爬虫学习(一)
简单爬虫
我们需要学习urllib库,在这个库中存在着许多辅助我们进行爬虫的工具,该包中有着模块:
- request:最基本的HTTP请求模块,可以用来模拟发送请求。
- error:异常处理抹开,如果出现请求错误,可以捕捉异常,然后进行充实或其他操作。
- parse:工具模块,提供了许多URL处理方法,如拆分,解析,合并等。
- robotparser:主要用于识别网站的robots.txt文件,然后判断哪些网站可以爬,哪些网站不可以爬。
request模块
使用它可以方便地实现请求的发送并得到响应,通过时它还带有处理授权验证,重定位,浏览器Cookies以及其他内容
1、urlopen()
- 使用urlopen()函数可以发送一个请求,urlopen()函数完整的参数列表
urllib.request.urlopen(url,data=None,[timeout,]*,cafile=None,capath=None,cadefault=False,context=None)
官方文档https://docs.python.org/3/library/urllib.request.html
- 使用urlopen()方法,url 参数用于指定要请求的URL路径(未指定data参数时,默认使用get请求方法)
import urllib.request
url = "https://www.baidu.com"
response = urllib.request.urlopen(url=url)
print(response.read())
- 该函数返回一个HTTPResponse对象,它包含了read(), 等多种方法,以及msg,version等多种属性。
#导入request模块
import urllib.request
#发出请求并得到响应
response = urllib.request.urlopen("https://www.python.org")
#查看响应的类型
print(type(response))
#打印响应状态码
print(response.status)
#打印请求头
print(response.getheaders())
#打印请求头中Server属性的值(表示服务端使用Web服务器是什么软件,如Tomcat、Nginx等)
print(response.getheader("Server"))
- data参数可以设置要传递的参数,使用的时候需要使用bytes()方法将参数转化为字节流编码格式的内容,即bytes类型,并且如果使用了data参数,则请求方法就不再是get方法,而是post方法。
import urllib.request
import urllib.parse
data = bytes(urllib.parse.urlencode({'word': 'hello'}), encoding='utf-8')
response = urllib.request.urlopen('https://www.baidu.com'm data=data)
print(response.read())
- timeout参数可以设置超时时间,单位为秒
import urllib.request
#向百度发出请求,如果5秒内还没有得到响应,则抛出异常
response = urllib.request.urlopen('https://www.baidu.com',timeout=5)
print(response.read())
- 我们可以通过设置这个超时时间来控制一个网页在长时间未响应是,就跳过它的抓取,利用try ,except实现。
import socket
import urllib.request
import urllib.error
try:
response = urllib.request.urlopen('http://www.baidu.com',timeout=0.01)
except urllib.error.URLError as e:
print(e.reason)
print(socket.timeout)
if isinstance(e.reason,socket.timeout):
print('Time Out')
2、Request
使用urlopen()方法可以实现最基本请求的发送,但是不足以构建出一个完整的请求,如果请求中需要加Headers等信息,就需要使用Request来构建了。
class urllib.request.Request(url,data=None,headers={},origin_req_host=None,unverifiable=False,method=None)
- 基本使用:
import urllib.request
#调用Request()方法返回一个Request类型对象
request = urllib.request.Request('https://python.org')
#使用urlopen发送请求时将Request类型对象传进去
response = urllib.request.urlopen(request)
print(response.read().decode('utf-8'))
同时它依旧是使用urlopen()发送请求,只不过该方法的参数不再是URL,而是一个Request的对象。
- 设置请求头,请求参数
注意: 常用 urllib.parse.urlencode
进行 URL 的 get 请求参数拼接。
from urllib import request,parse
url = 'http://httpbin.org/post'
#请求头
headers = {
'User-Agent':'Mozilla/5.0 (Windows NT 10.0; Win64; x64; rv:95.0) Gecko/20100101 Firefox/95.0',
'Host':'httpbin.org'
}
param = {
'name':'Germey'
}
data = bytes(parse.urlencode(param),encoding='utf-8')
req = request.Request(url=url,data=data,headers=headers,method='POST')
'''
也可以通过add_header()方法逐个添加请求头
req.add_header('User-Agent','Mozilla/5.0 (Windows NT 10.0; Win64; x64; rv:95.0) Gecko/20100101 Firefox/95.0')
'''
response = request.urlopen(req)
print(response.read().decode('utf-8'))
3、Handler、Opener
实现验证、代理设置、Cookies处理等功能需要使用Handler和Opener。可以将Handler理解为各种处理器,有专门处理登录验证的,有处理Cookie的,有处理代理设置的,利用它们,几乎可以做到HTTP请求中所有的事情。urllib.request模块里的BaseHandler类,是其他所有Handler的父类,提供了最基本的方法,例如default_open( )、protocol_request( )等。它的常用子类有:
- HTTPDefaultErrorHandler:用于处理HTTP响应错误,错误都会抛出HTTPError类型的异常。
- HTTPRedirectHandler:用于处理重定向。
- HTTPCookieProcessor:用于处理Cookies。
- ProxyHandler:用于设置代理,默认代理为空。
- HTTPPasswordMgr:用于管理密码,它维护了用户名和密码的表。
- HTTPBasicAuthHandler:用于管理认证,如果一个链接打开时需要认证,那么可以用它来解决认证问题。
Handler需要和Opener(Opener对应的类为OpenerDirector)组合使用, 通过Handler对象和可以构建Opener对象,Opener对象可以调用open方法,open()方法返回类型和urlopen返回类型是一样的。
验证。有些哇攻占在打开时就会弹出提示框,直接提示你输入用户名和密码。请求这样带有验证的页面时,可以借助HTTPBasicAuthhandler完成,代码如下:
from urllib.request import HTTPPasswordMgrWithDefaultRealm,HTTPBasicAuthHandler,build_opener
from urllib.error import URLError
username = 'admin'
password = '123456'
#tomcat服务器管理页
url = 'http://localhost:8080/manager/html'
p = HTTPPasswordMgrWithDefaultRealm();
p.add_password(None,url,username,password)
auth_handler = HTTPBasicAuthHandler(p)
opener = build_opener(auth_handler)
try:
result = opener.open(url)
html = result.read().decode('utf-8')
print(html)
except URLError as e:
print(e.reason)
实现代理,在做爬虫的时候,免不了要使用代理,如果要添加代理,可以使用ProxyHandler,其参数是一个字典,字典中键名协议类型(如HTTP或者HTTPS等),键值是代理连接,可以添加多个代理。
from urllib.error import URLError
from urllib.request import ProxyHandler,build_opener
#为了方便测试,在本地搭建了一个代理,运行在9743端口上
proxy_handler = ProxyHandler({
'http':'http://127.0.0.1:9743',
'http':'https://127.0.0.1:9743'
})
opener = build_opener(proxy_handler)
try:
response = opener.open('https://www.baidu.com')
print(response.read().decode('utf-8'))
except URLError as e:
print(e.reason)
获取网站的Cookie,首先,必须声明一个Cookie.Jar对象,然后利用HTTPCookieProcessor来构建一个Handler,最后利用build_opener()方法来构建Opener,执行open()方法即可。
import urllib.request,http.cookiejar
cookie = http.cookiejar.CookieJar()
handler = urllib.request.HTTPCookieProcessor(cookie)
opener = urllib.request.build_opener(handler)
response = opener.open('http://www.baidu.com')
#遍历cookies
for item in cookie:
print(item.name+"="+item.value)
获取网站的Cookie并保存为文件
import urllib.request,http.cookiejar
filename = 'cookies.txt'
cookie = http.cookiejar.MozillaCookieJar(filename)
handler = urllib.request.HTTPCookieProcessor(cookie)
opener = urllib.request.build_opener(handler)
response = opener.open('http://www.baidu.com')
cookie.save(ignore_discard=True,ignore_expires=True)
这里将CookieJar换成了MozillaCookieJar,它在生成文件时会用到,是CookieJar的子类,可以用来处理Cookies和文件相关的事件, 比如读取和保存Cookies。
生成Cookie文件后,后续过程中会读取Cookies文件进行利用,以WPCookiesJar格式的Cookie文件为例:
import urllib.request,http.cookiejar
cookie = http.cookiejar.LWPCookieJar()
#加载Cookies文件
cookie.load('cookies.txt',ignore_discard=True,ignore_expires=True)
handler = urllib.request.HTTPCookieProcessor(cookie)
opener = urllib.request.build_opener(handler)
response = opener.open('http://www.baidu.com')
#运行正常的话,会输出百度网页的源代码
print(response.read().decode('utf-8'))
error模块
1、URLError
该类是error异常模块的即类,它继承自OSError, request模块产生的异常都可以通过这个类来处理。reason属性,表示错误的原理。
from urllib import request,error
try:
#该url是不存在的,所以会产生异常
response = request.urlopen('https://cuiqingcai.com/a.html')
except error.URLError as e:
#由于访问的网页不存在,所以会打印Not Found
print(e.reason)
2、HTTPError
专门用于处理HTTP请求错误,比如认证请求失败等。它有三个属性:
- code:HTTP状态码
- reason:错误原因
- header:请求头
from urllib import request,error
try:
#此处访问了一个不存在的网页
response = request.urlopen('https://cuiqingcai.com/indea.html')
except error.HTTPError as e:
print(e.reason)
print(e.code)
print(e.headers)
需要注意的是,reason属性有时候返回的不一定是字符串,也有可以是一个对象。
parse模块
该模块定义了处理URL的标准结构,例如URL各部分的抽取,合并以及链接转换。它支持大多数的协议的URL处理。
- urlparse() 实现URL 的识别和分段,API 如下:
urllib.parse.urlparse(urlstring,scheme='',allow_fragments=True)
- urlunparse 它用于构建一个url, 传入的参数必须是6 构建一个URL需要6部分
from urllib.parse import urlunparse
data = ['http','www.baidu.com','index.html','user','a=6','comment']
#打印:http://www.baidu.com/index.html;user?a=6#comment
print(urlunparse(data));
- urlencode() 方法在构建请求参数时使用
1、在get请求方式中构建请求参数
from urllib.parse import urlencode
params = {
'name':'germey',
'age':22
}
base_url = 'http://www.baidu.com?'
url = base_url+urlencode(params)
#打印:http://www.baidu.com?name=germey&age=22
print(url)
2、在post请求方式中构建请求参数
import urllib.request
from urllib.parse import urlencode
params = {
'name':'germey',
'age':22
}
data = bytes(urlencode(params),encoding='utf-8')
response = urllib.request.urlopen('http://httpbin.org/post',data=data)
print(response.read())
robostparser模块
利用urllib库中的robotparser模块,可以实现对网站Robots协议的分析。
- Robots协议
Robots协议也称作爬虫协议、机器人协议,它的全名叫做网络爬虫排除标准(Robots Exclusion Protocol),用来告诉爬虫和搜索引擎哪些页面可以抓取,哪些页面不可以抓取。它通常是一个名为robots.txt的文本文件,一般放在网站的根目录下。当搜索爬虫访问一个站点时,它首先会检查这个站点根目录下是否存在robots.txt文件,如果存在,搜索爬虫会根据其中定义的爬取范围来爬取;如果没有找到这个文件,搜索爬虫便会访问所有可直接访问的页面。
User-agent:*
Disallow:/
Allow:/public/
- User-agent:描述了搜索爬虫的名称,*则表示该协议对所有爬虫有效。比如User-agent:Baiduspider表示对百度爬虫是有效的。如果有多条User-agent记录,就会有多个爬虫会受到爬取限制,但至少需要指定一条。
- Disallow:指定不允许爬取的目录,/表示所有页面都不允许爬取。
- Allow:一般和Disallow一起使用,不会单独使用,用来排除Disallow指定的规则,指定除了Disallow指定的页面外,哪些页面可以抓取。