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【爬虫】4.5 实践项目——爬取当当网站图书数据

实践****内容:Scrapy框架+Xpath信息提取方法设计商城(这里用的当当网)商品信息网站及爬虫程序,以关键字“书包”(python)搜索页面的商品,爬取(学号相关的特定某几个页面(最后一位,页面大于3)及限定数量商品(最后3位))商品信息。

编程思路:

1. 功能描述

  • 输入:需要爬取的商品与学号
  • 输出:书本信息并保存的MySQL中

2. 程序的结构设计

  • 从当当网上获取数据:使用scripy框架,使用xpath查找html元素
  • 下面两个特定数量爬取写了两个管道 pipelines_1.py, pipelines_2.py
  • 爬取1:(最后一位,页面大于3)——>(3,>3)并输出到MySQL中,open_scripy,把数据INSERT到数据库中,close_scripy
  • 爬取2:(最后3位)——>103条数据,并输出到MySQL,open_scripy,把数据INSERT到数据库中,close_scripy

1. 网站图书数据分析

    当当图书网站是国内比较大型的图书网站,这个项目的目的就是对该网站的某个主题的一类图书的数据的爬取,把爬取的数据存储到MySQL数据库中。

    例如我们关心Python类的图书,想知道网站上有什么Python的图书,用 Chrome浏览器进入当当网站,在搜索关键字中输入"Python"搜索得到 Python的图书,地址转为:

http://search.dangdang.com/?key=Python&act=input

这类的图书很多,点击“下一页”后地址转为:

http://search.dangdang.com/?key=Python&act=input&page_index=2

    从地址上我们知道知道搜索的关键字是key参数,页码参数是page_index, 而act=input参数只是表明是通过输入进行的查询。

    网页元素分析,为后面使用Xpath查找做准备

     仔细分析 HTML 代码结构,可以看到每本书都是一个<li>的项目,而且它们的结构完全是一样的,这些<li>包含在一个<ul>中。

    在代码中选择第一个<li>,点击鼠标右键弹出菜单,执行"Edit as HTML" 进入文本编辑,复制出一本书<li>项目的代码,这段代码放到记事本中, 保存为book.txt文本文件时提示包含Unicode编码字符或者utf-16,于是按要求以 Unicode编码保存为book.txt文件。然后编写一小段程序用BeautifulSoup 装载:

BeautifulSoup 装载 Test1.py 如下:

# BeautifulSoup 装载
from bs4 import BeautifulSoup

fobj = open("book.txt", "rb")
data = fobj.read()
fobj.close()
data = data.decode("utf-16")
soup = BeautifulSoup(data, "lxml")
print(soup.prettify())

通过 **prettify **整理后就可以清晰看到

  • 层次结构,结果如下:

    <html> <body>
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    8条评论

    [挪威] Magnus Lie Hetland 赫特兰 /2016-01-01 / 人民邮电出版社

  • </body> </html>

    2. 网站图书数据提取

        假定只关心图书的名称title、作者author、出版时间date、出版 社publisher、价格price以及书的内容简介detail,那么用book.txt存储的代码来测试获取的方法。从book.txt中的代码的分析,我们可以编写 test.py 程序获取这些数据.
    

    图书数据获取 Test2.py 如下:

    # 图书数据获取
    from bs4 import BeautifulSoup
    from bs4.dammit import UnicodeDammit
    import scrapy
    
    class TestItem:
        def __init__(self):
            self.title = ""
            self.author = ""
            self.date = ""
            self.publisher = ""
            self.price = ""
            self.detail = ""
    
        def show(self):
            print(self.title)
            print(self.author)
            print(self.date)
            print(self.price)
            print(self.publisher)
            print(self.detail)
    
    try:
        # 这段程序从book.txt中装载数据,并识别它的编码,生成Selector对象,并由此找到<li>元素节点。
        fobj = open("book.txt", "rb")
        data = fobj.read()
        fobj.close()
        dammit = UnicodeDammit(data, ["utf-8", "utf-16", "gbk"])
        data = dammit.unicode_markup
        selector = scrapy.Selector(text=data)
        li = selector.xpath("//li")
    
        # <li>中有多个<a>,从HTML代码可以看到书名包含在第一个<a>的title属性中,
        # 因此通过position()=1找出第一个<a>,然后取出title属性值就是书名title。
        title = li.xpath("./a[position()=1]/@title").extract_first()
    
        # 价钱包含在<li>中的class='price'的<p>元素下面的 class='search_now_price'的<span>元素的文本中。
        price = li.xpath("./p[@class='price']/span[@class='search_now_price']/text()").extract_first()
    
        # 作者包含在<li>下面的class='search_book_author'的<p>元素下面的第一个
        # <span>元素的title属性中,其中span[position()=1]就是限定第一个 <span>。
        author = li.xpath("./p[@class='search_book_author']/span[position()=1]/a/@title").extract_first()
    
        # 出版日期包含在<li>下面的class='search_book_author'的<p>元素下面的倒数第二个<span>元素的文本中,
        # 其中span[position()=last()-1]就是限定倒数第二个 <span>,last()是最后一个<span>的序号。
        date = li.xpath("./p[@class='search_book_author']/span[position()=last()-1] / text()").extract_first()
    
        # 出版社包含在<li>下面的class='search_book_author'的<p>元素下面的最 后一个<span>元素的title属性中,
        # 其中span[position()=last()]就是最后一 个 <span>,last()是最后一个<span>的序号。
        publisher = li.xpath("./p[@class='search_book_author']/span[position()=last()]/a/@title").extract_first()
    
        # 在<li>下面的class='detail'的<p>的文本就是书的简介。
        detail = li.xpath("./p[@class='detail']/text()").extract_first()
    
        item = TestItem()
    
        # 无论是哪个数据存在, 那么extract_first()就返回这个数据的值,
        # 如果不存在就返回None,为了避免出现None的值,我们把None转为空字符串。
        item.title = title.strip() if title else ""
        item.author = author.strip() if author else ""
        # 从HTML中看到日期前面有一个符号"/",因此如果日期存在时就把这个前导的符号"/"去掉。
        item.date = date.strip()[1:] if date else ""
        item.publisher = publisher.strip() if publisher else ""
        item.price = price.strip() if price else ""
        item.detail = detail.strip() if detail else ""
        item.show()
    except Exception as err:
        print(err)
    

    程序执行结果:

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    [挪威] Magnus Lie Hetland 赫特兰
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    3. 网站图书数据爬取

    (1)创建 MySQL 数据库

    注意:下面创建数据库与数据表,已在 pipelines.py 中编写了

    在 MySQL 中创建数据库 scripy, 创建2个图书表books如下:

    CREATE DATABASE scripy;
    
    CREATE TABLE  books(
        bTitle VARCHAR(512),
        bAuthor VARCHAR(256),
        bPublisher VARCHAR(256),
        bDate VARCHAR(32),
        bPrice VARCHAR(16),
        bDetail text
    );
    

    (2)创建 scrapy 项目

    scrapy startproject Project_books

    (3)编写 items.py 中的数据项目类

    # Define here the models for your scraped items
    #
    # See documentation in:
    # https://docs.scrapy.org/en/latest/topics/items.html
    
    import scrapy
    
    class BookItem(scrapy.Item):
        # define the fields for your item here like:
        title = scrapy.Field()
        author = scrapy.Field()
        date = scrapy.Field()
        publisher = scrapy.Field()
        detail = scrapy.Field()
        price = scrapy.Field()
    

    (4)编写 pipelines_1.py 中的数据处理类

    # Define your item pipelines here
    #
    # Don't forget to add your pipeline to the ITEM_PIPELINES setting
    # See: https://docs.scrapy.org/en/latest/topics/item-pipeline.html
    
    # useful for handling different item types with a single interface
    import pymysql
    
    class BookPipeline(object):
        def open_spider(self, spider):
            print("opened_爬取1")
            try:
                self.con = pymysql.connect(host="127.0.0.1", port=3306, user='root', password="123456", charset="utf8")
                self.cursor = self.con.cursor(pymysql.cursors.DictCursor)
                self.cursor.execute("CREATE DATABASE IF NOT EXISTS scripy")
                self.con = pymysql.connect(host="127.0.0.1", port=3306, user='root', password="123456", db='scripy',
                                           charset="utf8")
                self.cursor = self.con.cursor(pymysql.cursors.DictCursor)
                self.cursor.execute("CREATE TABLE IF NOT EXISTS books_1("
                                    "bTitle VARCHAR(512),"
                                    "bAuthor VARCHAR(256),"
                                    "bPublisher VARCHAR(256),"
                                    "bDate VARCHAR(32),"
                                    "bPrice VARCHAR(16),"
                                    "bDetail text)")
                self.cursor.execute("DELETE FROM books_1")
    
                self.opened = True
                self.count_1 = 0
            except Exception as err:
                print(err)
                self.opened = False
    
        def close_spider(self, spider):
            if self.opened:
                self.con.commit()
                self.con.close()
                self.opened = False
            print("closed_爬取1")
            print(f"总共爬取{self.count_1}本书籍")
    
        def process_item(self, item, spider):
            try:
                print(item["title"])
                print(item["author"])
                print(item["publisher"])
                print(item["date"])
                print(item["price"])
                print(item["detail"])
                print()
                if self.opened:
                    self.cursor.execute("INSERT INTO books_1(bTitle,bAuthor,bPublisher,bDate,bPrice,bDetail)"
                                        "value (%s,%s,%s,%s,%s,%s)",
                                        (item["title"], item["author"], item["publisher"],
                                         item["date"], item["price"], item["detail"]))
                    self.count_1 += 1
            except Exception as err:
                print(err)
            # spider.crawler.engine.close_spider(spider, "无有效信息,关闭spider")  # pepline 中使用此关闭方法
            return item
    

    (5)编写 pipelines_2.py 中的数据处理类

    # Define your item pipelines here
    #
    # Don't forget to add your pipeline to the ITEM_PIPELINES setting
    # See: https://docs.scrapy.org/en/latest/topics/item-pipeline.html
    
    # useful for handling different item types with a single interface
    import pymysql
    
    class Input_message:
        key = input('请输入需要爬取当当网的某类书籍:')
        id = input("请输入学号:")  # 102002103
        page = id[-1]  # 爬取1-->第3页开始,爬取大于3页结束
        page_1 = int(input(f"从第{page}开始,爬取__页(请大于3页):"))
        num = id[-3:]  # 爬取2-->103件商品
    
    class BookPipeline(object):
        def open_spider(self, spider):
            print("opened_爬取2")
            try:
                self.con = pymysql.connect(host="127.0.0.1", port=3306, user='root', password="123456", charset="utf8")
                self.cursor = self.con.cursor(pymysql.cursors.DictCursor)
                self.cursor.execute("CREATE DATABASE IF NOT EXISTS scripy")
                self.con = pymysql.connect(host="127.0.0.1", port=3306, user='root', password="123456", db='scripy',
                                           charset="utf8")
                self.cursor = self.con.cursor(pymysql.cursors.DictCursor)
                self.cursor.execute("CREATE TABLE IF NOT EXISTS books_2("
                                    "bTitle VARCHAR(512),"
                                    "bAuthor VARCHAR(256),"
                                    "bPublisher VARCHAR(256),"
                                    "bDate VARCHAR(32),"
                                    "bPrice VARCHAR(16),"
                                    "bDetail text)")
                self.cursor.execute("DELETE FROM books_2")
                self.opened = True
                self.count_2 = 0
            except Exception as err:
                print(err)
                self.opened = False
    
        def close_spider(self, spider):
            if self.opened:
                self.con.commit()
                self.con.close()
                self.opened = False
            print("closed_爬取2")
            print(f"总共爬取{self.count_2}本书籍")
    
        def process_item(self, item, spider):
            try:
                print(item["title"])
                print(item["author"])
                print(item["publisher"])
                print(item["date"])
                print(item["price"])
                print(item["detail"])
                print()
                if self.opened:
                    self.cursor.execute("INSERT INTO books_2(bTitle,bAuthor,bPublisher,bDate,bPrice,bDetail)"
                                        "value (%s,%s,%s,%s,%s,%s)",
                                        (item["title"], item["author"], item["publisher"],
                                         item["date"], item["price"], item["detail"]))
                    self.count_2 += 1
                    if self.count_2 == int(Input_message.num):  # 学号后3为
                        BookPipeline.close_spider(self, spider)
            except Exception as err:
                print(err)
            # spider.crawler.engine.close_spider(spider, "无有效信息,关闭spider")  # pepline 中使用此关闭方法
            return item
    
        在scrapy的过程中一旦打开一个 spider 爬虫, 就会执行这个类的 open_spider(self,spider) 函数,一旦这个 spider 爬虫关闭, 就执行这个类的 close_spider(self,spider) 函数。因此程序在open_spider 函数中**连接 MySQL数据库,并创建操作游标 self.cursor**,在close_spider中提交数 据库并关闭数据库,程序中使用 count 变量统计爬取的书籍数量。 在数据处理函数中每次有数据到达,就显示数据内容,并使用 insert 的SQL语句把数据插入到数据库中。
    

    (6)编写 Scrapy 的配置文件settings.py

    ITEM_PIPELINES = {
       "Project_books.pipelines_1.BookPipeline": 300,
       "Project_books.pipelines_2.BookPipeline": 300,
    }
    
        简单的配置 settings,这样就可以把爬取的数据推送到管道的BookPipeline类中。
    

    (7)编写 Scrapy 爬虫程序MySpider.py

    import scrapy
    from ..items import BookItem
    from bs4.dammit import UnicodeDammit
    from ..pipelines_2 import Input_message
    
    class MySpider(scrapy.Spider):
        name = "mySpider"
        source_url = "https://search.dangdang.com/"
        act = '&act=input&page_index='
    
        # 以下信息写道pipelines2里了
        # id = input("请输入学号:")  # 102002103
        # page = id[-1]  # 爬取1-->第3页开始,爬取大于3页结束
        # page_1 = int(input(f"从第{page}开始,爬取__页(请大于3页):"))
        # num = id[-3:]  # 爬取2-->103件商品
        # 指明要爬取的网址
        def start_requests(self):
            # url = 'http://search.dangdang.com/?key=Python&act=input&page_index=2'
            url = MySpider.source_url + "?key=" + Input_message.key + MySpider.act + Input_message.page
            yield scrapy.Request(url=url, callback=self.parse)
    
        # 回调函数
        def parse(self, response, **kwargs):
            try:
                dammit = UnicodeDammit(response.body, ["utf-8", "gbk"])
                data = dammit.unicode_markup
                selector = scrapy.Selector(text=data)
                lis = selector.xpath("//li['@ddt-pit'][starts-with(@class,'line')]")
                for li in lis:
                    title = li.xpath("./a[position()=1]/@title").extract_first()
                    price = li.xpath("./p[@class='price']/span[@class='search_now_price']/text()").extract_first()
                    author = li.xpath("./p[@class='search_book_author']/span[position()=1]/a/@title").extract_first()
                    date = li.xpath("./p[@class='search_book_author']/span[position()=last()-1]/text()").extract_first()
                    publisher = li.xpath(
                        "./p[@class='search_book_author']/span[position()=last()]/a/@title").extract_first()
                    detail = li.xpath("./p[@class='detail']/text()").extract_first()
                    # detail 有时没有,结果None
                    item = BookItem()
                    item["title"] = title.strip() if title else ""
                    item["author"] = author.strip() if author else ""
                    item["date"] = date.strip()[1:] if date else ""
                    item["publisher"] = publisher.strip() if publisher else ""
                    item["price"] = price.strip() if price else ""
                    item["detail"] = detail.strip() if detail else ""
                    yield item
                    # 最后一页时 link 为None
                    # 1.连续爬取不同的页
                    # link = selector.xpath("//div[@class='paging']/ul[@name='Fy']/li[@class='next']/a/@href").extract_first()
                    # if link:
                    #     url = response.urljoin(link)
                    #     yield scrapy.Request(url=url, callback=self.parse)
                    # 2.翻页(学号最后一位+1,学号最后一位+input > 3)
                    for i in range(int(Input_message.page) + 1, int(Input_message.page) + Input_message.page_1):
                        url = MySpider.source_url + "?key=" + Input_message.key + MySpider.act + str(i)
                        yield scrapy.Request(url, callback=self.parse)
            except Exception as err:
                print(err)
    
        分析网站的HTML代码发现在一个 <div class='paging'> 的元素中包含了翻页的 信息,<div>下面的 <ul name='Fy'> 下面的 <li class='next'> 下面的 <a> 链接就是 下一页的链接,取出这个链接地址,通过 response.urljoin 函数整理成绝对地址,再次产生一个scrapy.Request对象请求,回调函数仍然为这个parse函数,这样就可以 递归调用parse函数,实现下一个网页的数据爬取。爬取到最后一页时,下一页的链接为空,link=None就不再递归调用了。
    

    (8)执行 Scrapy 爬虫程序run.py

    from scrapy import cmdline
    cmdline.execute("scrapy crawl mySpider -s LOG_ENABLED=False".split())
    
        执行这个程序就可以爬取到所有关于 xxx 的书籍,这些书籍的数据存储到MySQL的scripy数据库中,执行完毕后在MySQL中可以看到爬取的结果,产生了两张表,对应不同的数量要求。
    

    控制台结果如下:

    ** 数据库结果如下:**

    总结:

         scrapy把数据爬取与数据存储分开处理,它们都是异步执行的, MySpider每爬取到一个数据项目item,就yield推送给pipelines.py 程序存储,等待存储完毕后又再次爬取另外一个数据项目item,再次yield推送到pipelines.py程序,然后再次存储,......,这个过程一 直进行下去,直到爬取过程结束,文件books.txt中就存储了所有的 爬取数据了。
    

    恭喜你成功突破第四章!人生不可能一帆风顺,逆境中更要坚定信念!

    下一篇文章:5.1 商城网站项目背景与目标

    实战源码:Python网络爬虫实战


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