Scrapy-1.强大与全面的Python爬虫开源框架

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简介

Scrapy是一个开源的爬虫框架,目前在Python爬虫领域基本处于一家独大的地位,只要说起Python的开源爬虫框架,那基本指的都是Scrapy

Scrapy的官网上,则宣称的是Scrapy是一个快速、简单、容易扩展的爬虫框架。Scrapy确实是容易扩展的,通过各种管道(Pipeline)和中间件(Middleware),能够非常方便的扩展Scrapy的功能。但其实相对来说,做一些简单的、抓取量小的任务时,Scrapy是比较笨重的,这种任务更适合使用Requests去做。

而如果你抓取的数据量较大的话,使用Scrapy是非常合适的,因为底层是基于Twisted,所以Scrapy是天生异步的,就基本不用再去额外的考虑并发的问题了。同时它提供了对于爬虫来说非常全面的功能,而且扩展功能跟二次定制也很方便。配合类似于Scrapy-redis之类的库也可以很简单的实现分布式的爬虫。

安装

在Linux以及Mac系统上,安装Scrapy非常方便,使用pip安装即可:

pip install Scrapy

但是如果在windows系统上安装的话,会遇到一个非常麻烦的问题,Scrapy的依赖库Twisted安装不上,会导致安装失败。这个问题可以用以下办法解决。

  1. 到下面这个网址去下载Twisted已经编译好的wheel文件安装,安装好后再使用pip安装Scrapy

    https://www.lfd.uci.edu/~gohlke/pythonlibs/

    wheel文件的安装方法请自行百度。

架构

Scrapy的整体运行流程如下图所示:

《Scrapy-1.强大与全面的Python爬虫开源框架》 架构图.png

组件

Scrapy的很大一个优点就是其组织架构清晰,整体结构由一个个组件构成,每个组件负责各自的功能。

其主要的运行流程中有如下几个最主要的组件:

  • Engine

    引擎,整个爬虫系统的数据流程处理,都由Engine来进行触发 ,是Scrapy的核心。

  • Scheduler

    调度器,负责维护Request的队列,将Engine传递过来的Request放入队列之中,并在Engine请求时将一个Request交给Engine

  • Downloader

    下载器,根据接收到的Request,去下载相应的网页内容,并生成Response返回给Spider

  • Spider

    爬虫,这个部分常常由我们自己编写,在Spider中需要定义网页抓取和解析的所有流程和规则。

  • Item

    数据,也就是在Spider中抓取网页并解析后,我们最终要获得的数据结果,在Scrapy中专门定义了这样一个数据结构用于保存抓取到的数据。格式和使用方式与字典类似。

  • Item Pipeline

    数据管道,负责处理在Spider中得到的Item。这个Pipeline主要用处就是清洗数据,处理数据,存储数据。

  • Downloader Middleware

    下载器中间件,处于DownloaderEngine之间。

  • Spider Middleware

    爬虫中间件,处于SpiderEngine之间。

数据流

Scrapy中,数据流基本由Engine控制,Engine就好像一颗心脏,不断地推动整个数据流的流动。以下是数据流的基本流程:

  1. Engine首先会打开一个起始url,并找到相对应的Spider来处理这个url访问返回的响应结果。

  2. Spider的处理过程中,会将接下来要访问的url包装成Request,Engine会将Request从Spider取出,交给Scheduler进行调度。

  3. EngineScheduler获取一个Request。

  4. Engine将获取到的Request经由下载器中间件(Downloader Middleware)发送给Downloader进行下载并生成相应的Response。

  5. EngineDownloader获取一个Response。

  6. Engine将获取的Response经由爬虫中间件(Spider Middleware)发送给相对应的Spider,由Spider来对Response进行解析。

    在解析过程中,可能会产生两种产物,一种是Item,一种是Request。产生的Request会再次沿着步骤1的流程运行下去,而产生的Item则会进入下一步。

  7. EngineSpider获取一个Item

  8. Engine将获取的Item发送给Item Pipeline进行相对应的存储、清洗等处理。

    Item Pipeline处理的过程中,同样可能会生成新的Request,这时候生成的Request会直接放入Scheduler中,从步骤3再次执行下去。

使用方式

Scrapy的主要使用方式是命令行,例如,开始一个Scrapy爬虫的第一步是创建一个Scrapy项目,而这一步需要使用命令行来完成,在命令行中输入以下命令:

scrapy startproject projectname

projectname则是你创建的项目的名称,命令执行之后会在当前目录下生成一个如下结构的目录:

projectname/

    scrapy.cfg            # 部署的配置文件

    projectname/          # 项目的Python模块,导入自己代码的话需要从这里导入

      spiders/          # 一个将会存放你的爬虫的目录

            __init__.py

        __init__.py

        items.py          # 配置Item的文件

        middlewares.py    # 配置中间件的文件

        pipelines.py      # 配置管道的文件

        settings.py       # 项目的配置文件

这个目录相当于是一个Scrapy给你定制好的模板,节省了我们许多的时间,我们只需要按照Scrapy的规则在相应的文件中编写代码,就可以很快速的完成一个爬虫项目。

在创建好了项目后,就要开始编写爬虫了,同样的,Scrapy提供了一个命令,能让我们快速的生成一个Spider模板放到spiders目录中,cd到项目目录中,输入以下命令:

scrapy genspider spidername mydomain.com

spidername指的是你创建的Spider名称,mydomain.com则是你这个爬虫抓取目标的域名。

命令执行后会在spiders目录下生成一个如下的spidername.py文件:

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


class SpidernameSpider(scrapy.Spider):
    name = 'spidername'
    allowed_domains = ['mydomain.com']
    start_urls = ['http://mydomain.com/']

    def parse(self, response):
        pass

这就是一个标准的Spider模板了,具体如何在这个模版中编写Spider,在之后的文章中会详细讲到。

在写好Spider之后,就可以使用命令来运行这个Spider了:

scrapy crawl spidername

从这里开始,你的爬虫就可以欢快的开始运行了。

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    原文作者:王南北丶
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