是必须的,学习目前比较主流的 MongoDB 就OK。
MongoDB 可以方便你去存储一些非结构化的数据,比如各种评论的文本,图片的链接等等。你也可以利用PyMongo,更方便地在Python中操作MongoDB。
因为这里要用到的数据库知识其实非常简单,主要是数据如何入库、如何进行提取,在需要的时候再学习就行。
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掌握各种技巧,应对特殊网站的反爬措施
当然,爬虫过程中也会经历一些绝望啊,比如被网站封IP、比如各种奇怪的验证码、userAgent访问限制、各种动态加载等等。
遇到这些反爬虫的手段,当然还需要一些高级的技巧来应对,常规的比如访问频率控制、使用代理IP池、抓包、验证码的OCR处理等等。
往往网站在高效开发和反爬虫之间会偏向前者,这也为爬虫提供了空间,掌握这些应对反爬虫的技巧,绝大部分的网站已经难不到你了。
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分布式Python爬虫,实现大规模并发采集
爬取基本数据已经不是问题了,你的瓶颈会集中到爬取海量数据的效率。这个时候,相信你会很自然地接触到一个很厉害的名字:分布式爬虫。
分布式这个东西,听起来很恐怖,但其实就是利用多线程的原理让多个爬虫同时工作,需要你掌握 Scrapy + MongoDB + Redis 这三种工具。
Scrapy 前面我们说过了,用于做基本的
‘伍’ python中,进行爬虫抓取怎么样能够使用代理IP
在python中用爬虫再用到代理服务器,有两个办法,①直接在布署该python爬虫的电脑上设置代理服务器,这样从该电脑上出站的信息就只能由代理服务器处理了,爬虫的也不例外,可以搜"windows设置代理服务器"、"Linux设置代理服务器"。通常是”设置->网络->连接->代理“。
②若想让python单独使用这个代理服务器,可以搜一下"python proxy config","python配置代理服务器",有一些库支持简单的BM代理服务器连接。
‘陆’ python爬虫怎么抓取代理服务器
如果你下面那个可以使用个,你就都加上代理就是了,应该是有的网站限制了爬虫的头部数据。 虽然你可以通过urlopen返回的数据判断,但是不建议做,增加成本。 如果解决了您的问题请采纳! 如果未解决请继续追问
‘柒’ python爬虫能做什么
Python是一门非常适合开发网络爬虫的编程语言,相比于其他静态编程语言,Python抓取网页文档的接口更简洁;相比于其他动态脚本语言,Python的urllib2包提供了较为完整的访问网页文档的API。此外,python中有优秀的第三方包可以高效实现网页抓取,并可用极短的代码完成网页的标签过滤功能。
Python爬虫架构组成:
1. URL管理器:管理待爬取的url集合和已爬取的url集合,传送待爬取的url给网页下载器;
2. 网页下载器:爬取url对应的网页,存储成字符串,传送给网页解析器;
3. 网页解析器:解析出有价值的数据,存储下来,同时补充url到URL管理器。
Python爬虫工作原理:
Python爬虫通过URL管理器,判断是否有待爬URL,如果有待爬URL,通过调度器进行传递给下载器,下载URL内容,并通过调度器传送给解析器,解析URL内容,并将价值数据和新URL列表通过调度器传递给应用程序,并输出价值信息的过程。
爬虫可以做什么?
你可以用爬虫爬图片,爬取视频等等你想要爬取的数据,只要你能通过浏览器访问的数据都可以通过爬虫获取。
Python爬虫常用框架有:
grab:网络爬虫框架;
scrapy:网络爬虫框架,不支持Python3;
pyspider:一个强大的爬虫系统;
cola:一个分布式爬虫框架;
portia:基于Scrapy的可视化爬虫;
restkit:Python的HTTP资源工具包。它可以让你轻松地访问HTTP资源,并围绕它建立的对象。
demiurge:基于PyQuery的爬虫微框架。