Tips:
作为一个产品狗,要跟上人工智能、大数据的浪潮,开始自学Python,Python基础基本已经看完,想要找方向练练手,于是把现阶段的学习目标定为爬虫。从网上看了各种教程,以学爬虫之道为教程基础,开始学习并记录、整理所学内容。
一、什么是爬虫
爬虫:一段自动抓取互联网信息的程序,从互联网上抓取对于我们有价值的信息。
二、Python爬虫架构
Python 爬虫架构主要由五个部分组成,分别是:调度器、URL管理器、网页下载器、网页解析器、应用程序(爬取的有价值数据)。
调度器:相当于一台电脑的CPU,主要负责调度URL管理器、下载器、解析器之间的协调工作。
URL管理器:包括待爬取的URL地址和已爬取的URL地址,防止重复抓取URL和循环抓取URL,实现URL管理器主要用三种方式,通过内存、数据库、缓存数据库来实现。
网页下载器:通过传入一个URL地址来下载网页,将网页转换成一个字符串,网页下载器有urllib2(Python官方基础模块)包括需要登录、代理、和cookie,requests(第三方包)
网页解析器:将一个网页字符串进行解析,可以按照我们的要求来提取出我们有用的信息,也可以根据DOM树的解析方式来解析。网页解析器有正则表达式(直观,将网页转成字符串通过模糊匹配的方式来提取有价值的信息,当文档比较复杂的时候,该方法提取数据的时候就会非常的困难)、html.parser(Python自带的)、beautifulsoup(第三方插件,可以使用Python自带的html.parser进行解析,也可以使用lxml进行解析,相对于其他几种来说要强大一些)、lxml(第三方插件,可以解析 xml 和 HTML),html.parser 和 beautifulsoup 以及 lxml 都是以 DOM 树的方式进行解析的。
应用程序:就是从网页中提取的有用数据组成的一个应用。
下面用一个图来解释一下调度器是如何协调工作的:
三、学习路线
第一阶段:基础
入门要就是在打基础,所以要从最基础的库学起。下面是几个库是入门最经典的库
1)urllib
它属于 Python 标准库。该库的作用是请求网页并下载数据。在学习该库之前,最好把 HTTP 协议了解下。这会大大提高后面的学习效率。
先学会如何使用 urllib 请求到数据,再学习一些高级用法。例如:
设置 Headers: 某些网站反感爬虫的到访,于是对爬虫一律拒绝请求。设置 Headers 可以把请求伪装成浏览器访问网站。
Proxy 的设置: 某些站点做了反倒链的设置,会将高频繁访问的 IP 地址封掉。所以我们需要用到代理池。
错误解析:根据 URLError 与 HTTPError 返回的错误码进行解析。
Cookie 的使用:可以模拟网站登录,需要结合 cookielib 一起使用。
2)re
re 是正则表达式库。同时也是 Python 标准库之一。它的作用是匹配我们需要爬取的内容。所以我们需要掌握正则表达式常用符号以及常用方法的用法。
3)BeautifulSoup
BeautifulSoup 是解析网页的一款神器。它可以从 HTML 或者 XML 文件中提取数据。配合 urllib 可以编写出各种小巧精干的爬虫脚本。
第二阶段:进阶
当把基础打牢固之后,我们需要更进一步学习。使用更加完善的库来提高爬取效率
1) 使用多线程
使用多线程抓取数据,提高爬取数据效率。
2)学习 Requests
Requests 作为 urlilb 的替代品。它是更加人性化、更加成熟的第三方库。使用 Requests 来处理各种类型的请求,重复抓取问题、cookies 跟随问题、多线程多进程、多节点抓取、抓取调度、资源压缩等一系列问题。
3)学习 Xpath
Xpath 也算是一款神器。它是一款高效的、表达清晰简单的分析语言。掌握它以后介意弃用正则表达式了。一般是使用浏览器的开发者工具 加 lxml 库。
4)学习 Selenium
使用 Selenium,模拟浏览器提交类似用户的操作,处理js动态产生的网页。因为一些网站的数据是动态加载的。类似这样的网站,当你使用鼠标往下滚动时,会自动加载新的网站。
第三阶段:突破
1)学习 Scrapy
Scrapy 是一个功能非常强大的分布式爬虫框架。我们学会它,就可以不用重复造轮子。
2)数据存储
如果爬取的数据条数较多,我们可以考虑将其存储到数据库中。因此,我们需要学会 MySql
MongoDB、SqlLite的用法。更加深入的,可以学习数据库的查询优化。
第四阶段:数据展示
当爬虫完成工作,我们已经拿到数据。我们可以利用这些数据做数据分析、数据可视化、做创业项目原始启动数据等。
我们可以学习 NumPy、Pandas、 Matplotlib 这三个库。
NumPy :它是高性能科学计算和数据分析的基础包。
Pandas : 基于 NumPy 的一种工具,该工具是为了解决数据分析任务而创建的。它可以算得上作弊工具。
Matplotlib:Python中最著名的绘图系统Python中最著名的绘图系统。它可以制作出散点图,折线图,条形图,直方图,饼状图,箱形图散点图,折线图,条形图,直方图,饼状图,箱形图等。
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