• 爬虫系列之Scrapy框架


    一 scrapy框架简介

    1 介绍

    (1) 什么是Scrapy?

      Scrapy是一个为了爬取网站数据,提取结构性数据而编写的应用框架,非常出名,非常强悍。所谓的框架就是一个已经被集成了各种功能(高性能异步下载,队列,分布式,解析,持久化等)的具有很强通用性的项目模板。对于框架的学习,重点是要学习其框架的特性、各个功能的用法即可。

    Scrapy一个开源和协作的框架,其最初是为了页面抓取 (更确切来说, 网络抓取 )所设计的,使用它可以以快速、简单、可扩展的方式从网站中提取所需的数据。但目前Scrapy的用途十分广泛,可用于如数据挖掘、监测和自动化测试等领域,也可以应用在获取API所返回的数据(例如 Amazon Associates Web Services ) 或者通用的网络爬虫。Scrapy 是基于twisted框架开发而来,twisted是一个流行的事件驱动的python网络框架。因此Scrapy使用了一种非阻塞(又名异步)的代码来实现并发。

    整体架构大致如下:

    img

    '''
    Components:
    
    1、引擎(EGINE)
    引擎负责控制系统所有组件之间的数据流,并在某些动作发生时触发事件。有关详细信息,请参见上面的数据流部分。
    
    2、调度器(SCHEDULER)
    用来接受引擎发过来的请求, 压入队列中, 并在引擎再次请求的时候返回. 可以想像成一个URL的优先级队列, 由它来决定下一个要抓取的网址是什么, 同时去除重复的网址
    
    3、下载器(DOWLOADER)
    用于下载网页内容, 并将网页内容返回给EGINE,下载器是建立在twisted这个高效的异步模型上的
    
    4、爬虫(SPIDERS)
    SPIDERS是开发人员自定义的类,用来解析responses,并且提取items,或者发送新的请求
    
    5、项目管道(ITEM PIPLINES)
    在items被提取后负责处理它们,主要包括清理、验证、持久化(比如存到数据库)等操作
    下载器中间件(Downloader Middlewares)位于Scrapy引擎和下载器之间,主要用来处理从EGINE传到DOWLOADER的请求request,已经从DOWNLOADER传到EGINE的响应response,
    你可用该中间件做以下几件事:
        (1) process a request just before it is sent to the Downloader (i.e. right before Scrapy sends the request to the website);
        (2) change received response before passing it to a spider;
        (3) send a new Request instead of passing received response to a spider;
        (4) pass response to a spider without fetching a web page;
        (5) silently drop some requests.
    
    6、爬虫中间件(Spider Middlewares)
    位于EGINE和SPIDERS之间,主要工作是处理SPIDERS的输入(即responses)和输出(即requests)
    '''
    

    官网链接

    2 安装

      #Linux:
    
          pip3 install scrapy
    
    	# linux安装报错:error: command 'x86_64-linux-gnu-gcc' failed with exit status 1
    	解决:下载下列依赖,重新下载
    	sudo apt-get install python3 python-dev python3-dev 
         build-essential libssl-dev libffi-dev 
         libxml2-dev libxslt1-dev zlib1g-dev 
         python-pip
         
         python2下载下列依赖:
         sudo apt-get install python-dev  
         build-essential libssl-dev libffi-dev 
         libxml2-dev libxslt1-dev zlib1g-dev 
         python-pip
      #Windows:
    
          a. pip3 install wheel
    
          b. 下载twisted http://www.lfd.uci.edu/~gohlke/pythonlibs/#twisted
    
          c. 进入下载目录,执行 pip3 install Twisted‑17.1.0‑cp35‑cp35m‑win_amd64.whl
    
          d. pip3 install pywin32
    
          e. pip3 install scrapy
    

    3 命令行工具

    # 1 查看帮助
        scrapy -h
        scrapy <command> -h
    
    # 2 有两种命令:其中Project-only必须切到项目文件夹下才能执行,而Global的命令则不需要
        Global commands:
            startproject #创建项目
            genspider    #创建爬虫程序
            settings     #如果是在项目目录下,则得到的是该项目的配置
            runspider    #运行一个独立的python文件,不必创建项目
            shell        #scrapy shell url地址  在交互式调试,如选择器规则正确与否
            fetch        #独立于程单纯地爬取一个页面,可以拿到请求头
            view         #下载完毕后直接弹出浏览器,以此可以分辨出哪些数据是ajax请求
            version      #scrapy version 查看scrapy的版本,scrapy version -v查看scrapy依赖库的版本
        Project-only commands:
            crawl        #运行爬虫,必须创建项目才行,确保配置文件中ROBOTSTXT_OBEY = False
            check        #检测项目中有无语法错误
            list         #列出项目中所包含的爬虫名
            edit         #编辑器,一般不用
            parse        #scrapy parse url地址 --callback 回调函数  #以此可以验证我们的回调函数是否正确
            bench        #scrapy bentch压力测试
    
    # 3 官网链接
        https://docs.scrapy.org/en/latest/topics/commands.html
    

    4 目录结构

    '''
    project_name/
       scrapy.cfg
       project_name/
           __init__.py
           items.py
           pipelines.py
           settings.py
           spiders/
               __init__.py
               爬虫1.py
               爬虫2.py
               爬虫3.py
    
    '''
    

    文件说明:

    • scrapy.cfg 项目的主配置信息,用来部署scrapy时使用,爬虫相关的配置信息在settings.py文件中。
    • items.py 设置数据存储模板,用于结构化数据,如:Django的Model
    • pipelines 数据处理行为,如:一般结构化的数据持久化
    • settings.py 配置文件,如:递归的层数、并发数,延迟下载等。强调:配置文件的选项必须大写否则视为无效,正确写法USER_AGENT='xxxx'
    • spiders 爬虫目录,如:创建文件,编写爬虫规则

    注意:

    1、一般创建爬虫文件时,以网站域名命名

    2、默认只能在终端执行命令,为了更便捷操作:

    #在项目根目录下新建:entrypoint.py
    from scrapy.cmdline import execute
    execute(['scrapy', 'crawl', 'xiaohua'])
    

    框架基础:spider类,选择器

    5 牛刀小试

    1.创建爬虫应用程序 

    cd project_name(进入项目目录)
    scrapy genspider 应用名称 爬取网页的起始url (例如:scrapy genspider qiubai www.qiushibaike.com)
    

    2 编写爬虫文件:在步骤2执行完毕后,会在项目的spiders中生成一个应用名的py爬虫文件,文件源码如下:

    # -*- coding: utf-8 -*-
    import scrapy
    
    class QiubaiSpider(scrapy.Spider):
        name = 'qiubai' #应用名称
        #允许爬取的域名(如果遇到非该域名的url则爬取不到数据)
        allowed_domains = ['https://www.qiushibaike.com/']
        #起始爬取的url
        start_urls = ['https://www.qiushibaike.com/']
    
         #访问起始URL并获取结果后的回调函数,该函数的response参数就是向起始的url发送请求后,获取的响应对象.该函数返回值必须为可迭代对象或者NUll 
         def parse(self, response):
            print(response.text) #获取字符串类型的响应内容
            print(response.body)#获取字节类型的相应内容 
    

    3 设置修改settings.py配置文件相关配置

    修改内容及其结果如下:
    19行:USER_AGENT = 'Mozilla/5.0 (Macintosh; Intel Mac OS X 10_12_0) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/68.0.3440.106 Safari/537.36' #伪装请求载体身份
    
    22行:ROBOTSTXT_OBEY = False  #可以忽略或者不遵守robots协议
    

    4 执行爬虫程序:

    scrapy crawl  应用名称
    

    5 将糗百首页中段子的内容和标题进行爬取

    # -*- coding: utf-8 -*-
    import scrapy
    
    class QiubaiSpider(scrapy.Spider):
        name = 'qiubai'
        allowed_domains = ['https://www.qiushibaike.com/']
        start_urls = ['https://www.qiushibaike.com/']
    
        def parse(self, response):
            #xpath为response中的方法,可以将xpath表达式直接作用于该函数中
            odiv = response.xpath('//div[@id="content-left"]/div')
            content_list = [] #用于存储解析到的数据
            for div in odiv:
                #xpath函数返回的为列表,列表中存放的数据为Selector类型的数据。我们解析到的内容被封装在了Selector对象中,需要调用extract()函数将解析的内容从Selecor中取出。
                author = div.xpath('.//div[@class="author clearfix"]/a/h2/text()')[0].extract()
                content=div.xpath('.//div[@class="content"]/span/text()')[0].extract()
    
                #将解析到的内容封装到字典中
                dic={
                    '作者':author,
                    '内容':content
                }
                #将数据存储到content_list这个列表中
                content_list.append(dic)
    
            return content_list
    

    执行爬虫程序:

        scrapy crawl 爬虫名称 :该种执行形式会显示执行的日志信息
        scrapy crawl 爬虫名称 --nolog:该种执行形式不会显示执行的日志信息
    

    二 Spider类

    Spiders是定义如何抓取某个站点(或一组站点)的类,包括如何执行爬行(即跟随链接)以及如何从其页面中提取结构化数据(即抓取项目)。换句话说,Spiders是您为特定站点(或者在某些情况下,一组站点)爬网和解析页面定义自定义行为的地方。 

    '''
    1、 生成初始的Requests来爬取第一个URLS,并且标识一个回调函数
         第一个请求定义在start_requests()方法内默认从start_urls列表中获得url地址来生成Request请求,
         默认的回调函数是parse方法。回调函数在下载完成返回response时自动触发
    
    2、 在回调函数中,解析response并且返回值
         返回值可以4种:
              包含解析数据的字典
              Item对象
              新的Request对象(新的Requests也需要指定一个回调函数)
              或者是可迭代对象(包含Items或Request)
    
    3、在回调函数中解析页面内容
       通常使用Scrapy自带的Selectors,但很明显你也可以使用Beutifulsoup,lxml或其他你爱用啥用啥。
    
    4、最后,针对返回的Items对象将会被持久化到数据库
       通过Item Pipeline组件存到数据库:https://docs.scrapy.org/en/latest/topics/item-pipeline.html#topics-item-pipeline)
       或者导出到不同的文件(通过Feed exports:https://docs.scrapy.org/en/latest/topics/feed-exports.html#topics-feed-exports)
    
    '''
    

    三 选择器

    为了解释如何使用选择器,我们将使用Scrapy shell(提供交互式测试)和Scrapy文档服务器中的示例页面,
    
    这是它的HTML代码:
    
    <html>
     <head>
      <base href='http://example.com/' />
      <title>Example website</title>
     </head>
     <body>
      <div id='images'>
       <a href='image1.html'>Name: My image 1 <br /><img src='image1_thumb.jpg' /></a>
       <a href='image2.html'>Name: My image 2 <br /><img src='image2_thumb.jpg' /></a>
       <a href='image3.html'>Name: My image 3 <br /><img src='image3_thumb.jpg' /></a>
       <a href='image4.html'>Name: My image 4 <br /><img src='image4_thumb.jpg' /></a>
       <a href='image5.html'>Name: My image 5 <br /><img src='image5_thumb.jpg' /></a>
      </div>
     </body>
    </html>
    
    首先,让我们打开shell:
    
    1 scrapy shell https://doc.scrapy.org/en/latest/_static/selectors-sample1.html
    然后,在shell加载之后,您将获得响应作为response shell变量,并在response.selector属性中附加选择器。
    
    让我们构建一个XPath来选择title标签内的文本:
    
    
    >>> response.selector.xpath('//title/text()')
    [<Selector (text) xpath=//title/text()>]
    使用XPath和CSS查询响应非常常见,响应包括两个便捷快捷方式:response.xpath()和response.css():
    
    
    >>> response.xpath('//title/text()')
    [<Selector (text) xpath=//title/text()>]
    >>> response.css('title::text')
    [<Selector (text) xpath=//title/text()>]
    正如你所看到的,.xpath()并且.css()方法返回一个 SelectorList实例,这是新的选择列表。此API可用于快速选择嵌套数据:
    
    
    >>> response.css('img').xpath('@src').extract()
    [u'image1_thumb.jpg',
     u'image2_thumb.jpg',
     u'image3_thumb.jpg',
     u'image4_thumb.jpg',
     u'image5_thumb.jpg']
    要实际提取文本数据,必须调用selector .extract() 方法,如下所示:
    
    
    >>> response.xpath('//title/text()').extract()
    [u'Example website']
    如果只想提取第一个匹配的元素,可以调用选择器 .extract_first()
    
    >>> response.xpath('//div[@id="images"]/a/text()').extract_first()
    u'Name: My image 1 '
    现在我们将获得基本URL和一些图像链接:
    
    >>> response.xpath('//base/@href').extract()
    [u'http://example.com/']
     
    >>> response.css('base::attr(href)').extract()
    [u'http://example.com/']
     
    >>> response.xpath('//a[contains(@href, "image")]/@href').extract()
    [u'image1.html',
     u'image2.html',
     u'image3.html',
     u'image4.html',
     u'image5.html']
     
    >>> response.css('a[href*=image]::attr(href)').extract()
    [u'image1.html',
     u'image2.html',
     u'image3.html',
     u'image4.html',
     u'image5.html']
     
    >>> response.xpath('//a[contains(@href, "image")]/img/@src').extract()
    [u'image1_thumb.jpg',
     u'image2_thumb.jpg',
     u'image3_thumb.jpg',
     u'image4_thumb.jpg',
     u'image5_thumb.jpg']
     
    >>> response.css('a[href*=image] img::attr(src)').extract()
    [u'image1_thumb.jpg',
     u'image2_thumb.jpg',
     u'image3_thumb.jpg',
     u'image4_thumb.jpg',
     u'image5_thumb.jpg']
    

    四 DupeFilter(去重)

    默认使用方式:

    DUPEFILTER_CLASS = 'scrapy.dupefilter.RFPDupeFilter'
    Request(...,dont_filter=False) ,如果dont_filter=True则告诉Scrapy这个URL不参与去重。
    

    源码解析:

    from scrapy.core.scheduler import Scheduler
    见Scheduler下的enqueue_request方法:self.df.request_seen(request)  
    

    自定义去重规则:

    from scrapy.dupefilter import RFPDupeFilter,看源码,仿照BaseDupeFilter
    
    #步骤一:在项目目录下自定义去重文件dup.py
    class UrlFilter(object):
        def __init__(self):
            self.visited = set() #或者放到数据库
    
        @classmethod
        def from_settings(cls, settings):
            return cls()
    
        def request_seen(self, request):
            if request.url in self.visited:
                return True
            self.visited.add(request.url)
    
        def open(self):  # can return deferred
            pass
    
        def close(self, reason):  # can return a deferred
            pass
    
        def log(self, request, spider):  # log that a request has been filtered
            pass
    

    五 Item(项目)

    抓取的主要目标是从非结构化源(通常是网页)中提取结构化数据。Scrapy蜘蛛可以像Python一样返回提取的数据。虽然方便和熟悉,但P很容易在字段名称中输入拼写错误或返回不一致的数据,尤其是在具有许多蜘蛛的较大项目中。

    为了定义通用输出数据格式,Scrapy提供了Item类。 Item对象是用于收集抓取数据的简单容器。它们提供类似字典的 API,并具有用于声明其可用字段的方便语法。

    1 声明项目

    使用简单的类定义语法和Field 对象声明项。这是一个例子:

    import scrapy
    
    class Product(scrapy.Item):
    name = scrapy.Field()
    price = scrapy.Field()
    stock = scrapy.Field()
    last_updated = scrapy.Field(serializer=str)
    

    注意那些熟悉Django的人会注意到Scrapy Items被宣告类似于Django Models,除了Scrapy Items更简单,因为没有不同字段类型的概念。

    2 项目字段

    Field对象用于指定每个字段的元数据。例如,last_updated上面示例中说明的字段的序列化函数。

    您可以为每个字段指定任何类型的元数据。Field对象接受的值没有限制。出于同样的原因,没有所有可用元数据键的参考列表。

    Field对象中定义的每个键可以由不同的组件使用,只有那些组件知道它。您也可以根据Field自己的需要定义和使用项目中的任何其他键。

    Field对象的主要目标是提供一种在一个地方定义所有字段元数据的方法。通常,行为取决于每个字段的那些组件使用某些字段键来配置该行为。

    3 使用项目

    以下是使用上面声明的Product项目对项目执行的常见任务的一些示例 。您会注意到API与dict API非常相似。

    创建项目
    >>> product = Product(name='Desktop PC', price=1000)
    >>> print product
    Product(name='Desktop PC', price=1000)
    获取字段值
    >>> product['name']
    Desktop PC
    >>> product.get('name')
    Desktop PC
    
    >>> product['price']
    1000
    
    >>> product['last_updated']
    Traceback (most recent call last):
    ...
    KeyError: 'last_updated'
    
    >>> product.get('last_updated', 'not set')
    not set
    
    >>> product['lala'] # getting unknown field
    Traceback (most recent call last):
    ...
    KeyError: 'lala'
    
    >>> product.get('lala', 'unknown field')
    'unknown field'
    
    >>> 'name' in product # is name field populated?
    True
    
    >>> 'last_updated' in product # is last_updated populated?
    False
    
    >>> 'last_updated' in product.fields # is last_updated a declared field?
    True
    
    >>> 'lala' in product.fields # is lala a declared field?
    False
    设定字段值
    >>> product['last_updated'] = 'today'
    >>> product['last_updated']
    today
    
    >>> product['lala'] = 'test' # setting unknown field
    Traceback (most recent call last):
    ...
    KeyError: 'Product does not support field: lala'
    访问所有填充值
    要访问所有填充值,只需使用典型的dict API:
    
    >>> product.keys()
    ['price', 'name']
    
    >>> product.items()
    [('price', 1000), ('name', 'Desktop PC')]
    其他常见任务
    复制项目:
    
    >>> product2 = Product(product)
    >>> print product2
    Product(name='Desktop PC', price=1000)
    
    >>> product3 = product2.copy()
    >>> print product3
    Product(name='Desktop PC', price=1000)
    从项目创建dicts:
    
    >>> dict(product) # create a dict from all populated values
    {'price': 1000, 'name': 'Desktop PC'}
    从dicts创建项目:
    
    >>> Product({'name': 'Laptop PC', 'price': 1500})
    Product(price=1500, name='Laptop PC')
    
    >>> Product({'name': 'Laptop PC', 'lala': 1500}) # warning: unknown field in dict
    Traceback (most recent call last):
    ...
    KeyError: 'Product does not support field: lala'
    

    4 扩展项目

    您可以通过声明原始Item的子类来扩展Items(以添加更多字段或更改某些字段的某些元数据)。

    例如:

    class DiscountedProduct(Product):
          discount_percent = scrapy.Field(serializer=str)
          discount_expiration_date = scrapy.Field()
    

    六 Item PipeLine

    在一个项目被蜘蛛抓取之后,它被发送到项目管道,该项目管道通过顺序执行的几个组件处理它。

    每个项目管道组件(有时简称为“项目管道”)是一个实现简单方法的Python类。他们收到一个项目并对其执行操作,同时决定该项目是否应该继续通过管道或被丢弃并且不再处理。

    项目管道的典型用途是:

    • cleansing HTML data
    • validating scraped data (checking that the items contain certain fields)
    • checking for duplicates (and dropping them)
    • storing the scraped item in a database

    1 编写自己的项目管道

    '''
    每个项管道组件都是一个必须实现以下方法的Python类:
    
    process_item(self,项目,蜘蛛)
    为每个项目管道组件调用此方法。process_item() 
    
    必须要么:返回带数据的dict,返回一个Item (或任何后代类)对象,返回Twisted Deferred或引发 DropItem异常。丢弃的项目不再由其他管道组件处理。
    
    此外,他们还可以实现以下方法:
    
    open_spider(self,蜘蛛)
    打开蜘蛛时会调用此方法。
    
    close_spider(self,蜘蛛)
    当蜘蛛关闭时调用此方法。
    
    from_crawler(cls,crawler )
    如果存在,则调用此类方法以从a创建管道实例Crawler。它必须返回管道的新实例。Crawler对象提供对所有Scrapy核心组件的访问,
    如设置和信号; 它是管道访问它们并将其功能挂钩到Scrapy的一种方式。
    '''
    

    2 项目管道示例

    (1) 价格验证和丢弃物品没有价格

    让我们看看下面的假设管道,它调整 price那些不包含增值税(price_excludes_vat属性)的项目的属性,并删除那些不包含价格的项目:

    from scrapy.exceptions import DropItem
    
    class PricePipeline(object):
    
        vat_factor = 1.15
    
        def process_item(self, item, spider):
            if item['price']:
                if item['price_excludes_vat']:
                    item['price'] = item['price'] * self.vat_factor
                return item
            else:
                raise DropItem("Missing price in %s" % item)
    

    (2) 将项目写入JSON文件

    以下管道将所有已删除的项目(来自所有蜘蛛)存储到一个items.jl文件中,每行包含一个以JSON格式序列化的项目:

    import json
    
    class JsonWriterPipeline(object):
    
        def open_spider(self, spider):
            self.file = open('items.jl', 'w')
    
        def close_spider(self, spider):
            self.file.close()
    
        def process_item(self, item, spider):
            line = json.dumps(dict(item)) + "
    "
            self.file.write(line)
            return item
    

    注意JsonWriterPipeline的目的只是介绍如何编写项目管道。如果您确实要将所有已删除的项目存储到JSON文件中,则应使用Feed导出

    (3) 将项目写入数据库

    在这个例子中,我们将使用pymongo将项目写入MongoDB。MongoDB地址和数据库名称在Scrapy设置中指定; MongoDB集合以item类命名。

    这个例子的要点是展示如何使用from_crawler() 方法以及如何正确地清理资源:

    import pymongo
    
    class MongoPipeline(object):
    
        collection_name = 'scrapy_items'
    
        def __init__(self, mongo_uri, mongo_db):
            self.mongo_uri = mongo_uri
            self.mongo_db = mongo_db
    
        @classmethod
        def from_crawler(cls, crawler):
            return cls(
                mongo_uri=crawler.settings.get('MONGO_URI'),
                mongo_db=crawler.settings.get('MONGO_DATABASE', 'items')
            )
    
        def open_spider(self, spider):
            self.client = pymongo.MongoClient(self.mongo_uri)
            self.db = self.client[self.mongo_db]
    
        def close_spider(self, spider):
            self.client.close()
    
        def process_item(self, item, spider):
            self.db[self.collection_name].insert_one(dict(item))
            return item
    

    (4) 重复过滤

    一个过滤器,用于查找重复项目,并删除已处理的项目。假设我们的项目具有唯一ID,但我们的蜘蛛会返回具有相同ID的多个项目:

    from scrapy.exceptions import DropItem
    
    class DuplicatesPipeline(object):
    
        def __init__(self):
            self.ids_seen = set()
    
        def process_item(self, item, spider):
            if item['id'] in self.ids_seen:
                raise DropItem("Duplicate item found: %s" % item)
            else:
                self.ids_seen.add(item['id'])
                return item
    

    3 激活项目管道组件

    要激活Item Pipeline组件,必须将其类添加到 ITEM_PIPELINES设置中,如下例所示:

    ITEM_PIPELINES = {
        'myproject.pipelines.PricePipeline': 300,
        'myproject.pipelines.JsonWriterPipeline': 800,
    }
    

    您在此设置中为类分配的整数值决定了它们运行的顺序:项目从较低值到较高值类进行。习惯上在0-1000范围内定义这些数字。

    七 下载中间件

    class MyDownMiddleware(object):
        def process_request(self, request, spider):
            """
            请求需要被下载时,经过所有下载器中间件的process_request调用
            :param request: 
            :param spider: 
            :return:  
                None,继续后续中间件去下载;
                Response对象,停止process_request的执行,开始执行process_response
                Request对象,停止中间件的执行,将Request重新调度器
                raise IgnoreRequest异常,停止process_request的执行,开始执行process_exception
            """
            pass
    
    
    
        def process_response(self, request, response, spider):
            """
            spider处理完成,返回时调用
            :param response:
            :param result:
            :param spider:
            :return: 
                Response 对象:转交给其他中间件process_response
                Request 对象:停止中间件,request会被重新调度下载
                raise IgnoreRequest 异常:调用Request.errback
            """
            print('response1')
            return response
    
        def process_exception(self, request, exception, spider):
            """
            当下载处理器(download handler)或 process_request() (下载中间件)抛出异常
            :param response:
            :param exception:
            :param spider:
            :return: 
                None:继续交给后续中间件处理异常;
                Response对象:停止后续process_exception方法
                Request对象:停止中间件,request将会被重新调用下载
            """
            return None
    

    八 基于scrapy-redis实现分布式爬虫

    Scrapy-Redis则是一个基于Redis的Scrapy分布式组件。它利用Redis对用于爬取的请求(Requests)进行存储和调度(Schedule),并对爬取产生的项目(items)存储以供后续处理使用。scrapy-redi重写了scrapy一些比较关键的代码,将scrapy变成一个可以在多个主机上同时运行的分布式爬虫。

    单机玩法:

    img

    按照正常流程就是大家都会进行重复的采集;我们都知道进程之间内存中的数据不可共享的,那么你在开启多个Scrapy的时候,它们相互之间并不知道对方采集了些什么那些没有没采集。那就大家伙儿自己玩自己的了。完全没没有效率的提升啊!

    怎么解决呢?

    这就是我们Scrapy-Redis解决的问题了,不能协作不就是因为请求和去重这两个不能共享吗?

    那我把这两个独立出来好了。

    将Scrapy中的调度器组件独立放到大家都能访问的地方不就OK啦!加上scrapy,Redis的后流程图就应该变成这样了

    分布式玩法:

    img

    1 redis连接

    配置scrapy使用redis提供的共享去重队列
    
    # 在settings.py中配置链接Redis
    REDIS_HOST = 'localhost'                            # 主机名
    REDIS_PORT = 6379                                   # 端口
    REDIS_URL = 'redis://user:pass@hostname:9001'       # 连接URL(优先于以上配置)
    REDIS_PARAMS  = {}                                  # Redis连接参数
    REDIS_PARAMS['redis_cls'] = 'myproject.RedisClient' # 指定连接Redis的Python模块
    REDIS_ENCODING = "utf-8"                            # redis编码类型  
    # 默认配置:python3.6Libsite-packagesscrapy_redisdefaults.py
    

    2 dupefilter

    DUPEFILTER_CLASS = "scrapy_redis.dupefilter.RFPDupeFilter"
    #使用scrapy-redis提供的去重功能,查看源码会发现是基于Redis的集合实现的
    
    
    # 需要指定Redis中集合的key名,key=存放不重复Request字符串的集合
    DUPEFILTER_KEY = 'dupefilter:%(timestamp)s'
    #源码:dupefilter.py内一行代码key = defaults.DUPEFILTER_KEY % {'timestamp': int(time.time())}
    

    3 Scheduler

    #1、源码:python3.6Libsite-packagesscrapy_redisscheduler.py
    
    
    #2、settings.py配置
    
    # Enables scheduling storing requests queue in redis.
    SCHEDULER = "scrapy_redis.scheduler.Scheduler"       
    
    # 调度器将不重复的任务用pickle序列化后放入共享任务队列,默认使用优先级队列(默认),其他:PriorityQueue(有序集合),FifoQueue(列表)、LifoQueue(列表)               
    SCHEDULER_QUEUE_CLASS = 'scrapy_redis.queue.PriorityQueue'          
    
    # 对保存到redis中的request对象进行序列化,默认使用pickle
    SCHEDULER_SERIALIZER = "scrapy_redis.picklecompat"   
    
    # 调度器中请求任务序列化后存放在redis中的key               
    SCHEDULER_QUEUE_KEY = '%(spider)s:requests'    
    
    # 是否在关闭时候保留原来的调度器和去重记录,True=保留,False=清空                     
    SCHEDULER_PERSIST = True       
    
    # 是否在开始之前清空 调度器和去重记录,True=清空,False=不清空                                     
    SCHEDULER_FLUSH_ON_START = False    
    
    # 去调度器中获取数据时,如果为空,最多等待时间(最后没数据,未获取到)。如果没有则立刻返回会造成空循环次数过多,cpu占用率飙升                                
    SCHEDULER_IDLE_BEFORE_CLOSE = 10           
    
    # 去重规则,在redis中保存时对应的key                         
    SCHEDULER_DUPEFILTER_KEY = '%(spider)s:dupefilter'      
    
    # 去重规则对应处理的类,将任务request_fingerprint(request)得到的字符串放入去重队列            
    SCHEDULER_DUPEFILTER_CLASS = 'scrapy_redis.dupefilter.RFPDupeFilter'
    

    3 RedisPipeline(持久化)

     ITEM_PIPELINES = {   'scrapy_redis.pipelines.RedisPipeline': 300, }
    
    #将item持久化到redis时,指定key和序列化函数
         
     REDIS_ITEMS_KEY = '%(spider)s:items'
     REDIS_ITEMS_SERIALIZER = 'json.dumps'
    

    4 从Redis中获取起始URL

    scrapy程序爬取目标站点,一旦爬取完毕后就结束了,如果目标站点更新内容了,我们想重新爬取,那么只能再重新启动scrapy,非常麻烦
    scrapy-redis提供了一种供,让scrapy从redis中获取起始url,如果没有scrapy则过一段时间再来取而不会关闭
    这样我们就只需要写一个简单的脚本程序,定期往redis队列里放入一个起始url。
    
    #具体配置如下
    
    #1、编写爬虫时,起始URL从redis的Key中获取
    REDIS_START_URLS_KEY = '%(name)s:start_urls'
        
    #2、获取起始URL时,去集合中获取还是去列表中获取?True,集合;False,列表
    REDIS_START_URLS_AS_SET = False    # 获取起始URL时,如果为True,则使用self.server.spop;如果为False,则使用self.server.lpop 
    
    

    九 项目代码

    下载项目代码

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