实践Python的爬虫框架Scrapy来抓取豆瓣电影TOP250

发布于 2016-02-03 06:35:26 | 301 次阅读 | 评论: 0 | 来源: 网友投递

Scrapy Python的爬虫框架

Scrapy是一个Python开发的一个快速,高层次的屏幕抓取和web抓取框架，用于抓取web站点并从页面中提取结构化的数据。Scrapy用途广泛，可以用于数据挖掘、监测和自动化测试。

这篇文章主要介绍了实践Python的爬虫框架Scrapy来抓取豆瓣电影TOP250的过程,文中的环境基于Windows操作系统,需要的朋友可以参考下

安装部署Scrapy

在安装Scrapy前首先需要确定的是已经安装好了Python（目前Scrapy支持Python2.5，Python2.6和Python2.7）。官方文档中介绍了三种方法进行安装，我采用的是使用 easy_install 进行安装，首先是下载Windows版本的setuptools（下载地址：http://pypi.python.org/pypi/setuptools），下载完后一路NEXT就可以了。
安装完setuptool以后。执行CMD，然后运行一下命令：


easy_install -U Scrapy

同样的你可以选择使用pip安装，pip的地址：http://pypi.python.org/pypi/pip
使用pip安装Scrapy的命令为


pip install Scrapy

如果你的电脑先前装过visual studio 2008 或 visual studio 2010那么一起顺利，Scrapy已经安装完成。如果出现下列报错：Unable to find vcvarsall.bat 那么你需要折腾下。你可以安装visual studio 后进行安装或采用下面的方式进行解决：
首先安装MinGW（MinGW下载地址：http://sourceforge.net/projects/mingw/files/），在MinGW的安装目录下找到bin的文件夹，找到mingw32-make.exe，复制一份更名为make.exe；
把MinGW的路径添加到环境变量path中，比如我把MinGW安装到D:\MinGW\中，就把D:\MinGW\bin添加到path中；
打开命令行窗口，在命令行窗口中进入到要安装代码的目录下；
输入如下命令 setup.py install build –compiler=mingw32 就可以安装了。

如果出现“xslt-config' 不是内部或外部命令，也不是可运行的程序或批处理文件。”错误，原因主要是lxml安装不成功，只要上http://pypi.python.org/simple/lxml/下载个exe文件进行安装就可以了。
下面就可以进入正题了。

新建工程
让我们来用爬虫获取豆瓣电影Top 250的电影信息吧。开始之前，我们新建一个Scrapy工程。因为我用的Win7，所以在CMD中进入一个我希望保存代码的目录，然后执行：


D:\WEB\Python>scrapy startproject doubanmoive

这个命令会在当前目录下创建一个新的目录doubanmoive，目录结构如下：


D:\WEB\Python\doubanmoive>tree /f
Folder PATH listing for volume Data
Volume serial number is 00000200 34EC:9CB9
D:.
│ scrapy.cfg
│
└─doubanmoive
 │ items.py
 │ pipelines.py
 │ settings.py
 │ __init__.py
 │
 └─spiders
   __init__.py

这些文件主要为：

doubanmoive/items.py: 定义需要获取的内容字段，类似于实体类。
doubanmoive/pipelines.py: 项目管道文件，用来处理Spider抓取的数据。
doubanmoive/settings.py: 项目配置文件
doubanmoive/spiders: 放置spider的目录

定义项目(Item)

Item是用来装载抓取数据的容器，和Java里的实体类（Entity）比较像，打开doubanmoive/items.py可以看到默认创建了以下代码。


from scrapy.item import Item, Field

class DoubanmoiveItem(Item):
  pass

我们只需要在 Doubanmoive 类中增加需要抓取的字段即可，如 name=Field() ，最后根据我们的需求完成代码如下。


from scrapy.item import Item, Field

class DoubanmoiveItem(Item):
 name=Field()#电影名
 year=Field()#上映年份
 score=Field()#豆瓣分数
 director=Field()#导演
 classification=Field()#分类
 actor=Field()#演员

编写爬虫(Spider)

Spider是整个项目中最核心的类，在这个类里我们会定义抓取对象（域名、URL)以及抓取规则。Scrapy官方文档中的教程是基于 BaseSpider 的，但 BaseSpider 只能爬取给定的URL列表，无法根据一个初始的URL向外拓展。不过除了 BaseSpider ，还有很多可以直接继承 Spider 的类，比如 scrapy.contrib.spiders.CrawlSpider 。

在 doubanmoive/spiders 目录下新建moive_spider.py文件，并填写代码。


# -*- coding: utf-8 -*-
from scrapy.selector import Selector
from scrapy.contrib.spiders import CrawlSpider,Rule
from scrapy.contrib.linkextractors.sgml import SgmlLinkExtractor
from doubanmoive.items import DoubanmoiveItem

class MoiveSpider(CrawlSpider):
 name="doubanmoive"
 allowed_domains=["movie.douban.com"]
 start_urls=["http://movie.douban.com/top250"]
 rules=[
  Rule(SgmlLinkExtractor(allow=(r'http://movie.douban.com/top250\?start=\d+.*'))),
  Rule(SgmlLinkExtractor(allow=(r'http://movie.douban.com/subject/\d+')),callback="parse_item"),  
 ]

 def parse_item(self,response):
  sel=Selector(response)
  item=DoubanmoiveItem()
  item['name']=sel.xpath('//*[@id="content"]/h1/span[1]/text()').extract()
  item['year']=sel.xpath('//*[@id="content"]/h1/span[2]/text()').re(r'\((\d+)\)')
  item['score']=sel.xpath('//*[@id="interest_sectl"]/div/p[1]/strong/text()').extract()
  item['director']=sel.xpath('//*[@id="info"]/span[1]/a/text()').extract()
  item['classification']= sel.xpath('//span[@property="v:genre"]/text()').extract()
  item['actor']= sel.xpath('//*[@id="info"]/span[3]/a[1]/text()').extract()
  return item

代码说明： MoiveSpider 继承Scrapy中的 CrawlSpider ， name , allow_domains , start_url 看名字就知道什么含义，其中rules稍微复杂一些，定义了URL的抓取规则，符合 allow 正则表达式的链接都会加入到Scheduler（调度程序）。通过分析豆瓣电影Top250的分页URL http://movie.douban.com/top250?start=25&filter=&type= 可以得到以下规则

Rule(SgmlLinkExtractor(allow=(r'http://movie.douban.com/top250\?start=\d+.*'))),
而我们真正要抓取的页面是每一个电影的详细介绍，如肖申克的救赎的链接为 http://movie.douban.com/subject/1292052/ ，那只有 subject 后面的数字是变化的，根据正则表达式得到如下代码。我们需要抓取这种类型链接中的内容，于是加入callback属性，将Response交给parse_item函数来处理。

Rule(SgmlLinkExtractor(allow=(r'http://movie.douban.com/subject/\d+')),callback="parse_item"),
在 parse_item 函数中的处理逻辑非常简单，获取符合条件链接的代码，然后根据一定的规则抓取内容赋给item并返回 Item Pipeline 。获取大部分标签的内容不需要编写复杂的正则表达式，我们可以使用 XPath 。 XPath 是一门在 XML 文档中查找信息的语言，但它也可以用在HTML中。下表列出了常用表达式。

表达式	描述
nodename	选取此节点的所有子节点。
/	从根节点选取。
//	从匹配选择的当前节点选择文档中的节点，而不考虑它们的位置。
.	选取当前节点。
..	选取当前节点的父节点。
@	选取属性。

如 //*[@id="content"]/h1/span[1]/text() 获取的结果是在id为content的任意元素下h1元素下的span列表中第一个元素的文本内容。我们可以通过Chrome开发者工具(F12)来获取某内容的XPath表达式，具体操作为在需要抓取的内容上点击审查元素，下方就会出现开发者工具，并定位到该元素，在内容上点击右键，选择复制XPath。

存储数据

爬虫获取到数据以后我们需要将其存储到数据库中，之前我们提到该操作需要靠项目管道（pipeline）来处理，其通常执行的操作为：

清洗HTML数据
验证解析到的数据（检查项目是否包含必要的字段）
检查是否是重复数据（如果重复就删除）
将解析到的数据存储到数据库中

由于我们获取的数据格式多种多样，有一些存储在关系型数据库中并不方便，所以我在写完MySQL版本的Pipeline之后又写了一个MongoDB的。

MySQL版本：


# -*- coding: utf-8 -*-
from scrapy import log
from twisted.enterprise import adbapi
from scrapy.http import Request

import MySQLdb
import MySQLdb.cursors


class DoubanmoivePipeline(object):
 def __init__(self):
  self.dbpool = adbapi.ConnectionPool('MySQLdb',
    db = 'python',
    user = 'root',
    passwd = 'root',
    cursorclass = MySQLdb.cursors.DictCursor,
    charset = 'utf8',
    use_unicode = False
  )
 def process_item(self, item, spider):
  query = self.dbpool.runInteraction(self._conditional_insert, item)
  query.addErrback(self.handle_error)
  return item

 def _conditional_insert(self,tx,item):
  tx.execute("select * from doubanmoive where m_name= %s",(item['name'][0],))
  result=tx.fetchone()
  log.msg(result,level=log.DEBUG)
  print result
  if result:
   log.msg("Item already stored in db:%s" % item,level=log.DEBUG)
  else:
   classification=actor=''
   lenClassification=len(item['classification'])
   lenActor=len(item['actor'])
   for n in xrange(lenClassification):
    classification+=item['classification'][n]
    if n<lenClassification-1:
     classification+='/'
   for n in xrange(lenActor):
    actor+=item['actor'][n]
    if n<lenActor-1:
     actor+='/'

   tx.execute(\
    "insert into doubanmoive (m_name,m_year,m_score,m_director,m_classification,m_actor) values (%s,%s,%s,%s,%s,%s)",\
    (item['name'][0],item['year'][0],item['score'][0],item['director'][0],classification,actor))
   log.msg("Item stored in db: %s" % item, level=log.DEBUG)

 def handle_error(self, e):
  log.err(e)

MongoDB版本：


# -*- coding: utf-8 -*-
import pymongo

from scrapy.exceptions import DropItem
from scrapy.conf import settings
from scrapy import log

class MongoDBPipeline(object):
 #Connect to the MongoDB database
 def __init__(self):
  connection = pymongo.Connection(settings['MONGODB_SERVER'], settings['MONGODB_PORT'])
  db = connection[settings['MONGODB_DB']]
  self.collection = db[settings['MONGODB_COLLECTION']]

 def process_item(self, item, spider):
  #Remove invalid data
  valid = True
  for data in item:
   if not data:
   valid = False
   raise DropItem("Missing %s of blogpost from %s" %(data, item['url']))
  if valid:
  #Insert data into database
   new_moive=[{
    "name":item['name'][0],
    "year":item['year'][0],
    "score":item['score'][0],
    "director":item['director'],
    "classification":item['classification'],
    "actor":item['actor']
   }]
   self.collection.insert(new_moive)
   log.msg("Item wrote to MongoDB database %s/%s" %
   (settings['MONGODB_DB'], settings['MONGODB_COLLECTION']),
   level=log.DEBUG, spider=spider) 
  return item

可以看到其基本的处理流程是一样，但是MySQL不太方便的一点就是需要将数组类型的数据通过分隔符转换。而MongoDB支持存入List、Dict等多种类型的数据。

配置文件

在运行爬虫之前还需要将在 settings.py 中增加一些配置信息。


BOT_NAME = 'doubanmoive'
SPIDER_MODULES = ['doubanmoive.spiders']
NEWSPIDER_MODULE = 'doubanmoive.spiders'
ITEM_PIPELINES={
 'doubanmoive.mongo_pipelines.MongoDBPipeline':300,
 'doubanmoive.pipelines.DoubanmoivePipeline':400,
}
LOG_LEVEL='DEBUG'

DOWNLOAD_DELAY = 2
RANDOMIZE_DOWNLOAD_DELAY = True
USER_AGENT = 'Mozilla/5.0 (Macintosh; Intel Mac OS X 10_8_3) AppleWebKit/536.5 (KHTML, like Gecko) Chrome/19.0.1084.54 Safari/536.5'
COOKIES_ENABLED = True

MONGODB_SERVER = 'localhost'
MONGODB_PORT = 27017
MONGODB_DB = 'python'
MONGODB_COLLECTION = 'test'

ITEM_PIPELINES 中定义了MySQL和MongoDB两个Pipeline文件，后面的数字代表执行的优先级顺序，范围为0~1000。而中间的 DOWNLOAD_DELAY 等信息是为了防止爬虫被豆瓣Ban掉，增加了一些随机延迟，浏览器代理等。最后的就是MongoDB的配置信息，MySQL也可以参考这种方式来写。

至此为止，抓取豆瓣电影的爬虫就已经完成了。在命令行中执行 Scrapy crawl doubanmoive 让蜘蛛开始爬行吧！

实践Python的爬虫框架Scrapy来抓取豆瓣电影TOP250

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