Python 爬虫进阶一之爬虫框架概述

综述

爬虫入门之后，我们有两条路可以走。 一个是继续深入学习，以及关于设计模式的一些知识，强化 Python 相关知识，自己动手造轮子，继续为自己的爬虫增加分布式，多线程等功能扩展。另一条路便是学习一些优秀的框架，先把这些框架用熟，可以确保能够应付一些基本的爬虫任务，也就是所谓的解决温饱问题，然后再深入学习它的源码等知识，进一步强化。 就个人而言，前一种方法其实就是自己动手造轮子，前人其实已经有了一些比较好的框架，可以直接拿来用，但是为了自己能够研究得更加深入和对爬虫有更全面的了解，自己动手去多做。后一种方法就是直接拿来前人已经写好的比较优秀的框架，拿来用好，首先确保可以完成你想要完成的任务，然后自己再深入研究学习。第一种而言，自己探索的多，对爬虫的知识掌握会比较透彻。第二种，拿别人的来用，自己方便了，可是可能就会没有了深入研究框架的心情，还有可能思路被束缚。 不过个人而言，我自己偏向后者。造轮子是不错，但是就算你造轮子，你这不也是在基础类库上造轮子么？能拿来用的就拿来用，学了框架的作用是确保自己可以满足一些爬虫需求，这是最基本的温饱问题。倘若你一直在造轮子，到最后都没造出什么来，别人找你写个爬虫研究了这么长时间了都写不出来，岂不是有点得不偿失？所以，进阶爬虫我还是建议学习一下框架，作为自己的几把武器。至少，我们可以做到了，就像你拿了把枪上战场了，至少，你是可以打击敌人的，比你一直在磨刀好的多吧？

框架概述

博主接触了几个爬虫框架，其中比较好用的是 Scrapy 和 PySpider。就个人而言，pyspider 上手更简单，操作更加简便，因为它增加了 WEB 界面，写爬虫迅速，集成了 phantomjs，可以用来抓取 js 渲染的页面。Scrapy 自定义程度高，比 PySpider 更底层一些，适合学习研究，需要学习的相关知识多，不过自己拿来研究分布式和多线程等等是非常合适的。 在这里博主会一一把自己的学习经验写出来与大家分享，希望大家可以喜欢，也希望可以给大家一些帮助。

PySpider

PySpider 是 binux 做的一个爬虫架构的开源化实现。主要的功能需求是：

• 抓取、更新调度多站点的特定的页面
• 需要对页面进行结构化信息提取
• 灵活可扩展，稳定可监控

而这也是绝大多数 python 爬虫的需求 —— 定向抓取，结构化化解析。但是面对结构迥异的各种网站，单一的抓取模式并不一定能满足，灵活的抓取控制是必须的。为了达到这个目的，单纯的配置文件往往不够灵活，于是，通过脚本去控制抓取是最后的选择。 而去重调度，队列，抓取，异常处理，监控等功能作为框架，提供给抓取脚本，并保证灵活性。最后加上 web 的编辑调试环境，以及 web 任务监控，即成为了这套框架。 pyspider 的设计基础是：以 python 脚本驱动的抓取环模型爬虫

• 通过 python 脚本进行结构化信息的提取，follow 链接调度抓取控制，实现最大的灵活性
• 通过 web 化的脚本编写、调试环境。web 展现调度状态
• 抓取环模型成熟稳定，模块间相互独立，通过消息队列连接，从单进程到多机分布式灵活拓展

pyspider 的架构主要分为 scheduler（调度器）, fetcher（抓取器）, processor（脚本执行）：

• 各个组件间使用消息队列连接，除了 scheduler 是单点的，fetcher 和 processor 都是可以多实例分布式部署的。 scheduler 负责整体的调度控制
• 任务由 scheduler 发起调度，fetcher 抓取网页内容， processor 执行预先编写的 python 脚本，输出结果或产生新的提链任务（发往 scheduler），形成闭环。
• 每个脚本可以灵活使用各种 python 库对页面进行解析，使用框架 API 控制下一步抓取动作，通过设置回调控制解析动作。

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。 可以应用在包括数据挖掘，信息处理或存储历史数据等一系列的程序中。 其最初是为了页面抓取 (更确切来说，网络抓取) 所设计的， 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 用途广泛，可以用于数据挖掘、监测和自动化测试

Scrapy 使用了 Twisted 异步网络库来处理网络通讯。整体架构大致如下

Scrapy 主要包括了以下组件：

• 引擎 (Scrapy): 用来处理整个系统的数据流处理，触发事务 (框架核心)
• 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（抓取网页的网址或者说是链接）的优先队列，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
• 下载器 (Downloader): 用于下载网页内容，并将网页内容返回给蜘蛛 (Scrapy 下载器是建立在 twisted 这个高效的异步模型上的)
• 爬虫 (Spiders): 爬虫是主要干活的，用于从特定的网页中提取自己需要的信息，即所谓的实体 (Item)。用户也可以从中提取出链接，让 Scrapy 继续抓取下一个页面
• 项目管道 (Pipeline): 负责处理爬虫从网页中抽取的实体，主要的功能是持久化实体、验证实体的有效性、清除不需要的信息。当页面被爬虫解析后，将被发送到项目管道，并经过几个特定的次序处理数据。
• 下载器中间件 (Downloader Middlewares): 位于 Scrapy 引擎和下载器之间的框架，主要是处理 Scrapy 引擎与下载器之间的请求及响应。
• 爬虫中间件 (Spider Middlewares): 介于 Scrapy 引擎和爬虫之间的框架，主要工作是处理蜘蛛的响应输入和请求输出。
• 调度中间件 (Scheduler Middewares): 介于 Scrapy 引擎和调度之间的中间件，从 Scrapy 引擎发送到调度的请求和响应。

Scrapy 运行流程大概如下：

• 首先，引擎从调度器中取出一个链接 (URL) 用于接下来的抓取
• 引擎把 URL 封装成一个请求 (Request) 传给下载器，下载器把资源下载下来，并封装成应答包 (Response)
• 然后，爬虫解析 Response
• 若是解析出实体（Item）, 则交给实体管道进行进一步的处理。
• 若是解析出的是链接（URL）, 则把 URL 交给 Scheduler 等待抓取

结语

对这两个框架进行基本的介绍之后，接下来我会介绍这两个框架的安装以及框架的使用方法，希望对大家有帮助。

文章来源: cuiqingcai.com，作者：崔庆才，版权归原作者所有，如需转载，请联系作者。

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