• 1.3 解析库的安装


    1.3 解析库的安装

    抓取网页代码之后,下一步就是从网页中提取信息。提取信息的方式有多种多样,可以使用正则来提取,但是写起来相对比较烦琐。这里还有许多强大的解析库,如 lxml、Beautiful Soup、pyquery 等。此外,还提供了非常强大的解析方法,如 XPath 解析和 CSS 选择器解析等,利用它们,我们可以高效便捷地从网页中提取有效信息。

    本节中,我们就来介绍一下这些库的安装过程。

    1.3.1 lxml 的安装

    lxml 是 Python 的一个解析库,支持 HTML 和 XML 的解析,支持 XPath 解析方式,而且解析效率非常高。本节中,我们了解一下 lxml 的安装方式,这主要从 Windows、Linux 和 Mac 三大平台来介绍。

    1. 相关链接

    2. Windows 下的安装

    在 Windows 下,可以先尝试利用 pip 安装,此时直接执行如下命令即可:

    pip3 install lxml
    

    如果没有任何报错,则证明安装成功。

    如果出现报错,比如提示缺少 libxml2 库等信息,可以采用 wheel 方式安装。

    推荐直接到这里,链接为 http://www.lfd.uci.edu/~gohlke/pythonlibs/#lxml,下载对应的 wheel 文件,找到本地安装 Python 版本和系统对应的 lxml 版本,例如 Windows 64 位、Python 3.6,就选择 lxml-3.8.0-cp36-cp36m-win_amd64.whl,将其下载到本地。

    然后利用 pip 安装即可,命令如下:

    pip3 install lxml-3.8.0-cp36-cp36m-win_amd64.whl
    

    这样我们就可以成功安装 lxml 了。

    3. Linux 下的安装

    在 Linux 平台下安装问题不大,同样可以先尝试 pip 安装,命令如下:

    pip3 install lxml
    

    如果报错,可以尝试下面的解决方案。

    CentOS、Red Hat

    对于此类系统,报错主要是因为缺少必要的库。

    执行如下命令安装所需的库即可:

    sudo yum groupinstall -y development tools  
    sudo yum install -y epel-release libxslt-devel libxml2-devel openssl-devel
    

    主要是 libxslt-devel 和 libxml2-devel 这两个库,lxml 依赖它们。安装好之后,重新尝试 pip 安装即可。

    Ubuntu、Debian 和 Deepin

    在这些系统下,报错的原因同样可能是缺少了必要的类库,执行如下命令安装:

    sudo apt-get install -y python3-dev build-essential libssl-dev libffi-dev libxml2 libxml2-dev libxslt1-dev zlib1g-dev
    

    安装好之后,重新尝试 pip 安装即可。

    4. Mac 下的安装

    在 Mac 平台下,仍然可以首先尝试 pip 安装,命令如下:

    pip3 install lxml
    

    如果产生错误,可以执行如下命令将必要的类库安装:

    xcode-select --install
    

    之后再重新尝试 pip 安装,就没有问题了。

    lxml 是一个非常重要的库,后面的 Beautiful Soup、Scrapy 框架都需要用到此库,所以请一定安装成功。

    5. 验证安装

    安装完成之后,可以在 Python 命令行下测试:

    $ python3
    >>> import lxml
    

    如果没有错误报出,则证明库已经安装好了。

    1.3.2 Beautiful Soup 的安装

    Beautiful Soup 是 Python 的一个 HTML 或 XML 的解析库,我们可以用它来方便地从网页中提取数据。它拥有强大的 API 和多样的解析方式,本节就来了解下它的安装方式。

    1. 相关链接

    2. 准备工作

    Beautiful Soup 的 HTML 和 XML 解析器是依赖于 lxml 库的,所以在此之前请确保已经成功安装好了 lxml 库,具体的安装方式参见上节。

    3. pip 安装

    目前,Beautiful Soup 的最新版本是 4.x 版本,之前的版本已经停止开发了。这里推荐使用 pip 来安装,安装命令如下:

    pip3 install beautifulsoup4
    

    命令执行完毕之后即可完成安装。

    4. wheel 安装

    当然,我们也可以从 PyPI 下载 wheel 文件安装,链接如下:
    https://pypi.python.org/pypi/beautifulsoup4

    然后使用 pip 安装 wheel 文件即可。

    5. 验证安装

    安装完成之后,可以运行下面的代码验证一下:

    from bs4 import BeautifulSoup  
    soup = BeautifulSoup('<p>Hello</p>', 'lxml')  
    print(soup.p.string)
    

    运行结果如下:

    Hello
    

    如果运行结果一致,则证明安装成功。

    注意,这里我们虽然安装的是 beautifulsoup4 这个包,但是在引入的时候却是 bs4。这是因为这个包源代码本身的库文件夹名称就是 bs4,所以安装完成之后,这个库文件夹就被移入到本机 Python3 的 lib 库里,所以识别到的库文件名就叫作 bs4。

    因此,包本身的名称和我们使用时导入的包的名称并不一定是一致的。

    1.3.3 pyquery 的安装

    pyquery 同样是一个强大的网页解析工具,它提供了和 jQuery 类似的语法来解析 HTML 文档,支持 CSS 选择器,使用非常方便。本节中,我们就来了解一下它的安装方式。

    1. 相关链接

    2. pip 安装

    这里推荐使用 pip 安装,命令如下:

    pip3 install pyquery
    

    命令执行完毕之后即可完成安装。

    3. wheel 安装

    当然,我们也可以到 PyPI https://pypi.python.org/pypi/pyquery/#downloads 下载对应的 wheel 文件安装。比如如果当前版本为 1.2.17,则下载的文件名称为 pyquery-1.2.17-py2.py3-none-any.whl,此时下载到本地再进行 pip 安装即可,命令如下:

    pip3 install pyquery-1.2.17-py2.py3-none-any.whl
    

    4. 验证安装

    安装完成之后,可以在 Python 命令行下测试:

    $ python3
    >>> import pyquery
    

    如果没有错误报出,则证明库已经安装好了。

    1.3.4 tesserocr 的安装

    在爬虫过程中,难免会遇到各种各样的验证码,而大多数验证码还是图形验证码,这时候我们可以直接用 OCR 来识别。

    1. OCR

    OCR,即 Optical Character Recognition,光学字符识别,是指通过扫描字符,然后通过其形状将其翻译成电子文本的过程。对于图形验证码来说,它们都是一些不规则的字符,这些字符确实是由字符稍加扭曲变换得到的内容。

    图 1-21 验证码

    图 1-22 验证码

    例如,对于如图 1-21 和图 1-22 所示的验证码,我们可以使用 OCR 技术来将其转化为电子文本,然后爬虫将识别结果提交给服务器,便可以达到自动识别验证码的过程。

    tesserocr 是 Python 的一个 OCR 识别库,但其实是对 tesseract 做的一层 Python API 封装,所以它的核心是 tesseract。因此,在安装 tesserocr 之前,我们需要先安装 tesseract。

    2. 相关链接

    3. Windows 下的安装

    在 Windows 下,首先需要下载 皮,它为 tesserocr 提供了支持。

    进入下载页面,可以看到有各种 .exe 文件的下载列表,这里可以选择下载 3.0 版本。图 1-23 所示为 3.05 版本。

    图 1-23 下载页面

    其中文件名中带有 dev 的为开发版本,不带 dev 的为稳定版本,可以选择下载不带 dev 的版本,例如可以选择下载 tesseract-ocr-setup-3.05.01.exe。

    下载完成后双击,此时会出现如图 1-24 所示的页面。

    图 1-24 安装页面

    此时可以勾选 Additional language data (download) 选项来安装 OCR 识别支持的语言包,这样 OCR 便可以识别多国语言。然后一路点击 Next 按钮即可。

    接下来,再安装 tesserocr 即可,此时直接使用 pip 安装:

    pip3 install tesserocr pillow
    

    4. Linux 下的安装

    对于 Linux 来说,不同系统已经有了不同的发行包了,它可能叫作 tesseract-ocr 或者 tesseract,直接用对应的命令安装即可。

    Ubuntu、Debian 和 Deepin

    在 Ubuntu、Debian 和 Deepin 系统下,安装命令如下:

    sudo apt-get install -y tesseract-ocr libtesseract-dev libleptonica-dev
    
    CentOS、Red Hat

    在 CentOS 和 Red Hat 系统下,安装命令如下:

    yum install -y tesseract
    

    在不同发行版本运行如上命令,即可完成 tesseract 的安装。

    安装完成后,便可以调用 tesseract 命令了。

    接着,我们查看一下其支持的语言:

    tesseract --list-langs
    

    运行结果示例:

    List of available languages (3):  
    eng  
    osd  
    equ
    

    结果显示它只支持几种语言,如果想要安装多国语言,还需要安装语言包,官方叫作 tessdata,其下载链接为::https://github.com/tesseract-ocr/tessdata

    利用 Git 命令将其下载下来并迁移到相关目录即可,不同版本的迁移命令如下所示。

    在 Ubuntu、Debian 和 Deepin 系统下的迁移命令如下:

    git clone https://github.com/tesseract-ocr/tessdata.git  
    sudo mv tessdata/* /usr/share/tesseract-ocr/tessdata
    

    在 CentOS 和 Red Hat 系统下的迁移命令如下:

    git clone https://github.com/tesseract-ocr/tessdata.git  
    sudo mv tessdata/* /usr/share/tesseract/tessdata
    

    这样就可以将下载下来的语言包全部安装了。

    这时我们重新运行列出所有语言的命令:

    tesseract --list-langs
    

    结果如下:

    List of available languages (107):  
    afr  
    amh  
    ara  
    asm  
    aze  
    aze_cyrl  
    bel  
    ben  
    bod  
    bos  
    bul  
    cat  
    ceb  
    ces  
    chi_sim  
    chi_tra  
    ...
    

    可以发现,这里列出的语言就多了很多,比如 chi_sim 就代表简体中文,这就证明语言包安装成功了。

    接下来再安装 tesserocr 即可,这里直接使用 pip 安装:

    pip3 install tesserocr pillow
    

    5. Mac 下的安装

    在 Mac 下,我们首先使用 Homebrew 安装 ImageMagick 和 tesseract 库:

    brew install imagemagick   
    brew install tesseract --all-languages
    

    接下来再安装 tesserocr 即可:

    pip3 install tesserocr pillow
    

    这样我们便完成了 tesserocr 的安装。

    6. 验证安装

    接下来,我们可以使用 tesseract 和 tesserocr 来分别进行测试。

    下面我们以如图 1-25 所示的图片为样例进行测试。

    图 1-25 测试样例

    该图片的链接为 https://raw.githubusercontent.com/Python3WebSpider/TestTess/master/image.png,可以直接保存或下载。

    首先用命令行进行测试,将图片下载下来并保存为 image.png,然后用 tesseract 命令测试:

    tesseract image.png result -l eng && cat result.txt
    

    运行结果如下:

    Tesseract Open Source OCR Engine v3.05.01 with Leptonica  
    Python3WebSpider
    

    这里我们调用了 tesseract 命令,其中第一个参数为图片名称,第二个参数 result 为结果保存的目标文件名称,-l 指定使用的语言包,在此使用英文(eng)。然后,再用 cat 命令将结果输出。

    运行结果便是图片的识别结果:Python3WebSpider。可以看到,这时已经成功将图片文字转为电子文本了。

    然后还可以利用 Python 代码来测试,这里就需要借助于 tesserocr 库了,测试代码如下:

    import tesserocr  
    from PIL import Image  
    image = Image.open('image.png')  
    print(tesserocr.image_to_text(image))
    

    我们首先利用 Image 读取了图片文件,然后调用了 tesserocr 的 image_to_text 方法,再将其识别结果输出。

    运行结果如下:

    Python3WebSpider
    

    另外,我们还可以直接调用 file_to_text 方法,这可以达到同样的效果:

    import tesserocr  
    print(tesserocr.file_to_text('image.png'))
    

    运行结果:

    Python3WebSpider
    

    如果成功输出结果,则证明 tesseract 和 tesserocr 都已经安装成功。

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