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前言

随着互联网和人工智能技术的快速发展,网络爬虫已经成为了不少人工智能、数据挖掘等领域中不可或缺的一部分,而Python作为一种易学易练的语言,具备优秀的数据分析、机器学习、自然语言处理等库,成为了网络爬虫的热门语言之一。本文将介绍一些常见的网络爬虫及其实现方式,以及Python爬虫中常用的库和技术。

一、基本概念

1. 爬虫

网络爬虫(Web Spider、Web Crawler)是一种通过网络自动化访问互联网并收集数据的程序。一般用于搜索引擎、数据挖掘等领域,可以自动化地访问网站并收集相关信息。

2. 网页

网页是用网页编程语言(如HTML、CSS和JavaScript)编写的一种文档,通常通过万维网(WWW)来访问。

3. HTTP协议

HTTP(HyperText Transfer Protocol)是一种协议,用于在计算机网络中传输超文本(Web)。

4. HTML

HTML(HyperText Markup Language)是一种定义网页显示方式的语言,通常用于创建网页结构和页面元素的呈现方式。

二、爬虫的实现方式

目前网络爬虫有很多实现方式,可以根据需要选择适合自己的方式。常见的实现方式主要有以下几种:

1. 基于浏览器的爬虫

基于浏览器的爬虫是利用浏览器的自动化控制接口(如Selenium、Puppeteer等)模拟用户访问网页的方式进行爬取,可以在驱动浏览器的过程中实时获取浏览器绘制的结果并进行解析,获取网页源码中的数据。基于浏览器的爬虫可以模拟用户表单提交、登录、滚动加载等操作,同时还能够解决动态网页的爬取问题。

2. 基于HTTP库的爬虫

基于HTTP库的爬虫是通过发送HTTP请求获取数据的方式进行爬取,通过HTTP库(如Requests、httplib2等)模拟HTTP请求发送,获取网页源码中的数据。基于HTTP库的爬虫通常比基于浏览器的爬虫速度更快,但不支持动态网页的爬取。

3. 基于API的爬虫

基于API的爬虫是利用网站提供的API接口来获取数据的方式进行爬取,可以直接通过调用API接口获取数据,获取数据速度较快。

三、Python爬虫中常用的库和技术

1. Requests库

Requests是使用Python编写的第三方HTTP库,支持HTTP/1.1和HTTP/2协议,可以方便地实现爬虫中的GET、POST、PUT等常见HTTP请求。Requests具有简洁的API设计和明确的响应结果返回,是Python爬虫中常用的HTTP库之一。

2. Beautiful Soup库

Beautiful Soup是一个解析HTML和XML文档的Python库,可以方便地用于爬虫中处理HTML页面数据。Beautiful Soup从网页中提取出有价值的数据,并在Python中提供了解析内容的方法,支持XPath查询和CSS选择器等方式,是Python爬虫中常用的HTML解析库之一。

3. Selenium库

Selenium是一个用于Web应用程序测试的工具,它可以模拟用户在网页上的操作,如点击按钮、输入文本等,可以自动化地进行浏览器操作。Selenium可以配合Chrome、Firefox、PhantomJS等浏览器自动化运行,并提供了一套API,可以像操作真实浏览器一样操作网页上的元素,从而实现爬取动态网页的效果。

4. Scrapy框架

Scrapy是一个用于爬取Web站点并从中提取数据的Python框架,基于Twisted(异步网络框架)开发。Scrapy提供了许多高级功能,如优雅的爬虫调度、数据抽取、数据处理和导出、数据交互等。Scrapy的支持程度非常高,可以非常方便地定制数据的爬取方式和处理方式,是Python爬虫中最流行的框架之一。

5. IP池

为了避免在爬取网站数据时被封IP,需要使用IP池来保证一定的匿名性。IP池其实是一些IP地址的集合,可以用于模拟多个IP地址对网站进行请求,从而实现在一定的时间内对网站进行大量访问的效果。使用爬虫池可以有效避免被网站封掉IP地址。

6. 反爬虫机制

为了防止爬虫对网站的影响和爬取数据的安全,很多网站会采取反爬虫机制。反爬虫机制主要有以下几种形式:

(1)限制IP:限制来自同一IP地址的请求数量。

(2)验证码:需要用户输入一定的字符或单词进行验证。

(3)User-Agent限制:限制User-Agent为某一特定值的请求。

(4)慢速访问:限制每个IP地址的访问速度,确保访问时间间隔。

针对这些反爬虫机制,可以通过多IP池、分段爬取、随机User-Agent等方式进行规避。

四、常见的爬虫实战案例

1. 爬取豆瓣电影TOP250

豆瓣电影TOP250是国内电影爱好者较为认可的一个电影排行榜。利用Python爬虫可以方便地获取这样的排行榜数据。可以通过Requests发送HTTP请求,得到网页内容后,用BeautifulSoup对HTML页面进行解析。代码实现如下:

```python

import requests

from bs4 import BeautifulSoup

def get_movie_list():

headers = {

'User-Agent': 'Mozilla/5.0 (Windows NT 10.0; Win64; x64) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/88.0.4324.182 Safari/537.3',

}

url = 'https://movie.douban.com/top250'

response = requests.get(url, headers=headers)

soup = BeautifulSoup(response.text, 'html.parser')

li_list = soup.find_all('li', class_='subject-item')

movie_list = []

for li in li_list:

hd = li.find('div', class_='hd')

a = hd.find('a')

title = a.find('span', class_='title').text

info = li.find('div', class_='bd').p.text.strip()

star = li.find('span', class_='rating_num').text

quote = li.find('span', class_='inq').text

movie_list.append({'title': title, 'info': info, 'star': star, 'quote': quote})

return movie_list

if __name__ == '__main__':

movie_list = get_movie_list()

for movie in movie_list:

print(movie)

```

2. 爬取猫眼电影TOP100

猫眼电影是一个国内知名的在线电影票务平台,利用Python爬虫可以方便地获取猫眼电影TOP100的榜单数据。可以通过Selenium模拟浏览器进行访问,获取网页内容后再用BeautifulSoup对HTML页面进行解析。代码实现如下:

```python

from selenium import webdriver

from bs4 import BeautifulSoup

def get_movie_list(url):

driver = webdriver.Chrome()

driver.get(url)

soup = BeautifulSoup(driver.page_source, 'html.parser')

li_list = soup.find_all('div', class_='movie-item')

movie_list = []

for li in li_list:

name = li.find('div', class_='movie-hover-title').find_all('span')[0].text

star = li.find('div', class_='movie-hover-title').find_all('span')[1].text

time = li.find('div', class_='movie-hover-title').find_all('span')[3].text

movie_list.append({'name': name, 'star': star, 'time': time})

return movie_list

if __name__ == '__main__':

url = 'https://maoyan.com/board/4'

movie_list = get_movie_list(url)

for movie in movie_list:

print(movie)

```

3. 爬取新冠疫情数据

新冠疫情是当前全球面临的一项紧要任务,利用Python爬虫可以方便地获取各个国家、地区的疫情数据。可以从数据源(如丁香园)中获取JSON数据,然后用Python自带的json库解析JSON数据。代码实现如下:

```python

import requests

import json

def get_data():

url = 'https://service-f9fjwngp-1252021671.bj.apigw.tencentcs.com/release/pneumonia'

response = requests.get(url)

data = response.content.decode('utf-8')

json_data = json.loads(data)

res = []

for item in json_data['data']['list']:

if item['area'] == '中国':

for citem in item['subList']:

res.append(citem)

else:

res.append(item)

return res

if __name__ == '__main__':

data = get_data()

for item in data:

print(item)

```

结语

Python爬虫是数据挖掘、数据分析等领域中非常重要的一部分,它可以方便地获取互联网上的各种数据。本文主要介绍了Python爬虫的基本概念、实现方式、常见的库和技术,同时也给出了一些Python爬虫的实战案例,相信这些知识可以帮助读者更好地了解和掌握Python爬虫。 如果你喜欢我们三七知识分享网站的文章, 欢迎您分享或收藏知识分享网站文章 欢迎您到我们的网站逛逛喔!https://www.ynyuzhu.com/

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