scrapy -->CrawlSpider 介绍

scrapy -->CrawlSpider 介绍

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1、首先，通过crawl 模板新建爬虫：

scrapy genspider -t crawl lagou www.lagou.com

创建出来的爬虫文件lagou.py：

# -*- coding: utf-8 -*-
import scrapy
from scrapy.linkextractors import LinkExtractor
from scrapy.spiders import CrawlSpider, Rule


class LagouSpider(CrawlSpider):
    name = 'lagou'
    allowed_domains = ['www.lagou.com']
    start_urls = ['http://www.lagou.com/']

    rules = (
        Rule(LinkExtractor(allow=r'Items/'), callback='parse_item', follow=True),
    )

    def parse_item(self, response):
        i = {}
        #i['domain_id'] = response.xpath('//input[@id="sid"]/@value').extract()
        #i['name'] = response.xpath('//div[@id="name"]').extract()
        #i['description'] = response.xpath('//div[@id="description"]').extract()
        return i

2、CrawlSpider 概述及源码分析

1）CrawlSpider概述

　CrawlSpider使用于取全站的话。CrawlSpider基于Spider，但是可以说是为全站爬取而生。CrawlSpiders是Spider的派生类，Spider类的设计原则是只爬取start_url列表中的网页，而CrawlSpider类定义了一些规则(rule)来提供跟进link的方便的机制，从爬取的网页中获取link并继续爬取的工作更适合。

2）CrawlSpider的源码分析 → 方法介绍

①、当我们启动爬虫时，爬取url是从Spider（CrawlSpider继承于Spider）下的 start_requests 函数开始执行的，该方法中会逐个获取lagou.py中 start_urls列表中的url进行request爬取数据并yield出去

# Spider类

    def start_requests(self):
        cls = self.__class__
        if method_is_overridden(cls, Spider, 'make_requests_from_url'):
            warnings.warn(
                "Spider.make_requests_from_url method is deprecated; it "
                "won't be called in future Scrapy releases. Please "
                "override Spider.start_requests method instead (see %s.%s)." % (
                    cls.__module__, cls.__name__
                ),
            )
            for url in self.start_urls:
                yield self.make_requests_from_url(url)
        else:
            for url in self.start_urls:
                yield Request(url, dont_filter=True)

②、上述每个url爬取完成时会自动调用回调函数：parse函数 

parse函数作用：本来由parse函数处理start_urls中的url返回的数据，在CrawlSpider中的parse函数中，是将start_urls中的每个url的返回值response交由_parse_response函数进行处理， 同时设定 parse_start_url 为回调函数（parse_start_url在源码中只返回了空列表，也就是说如果我们要对start_urls中每个url的返回值做处理，重载parse_start_url函数并进行自己代码的编写就可以了。如上述中start_urls中只有一个url：www.lagou.com ）↓

 

③、_parse_response函数作用：

1）如果回调函数是parse_start_url，执行该函数，yield request ； 如果回调函数是rules.callback，执行该函数并yield item转pipelines进行数据处理

2）到rules(规则)中查找follow是否为 True，True表示需要跟进，接着调用_requests_to_follow函数↓

需要注意的是：parse函数是CrawlSpider源码中已经定义好的函数，我们尽量不能重载这函数，避免出错。可以重载的是parse_start_url、process_results 这两个函数

 

④、_requests_to_follow函数作用：

1）根据用户自定义的rules规则，提取rules中的link链接，将其添加进set集合(避免重复)

2）调用_build_request函数，封装下一层url并进行数据爬取（首页url →下一层url） ，每个url数据爬取完毕后都调用回调函数：_response_downloaded↓

3）调用process_request，即_compile_rules函数下的：rule.process_request = get_method(rule.process_request) ，目的是将rule中的字符串表示的方法映射成真正的方法

⑤、_response_downloaded函数实际调用的是第③步的_parse_response函数：第二层（首层url是首页）每个url爬取完成后回调函数真正执行的地方，如果有第三层url（符号规则），则会继续深度式往第三层、第四层进行数据爬取。

#调用顺序：
  # start_request → 1、 parse → 2、 _parse_response → 3、 parse_start_url → 4、process_results → 5&6、 同时，_parse_response调用_follow_lineks
  # → 7、_build_request → 8、_response_downloaded → 返回执行2、_parse_response ，如此循环
# 目的：通过start_request对拉勾网首页页面进行爬取，提取首页页面的所有url，并进行规则匹配。匹配成功则进入该url页面提取我们需要的目标数据


class CrawlSpider(Spider):

    rules = ()

    def __init__(self, *a, **kw):
        super(CrawlSpider, self).__init__(*a, **kw)
        self._compile_rules()

    # 1、Spider中的start_request调用parse回调函数,parse函数直接调用parse_response函数
    def parse(self, response):
        return self._parse_response(response, self.parse_start_url, cb_kwargs={}, follow=True)
    # 3、parse的回调函数
    def parse_start_url(self, response):
        return []
    # 4、直接返回response对象
    def process_results(self, response, results):
        return results

    # 7、封装url并进行数据爬取，爬取完成后调用回调函数：_response_downloaded
    def _build_request(self, rule, link):
        r = Request(url=link.url, callback=self._response_downloaded)
        r.meta.update(rule=rule, link_text=link.text)
        return r

    # 6、根据用户自定义的rules规则，提取符合rules规则的每个第二层url，存进links列表，同时将每个url都添加进set集合(避免重复)
    def _requests_to_follow(self, response):
        if not isinstance(response, HtmlResponse):
            return
        seen = set()
        # 抽取rules中LinkExtractor -->allow的规则内容，n为index值，rule为allow中的正则匹配内容，如上面lagou.py中：LinkExtractor(allow=r'Items/')里面的r'Items/'
        for n, rule in enumerate(self._rules):
            # 在当前页面，将所有符合规则的url（且不在seen中）都添加进links列表，用于跟进时，取出每个url进行数据爬取。如果在seen中则不添加不爬取，起到去重的作用
            links = [lnk for lnk in rule.link_extractor.extract_links(response)
                     if lnk not in seen]
            if links and rule.process_links:
                # 使用用户自定义的process_links处理url，默认不处理
                links = rule.process_links(links)
            for link in links:
                seen.add(link) # 添加到set集合，去重
                # 调用_build_request函数，将
                r = self._build_request(n, link)
                # 对每个Request调用process_request()函数。该函数默认为indentify即不做处理。
                yield rule.process_request(r)

    # 8、执行_build_request 数据爬取完成后的回调函数，实际上是调用第2步中的_parse_response函数，来执行回调函数，然后又返到第3步进行处理，如此循环。
    def _response_downloaded(self, response):
        # 找到当前对应的rules规则
        rule = self._rules[response.meta['rule']]
        # rule.callback：当前rules规则的callback函数，让_parse_response执行
        return self._parse_response(response, rule.callback, rule.cb_kwargs, rule.follow)


    # 2、parse、rule下的回调函数的实际执行函数，及是否跟进的判断
    def _parse_response(self, response, callback, cb_kwargs, follow=True):
        if callback:
            # 回调函数有两种：
            # 1）parse函数的回调函数(parse_start_url())，用parse_start_url()处理response对象，返回Request对象
            # 2）如果是rules规则中调用的callback函数，则返回的是Item对象
            cb_res = callback(response, **cb_kwargs) or ()
            cb_res = self.process_results(response, cb_res)
            for requests_or_item in iterate_spider_output(cb_res):
                yield requests_or_item  # yield request：执行的是parse的回调函数。 or yield item：表示该url数据爬取完毕，转到pipelines进行数据处理
        # 5、每个url爬取后，可能会爬取出一些url，通过下面判断是否跟进对这些url进行下一层数据爬取
        if follow and self._follow_links:
            # 需要跟进下一层url的爬取，调用_follow_lineks函数进行处理
            for request_or_item in self._requests_to_follow(response):
                yield request_or_item

    def _compile_rules(self):
        # 将rule中的字符串表示的方法映射成真正的方法
        def get_method(method):
            if callable(method):
                return method
            elif isinstance(method, six.string_types):
                return getattr(self, method, None)

        self._rules = [copy.copy(r) for r in self.rules]
        for rule in self._rules:
            rule.callback = get_method(rule.callback)
            rule.process_links = get_method(rule.process_links)
            rule.process_request = get_method(rule.process_request)

    @classmethod
    def from_crawler(cls, crawler, *args, **kwargs):
        spider = super(CrawlSpider, cls).from_crawler(crawler, *args, **kwargs)
        spider._follow_links = crawler.settings.getbool(
            'CRAWLSPIDER_FOLLOW_LINKS', True)
        return spider

    def set_crawler(self, crawler):
        super(CrawlSpider, self).set_crawler(crawler)
        self._follow_links = crawler.settings.getbool('CRAWLSPIDER_FOLLOW_LINKS', True)

 图解析：

　

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以上是对CrawlSpider源码的分析，已经尽量细化讲解，如果有错误的地方，欢迎指正。

接下来简单介绍下Rules类：

class Rule(object):

    def __init__(self, link_extractor, callback=None, cb_kwargs=None, follow=None, process_links=None, process_request=identity):
        self.link_extractor = link_extractor
        self.callback = callback
        self.cb_kwargs = cb_kwargs or {}
        self.process_links = process_links
        self.process_request = process_request
        if follow is None:
            self.follow = False if callback else True
        else:
            self.follow = follow

参数介绍：

1. link_extractor：是一个Link Extractor对象。其定义了如何从爬取到的页面提取链接的规则。
2. callback：是一个callable或string（该Spider中同名的函数将会被调用）。从link_extractor中每获取到链接时将会调用该函数。该回调函数接收一个response作为其第一个参数，并返回一个包含Item以及Request对象(或者这两者的子类)的列表。
3. cb_kwargs：包含传递给回调函数的参数（keyword argument）的字典类型。
4. follow：是一个boolean值，指定了根据该规则从response提取的链接是否需要跟进。如果callback为None，follow默认设置True，否则默认False，当follow为True时表示跟进。另外：CRAWLSPIDER_FOLLOW_LINKS默认为True(setting中可配置为False)，只有这两个都为True时爬虫才会深度跟进url进行下一层数据爬取
5. process_links：是一个callable或string（该Spider中同名的函数将会被调用）。从link_extrator中获取到链接列表时将会调用该函数。该方法主要是用来过滤。
6. process_request：是一个callable或string（该spider中同名的函数都将会被调用）。该规则提取到的每个request时都会调用该函数。该函数必须返回一个request或者None。用来过滤request。

LinkExtractor对象 →LxmlLinkExtractor类

class LxmlLinkExtractor(FilteringLinkExtractor):

    def __init__(self, allow=(), deny=(), allow_domains=(), deny_domains=(), restrict_xpaths=(),
                 tags=('a', 'area'), attrs=('href',), canonicalize=False,
                 unique=True, process_value=None, deny_extensions=None, restrict_css=(),
                 strip=True):
        tags, attrs = set(arg_to_iter(tags)), set(arg_to_iter(attrs))
        tag_func = lambda x: x in tags
        attr_func = lambda x: x in attrs
        lx = LxmlParserLinkExtractor(
            tag=tag_func,
            attr=attr_func,
            unique=unique,
            process=process_value,
            strip=strip,
            canonicalized=canonicalize
        )
    ......

LinkExtractor是从网页（scrapy.http.Response）中抽取会被follow的链接的对象。

LinkExtractor在CrawlSpider类(在Scrapy可用)中使用, 通过一套规则,但你也可以用它在你的Spider中,即使你不是从CrawlSpider继承的子类, 因为它的目的很简单: 提取链接｡每个LinkExtractor有唯一的公共方法是 extract_links()，它接收一个 Response 对象，并返回一个 scrapy.link.Link 对象。Link Extractors要实例化一次，并且 extract_links 方法会根据不同的 response 调用多次提取链接｡

主要参数：

1. allow：满足括号中”正则表达式”的值会被提取，如果为空，则全部匹配。
2. deny：与这个正则表达式(或正则表达式列表)不匹配的url一定不提取
3. allow_domains：会被提取的连接的domains
4. deny_domains：一定不会被提取链接的domains。
5. deny_extensions： 需要忽略的url扩展名列表，如"bmp", "gif", "jpg", "mp3", "wav", "mp4", "wmv"。默认使用在模块scrapy.linkextractors中定义的IGNORED_EXTENSIONS。
6. restrict_xpaths：指定提取URL的xpath(或xpath列表)。若不为空，则只使用该参数去提取URL。和allow共同作用过滤链接。
7. restrict_css：指定提取URL的css列表。若不为空，则只使用该参数去提取URL
8. tags：指定提取URL的页面tag列表。默认为('a','area')
9. attrs：从tags参数中指定的tag上提取attrs。默认为('href')
10. canonicalize：是否标准化每个URL，使用scrapy.utils.url.canonicalize_url。默认为True。
11. unique：是否过滤提取过的URL
12. process_value：处理tags和attrs提取到的URL

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