网络爬虫入门
網絡爬蟲入門
- 一、初識網絡爬蟲
- （一）網絡爬蟲定義
- （二）網絡爬蟲原理
- （三）使用范圍
- （四）爬蟲工作的過程
- （五）爬蟲分類
- 1.通用網絡爬蟲
- 2.增量爬蟲
- 3.垂直爬蟲
- 4.Deep Web爬蟲
- 二、爬取南陽理工學院ACM題目網站 http://www.51mxd.cn/ 練習題目數據
- （一）新建.py文件
- （二）爬取結果
- （三）代碼分析
- 三、爬取重慶交通大學新聞網站中近幾年所有的信息通知（http://news.cqjtu.edu.cn/xxtz.htm） 的發布日期和標題全部爬取
- （一）確定爬取信息的位置
- （二）代碼實現
- (三）運行結果
- 四、總結
- 五、參考資料
一、初識網絡爬蟲
（一）網絡爬蟲定義
- 網絡爬蟲英文名叫Web Crawler戒Web
Spider。 - 它是一種自動瀏覽網頁并采集所需要信
息癿程序。
互聯網示意圖
- 每個節點都是一個網頁
- 每條邊都是一個超鏈接
- 網絡爬蟲就是從這樣一個網絡圖中抓取感興趣的內容
（二）網絡爬蟲原理
- 爬蟲從初始網頁的URL開始, 獲取初始網頁上的URL;
- 在抓取網頁的過程中, 丌斷仍當前頁面上抽取新的URL放入隊列;
- 直到滿足系統給定的停止條件
（三）使用范圍
- 作為搜索引擎的網頁搜集器，抓取整個互聯網，如谷歌，百度等；
- 作為垂直搜索引擎，抓取特定主題信息，如視頻網站，招聘網站等。
- 作為測試網站前端的檢測工具，用來評價網站前端代碼的健壯性
（四）爬蟲工作的過程
- URL管理模塊：發起請求。一般是通過HTTP庫，對目標站點進行請求。等同于自己打開瀏覽器，輸入網址。
- 下載模塊：獲取響應內容（response）。如果請求的內容存在于服務器上，那么服務器會返回請求的內容，一般為：HTML，二進制文件（視頻，音頻），文檔，Json字符串等。
- 解析模塊：解析內容。對于用戶而言，就是尋找自己需要的信息。對于Python爬蟲而言，就是利用正則表達式或者其他庫提取目標信息。
- 存儲模塊：保存數據。解析得到的數據可以多種形式，如文本，音頻，視頻保存在本地。
（五）爬蟲分類
1.通用網絡爬蟲
- 通用網絡爬蟲又稱全網爬蟲（Scalable Web Crawler），
爬行對象從·一些種子 URL 擴充到整個 Web，主要為門戶
站點搜索引擎和大型 Web 服務提供商采集數據。 - 通用網絡爬蟲根據預先設定的一個或若干初始種
子URL開始，以此獲得初始網頁上的URL列表，在
爬行過程中不斷從URL隊列中獲一個的URL，進而
訪問并下載該頁面。
2.增量爬蟲
- 增量式網絡爬蟲（Incremental Web Crawler）是 指 對 已 下 載 網 頁 采
取增量式更新和只爬行新產生的或者已經發生發化網頁的爬蟲，它能夠在一
定程度上保證所爬行的頁面是盡可能新的頁面。 - 增量式爬蟲有兩個目標：保持本地頁面集中存儲的頁面為最新頁面和提高
本地頁面集中頁面的質量。 - 通用的商業搜索引擎如谷歌，百度等，本質上都屬亍增量爬蟲。
3.垂直爬蟲
- 垂直爬蟲，又稱為聚焦網絡爬蟲（Focused Crawler），或主題網絡爬蟲（Topical Crawler） -
- 是指選擇性地爬行那些不預先定義好癿主題相關頁
面的·網絡爬蟲。如Email地址、電子書、商品價格等。 - 爬行策略實現的關鍵是評價頁面內容和鏈接的重要
性，不同的方法計算出的重要性不同，由此導致鏈
接的訪問順序也丌同
4.Deep Web爬蟲
- Deep Web 是那些大部分內容不能通過靜態鏈接獲取的、隱藏在搜索表單后的，叧有用戶提交一些關鍵詞才能獲得的 Web 頁面。
- Deep Web 爬蟲爬行過程中最重要部分就是表單填寫，包含兩種類型：
? 1) 基亍領域知識的表單填寫
? 2) 基亍網頁結構分析的表單填寫
二、爬取南陽理工學院ACM題目網站 http://www.51mxd.cn/ 練習題目數據
（一）新建.py文件
import requests# 導入網頁請求庫 from bs4 import BeautifulSoup# 導入網頁解析庫 import csv from tqdm import tqdm# 模擬瀏覽器訪問 Headers = 'Mozilla/5.0 (Windows NT 10.0; WOW64) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/70.0.3538.25 Safari/537.36 Core/1.70.3741.400 QQBrowser/10.5.3863.400'# 表頭 csvHeaders = ['題號', '難度', '標題', '通過率', '通過數/總提交數']# 題目數據 subjects = []# 爬取題目 print('題目信息爬取中：\n') for pages in tqdm(range(1, 11 + 1)):# 傳入URLr = requests.get(f'http://www.51mxd.cn/problemset.php-page={pages}.htm', Headers)r.raise_for_status()r.encoding = 'utf-8'# 解析URLsoup = BeautifulSoup(r.text, 'html5lib')#查找爬取與td相關所有內容td = soup.find_all('td')subject = []for t in td:if t.string is not None:subject.append(t.string)if len(subject) == 5:subjects.append(subject)subject = []# 存放題目 with open('NYOJ_Subjects.csv', 'w', newline='') as file:fileWriter = csv.writer(file)fileWriter.writerow(csvHeaders)fileWriter.writerows(subjects)print('\n題目信息爬取完成！！！')（二）爬取結果
點擊運行后生成NYOJ_Subjects.csv文件，打開該文件
（三）代碼分析
1.運行環境Python3.8
2.本次調用了 requests網頁請求庫和Beautiful Soup網頁解析庫
import requests# 導入網頁請求庫 from bs4 import BeautifulSoup# 導入網頁解析庫
3.定義訪問瀏覽器所需的請求頭和寫入csv文件需要的表頭以及存放題目數據的列表
4.根據表頭csvHeaders中內容爬取信息，并在進度條中顯示進度
# 爬取題目 print('題目信息爬取中：\n') for pages in tqdm(range(1, 11 + 1)):#一頁一頁地爬取信息# 傳入URLr = requests.get(f'http://www.51mxd.cn/problemset.php-page={pages}.htm', Headers)r.raise_for_status()r.encoding = 'utf-8'#輸出文檔為utf-8編碼# 解析URLsoup = BeautifulSoup(r.text, 'html5lib')#查找爬取與csvHeaders表頭中相關所有內容td = soup.find_all('td')subject = []#新定義一個subject用來存放當前頁面爬取的滿足特征的信息for t in td:if t.string is not None:subject.append(t.string)if len(subject) == 5:#通過長度判斷subject內容是否爬取到上面5項subjects.append(subject)#把subject存放進上面的subjects中subject = []#subject置空5.把爬取內容存放文件NYOJ_Subjects.csv中
# 存放題目 with open('NYOJ_Subjects.csv', 'w', newline='') as file:fileWriter = csv.writer(file)fileWriter.writerow(csvHeaders)fileWriter.writerows(subjects)print('\n題目信息爬取完成！！！')三、爬取重慶交通大學新聞網站中近幾年所有的信息通知（http://news.cqjtu.edu.cn/xxtz.htm） 的發布日期和標題全部爬取
（一）確定爬取信息的位置
1.進入網站http://news.cqjtu.edu.cn/xxtz.htm
2.鼠標空白處點擊后選擇檢查N
3.可以觀察到需要爬取時間和標題所在位置
（二）代碼實現
# -*- coding: utf-8 -*- """ Created on Wed Nov 17 14:39:03 2021@author: 86199 """ import requests from bs4 import BeautifulSoup import csv from tqdm import tqdm import urllib.request, urllib.error # 制定URL 獲取網頁數據# 所有新聞 subjects = []# 模擬瀏覽器訪問 Headers = { # 模擬瀏覽器頭部信息"User-Agent": "Mozilla/5.0 (Windows NT 10.0; Win64; x64) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/95.0.4638.69 Safari/537.36 Edg/95.0.1020.53" }# 表頭 csvHeaders = ['時間', '標題']print('信息爬取中：\n') for pages in tqdm(range(1, 65 + 1)):# 發出請求request = urllib.request.Request(f'http://news.cqjtu.edu.cn/xxtz/{pages}.htm', headers=Headers)html = ""# 如果請求成功則獲取網頁內容try:response = urllib.request.urlopen(request)html = response.read().decode("utf-8")except urllib.error.URLError as e:if hasattr(e, "code"):print(e.code)if hasattr(e, "reason"):print(e.reason)# 解析網頁soup = BeautifulSoup(html, 'html5lib')# 存放一條新聞subject = []# 查找所有li標簽li = soup.find_all('li')for l in li:# 查找滿足條件的div標簽if l.find_all('div',class_="time") is not None and l.find_all('div',class_="right-title") is not None:# 時間for time in l.find_all('div',class_="time"):subject.append(time.string)# 標題for title in l.find_all('div',class_="right-title"):for t in title.find_all('a',target="_blank"):subject.append(t.string)if subject:print(subject)subjects.append(subject)subject = []# 保存數據 with open('test.csv', 'w', newline='',encoding='utf-8') as file:fileWriter = csv.writer(file)fileWriter.writerow(csvHeaders)fileWriter.writerows(subjects)print('\n信息爬取完成！！！')(三）運行結果
打開生成的test.csv文件如下
四、總結
網絡爬蟲需要一定的Web基礎，需要分析所要獲取的內容信息的存放位置后設置條件進行爬蟲。Python中通過調用庫來進行爬蟲獲取信息比較簡單方便。
五、參考資料
基礎篇-爬蟲基本原理
爬蟲-Python編程入門
基于python爬取重慶交通大學新聞網內容
總結
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