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使用Python抓取动态网站数据

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微信公众号：运维开发故事，作者：素心

这里将会以一个例子展开探讨多线程在爬虫中的应用，所以不会过多的解释理论性的东西，并发详情点击连接

爬取某应用商店

当然，爬取之前请自行诊断是否遵循君子协议，遵守就爬不了数据

查看robots协议只需要在域名后缀上rebots.txt即可

例如：

使用Python抓取动态网站数据

1. 目标

  • URL:http://app.mi.com/category/15

  • 获取“游戏”分类的所有APP名称、简介、下载链接

2. 分析

2.1 网页属性

首先，需要判断是不是动态加载

点击翻页，发现URL后边加上了#page=1，这也就是说，查询参数为1的时候为第二页，写一个小爬虫测试一下

import requests

url = "http://app.mi.com/category/15"headers = {"User-Agent":"Mozilla/5.0 (Windows NT 10.0; Win64; x64) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/76.0.3809.132 Safari/537.36"}

html = requests.get(url=url, headers=headers).content.decode("utf-8")

print(html)

在输出的html中搜索“王者荣耀”，发现并没有什么问题，那么第二页呢？将上述代码中的url = "http://app.mi.com/category/15"改为url = "http://app.mi.com/category/15#page=1"

再次搜索第二页的内容”炉石传说”，发现并没有搜索出来，那么该网站可能是动态加载

  • 抓包分析

    打开chrome自带的窃听器，切换到network，点击翻页

    使用Python抓取动态网站数据

    可以看到该GET请求后缀很多参数

    使用Python抓取动态网站数据

    经过多次测试发现

  • page为页数，但是值需要减1才是真实的页数

  • categoryId为应用分类

  • pageSize尚不明确，所以将抓到包的URL打开看一下

    使用Python抓取动态网站数据

    不难发现，pageSize为每一页显示APP信息的个数，并且返回了一个json字串

2.2 分析json

复制一段json过来

{"count":2000, "data":
 [
     {"appId":108048,      "displayName":"王者荣耀",      "icon":"http://file.market.xiaomi.com/thumbnail/PNG/l62/AppStore/0eb7aa415046f4cb838cfe5b5d402a5efc34fbb25",      "level1CategoryName":"网游RPG",      "packageName":"com.tencent.tmgp.sgame"
     },
     {},
     ...
 ]
}

所有的信息都不知道是干啥的，暂时保存

2.3 二级页面

点击”王者荣耀”，跳转到APP详情，看下URL是什么样子

http://app.mi.com/details?id=com.tencent.tmgp.sgame

然后这里会惊奇的发现，id的查询参数和上边的packageName的值一样，所以详情页就需要拼接URL

2.4 获取信息

  • APP名称

    <div class="intro-titles"><p>深圳市腾讯计算机系统有限公司</p><h3>王者荣耀</h3>......</div>

  • APP简介

    <p class="pslide">《王者荣耀》是腾讯第一5V5团队公平竞技手游，国民MOBA手游大作！5V5王者峡谷、公平对战，还原MOBA经典体验；契约之战、五军对决、边境突围等，带来花式作战乐趣！10秒实时跨区匹配，与好友开黑上分，向最强王者进击！多款英雄任凭选择，一血、五杀、超神，实力碾压，收割全场！敌军即将到达战场，王者召唤师快来集结好友，准备团战，就在《王者荣耀》！</p><h3 class="special-h3">新版特性</h3><p class="pslide">1.新英雄-马超：五虎将的最后一位英雄，通过&ldquo;投掷-拾取&rdquo;，强化攻击在复杂的战场中穿梭。<br />2.新玩法-王者模拟战（即将上线）：在机关沙盘中，招募英雄，排兵布阵，与其他七位玩家比拼策略！<br />3.新系统-万象天工：整合以往所有的娱乐模式玩法，冒险之旅玩法。未来，用户使用编辑器&ldquo;天工&rdquo;创作的优质原创玩法，将有可能会加入到万象天工；<br />4.新功能-职业选手专属认证：百余位KPL职业选手游戏内官方认证；<br />5.新功能-不想同队：王者50星以下的排位赛，在结算界面可设置不想同队的玩家；<br />6.新功能-系统AI托管：玩家在遭遇挂机后可选择AI托管，但AI不会CARRY比赛；<br />7.新皮肤：沈梦溪-鲨炮海盗猫。</p>

  • APP下载地址

    <div class="app-info-down"><a href="/download/108048?id=com.tencent.tmgp.sgame&amp;ref=appstore.mobile_download&amp;nonce=4803361670017098198%3A26139170&amp;appClientId=2882303761517485445&amp;appSignature=66MyRvEdLh4RcytLpGkjciBDW_XgoMYMe9g39Hf4f2g" class="download">直接下载</a> </div>

2.4 确认技术

由以上分析可以得出，使用lxml提取数据将会是不错的选择，有关xpath使用请点击跳转

xpath语法如下：

  • 名称：

    //div[@class="intro-titles"]/h3/text()

  • 简介：

    //p[@class="pslide"][1]/text()

  • 下载链接：

    //a[@class="download"]/@href

3. 代码实现

import requestsfrom lxml import etreeclass MiSpider(object):
    def __init__(self):
        self.bsase_url = "http://app.mi.com/categotyAllListApi?page={}&categoryId=15&pageSize=30" # 一级页面的URL地址
        self.headers = {"User-Agent":"Mozilla/5.0 (compatible; MSIE 9.0; Windows NT 6.1; Trident/5.0;"}    # 获取响应对象
    def get_page(self, url):
        reponse = requests.get(url=url, headers=self.headers)        return reponse    # 解析一级页面，即json解析，得到APP详情页的链接
    def parse_page(self, url):
        html = self.get_page(url).json()        # two_url_list:[{"appId":"108048","dispayName":"..",...},{},{},...]
        two_url_list = html["data"]        for two_url in two_url_list:
            two_url = "http://app.mi.com/details?id={}".format(two_url["packageName"]) # 拼接app详情链接
            self.parse_info(two_url)    # 解析二级页面，得到名称、简介、下载链接
    def parse_info(self, two_url):
        html = self.get_page(two_url).content.decode("utf-8")
        parse_html = etree.HTML(html)        # 获取目标信息
        app_name = parse_html.xpath('//div[@class="intro-titles"]/h3/text()')[0].strip()
        app_info = parse_html.xpath('//p[@class="pslide"][1]/text()')[0].strip()
        app_url = "http://app.mi.com" + parse_html.xpath('//a[@class="download"]/@href')[0].strip()

        print(app_name, app_url, app_info)    # 主函数
    def main(self):
        for page in range(67):
            url = self.bsase_url.format(page)
            self.parse_page(url)if __name__ == "__main__":
    spider = MiSpider()
    spider.main()

接下来将数据存储起来，存储的方式有很多csv、MySQL、MongoDB

数据存储

这里采用MySQL数据库将其存入

建表SQL

/*
 Navicat MySQL Data Transfer
 Source Server         : xxx
 Source Server Type    : MySQL
 Source Server Version : 50727
 Source Host           : MySQL_ip:3306
 Source Schema         : MIAPP
 Target Server Type    : MySQL
 Target Server Version : 50727
 File Encoding         : 65001
 Date: 13/09/2019 14:33:38
*/

CREATE DATABASE MiApp CHARSET=UTF8;

SET NAMES utf8mb4;
SET FOREIGN_KEY_CHECKS = 0;

-- ----------------------------
-- Table structure for app
-- ----------------------------
DROP TABLE IF EXISTS `app`;
CREATE TABLE `app`  (
  `name` varchar(20) CHARACTER SET utf8mb4 COLLATE utf8mb4_general_ci NULL DEFAULT NULL COMMENT 'APP名称',
  `url` text CHARACTER SET utf8mb4 COLLATE utf8mb4_general_ci NULL DEFAULT NULL COMMENT 'APP下载链接',
  `info` longtext CHARACTER SET utf8mb4 COLLATE utf8mb4_general_ci NULL COMMENT 'APP简介'
) ENGINE = InnoDB CHARACTER SET = utf8mb4 COLLATE = utf8mb4_general_ci ROW_FORMAT = Dynamic;

SET FOREIGN_KEY_CHECKS = 1;

1. pymysql

简单介绍一下pymysql 的使用，该模块为第三方，需要用pip安装，安装方法不再赘述。

1.1 内置方法

pymysql方法

  • connect()连接数据库，参数为连接信息（host, port, user, password, charset）

pymysql对象方法

  • cursor()游标，用来定位数据库

  • cursor.execute(sql)执行sql语句

  • db.commit()提交事务

  • cursor.close()关闭游标

  • db.close()关闭连接

1.2 注意事项

只要涉及数据的修改操作，必须提交事务到数据库

查询数据库需要使用fet方法获取查询结果

1.3 详情

更多详情可以参考pymsql

2. 存储

创建配置文件（config.py）

'''
数据库连接信息
'''HOST = "xxx.xxx.xxx.xxx"PORT = 3306USER = "xxxxx"PASSWORD = "xxxxxxx"DB = "MIAPP"CHARSET = "utf8mb4"

表结构

mysql> desc MIAPP.app;
+-------+--------------+------+-----+---------+-------+
| Field | Type         | Null | Key | Default | Extra |
+-------+--------------+------+-----+---------+-------+
| name  | varchar(20)  | YES  |     | NULL    |       |
| url   | varchar(255) | YES  |     | NULL    |       |
| info  | text         | YES  |     | NULL    |       |
+-------+--------------+------+-----+---------+-------+3 rows in set (0.00 sec)

SQL语句

insert into app values(name,url,info);

完整代码

import requestsfrom lxml import etreeimport pymysqlfrom config import *class MiSpider(object):
    def __init__(self):
        self.bsase_url = "http://app.mi.com/categotyAllListApi?page={}&categoryId=15&pageSize=30" # 一级页面的URL地址
        self.headers = {"User-Agent":"Mozilla/5.0 (compatible; MSIE 9.0; Windows NT 6.1; Trident/5.0;"}
        self.db = pymysql.connect(host=HOST, port=PORT, user=USER, password=PASSWORD, database=DB, charset=CHARSET) # 连接数据库
        self.cursor = self.db.cursor() # 创建游标
        self.i = 0 # 用来计数，无其他作用

    # 获取响应对象
    def get_page(self, url):
        reponse = requests.get(url=url, headers=self.headers)        return reponse    # 解析一级页面，即json解析，得到APP详情页的链接
    def parse_page(self, url):
        html = self.get_page(url).json()        # two_url_list:[{"appId":"108048","dispayName":"..",...},{},{},...]
        two_url_list = html["data"]        for two_url in two_url_list:
            two_url = "http://app.mi.com/details?id={}".format(two_url["packageName"]) # 拼接app详情链接
            self.parse_info(two_url)    # 解析二级页面，得到名称、简介、下载链接
    def parse_info(self, two_url):
        html = self.get_page(two_url).content.decode("utf-8")
        parse_html = etree.HTML(html)        # 获取目标信息
        app_name = parse_html.xpath('//div[@class="intro-titles"]/h3/text()')[0].strip()
        app_info = parse_html.xpath('//p[@class="pslide"][1]/text()')[0].strip()
        app_url = "http://app.mi.com" + parse_html.xpath('//a[@class="download"]/@href')[0].strip()

        ins = "insert into app(name,url,info) values (%s,%s,%s)" # 需要执行的SQL语句

        self.cursor.execute(ins, [app_name, app_url, app_info])

        self.db.commit()

        self.i += 1
        print("第{}APP {}成功写入数据库".format(self.i, app_name))    # 主函数
    def main(self):
        for page in range(67):
            url = self.bsase_url.format(page)
            self.parse_page(url)        # 断开数据库
        self.cursor.close()
        self.db.close()

        print("执行结束，共{}个APP成功写入".format(self.i))if __name__ == "__main__":
    spider = MiSpider()
    spider.main()

使用Python抓取动态网站数据

多线程

爬取上述信息似乎有点慢，如果数据多的话太耗时，而且计算机资源也得不到充分的利用

这就需要用多线程的理念，关于多进程和多线程的概念网上比比皆是，只需要明白一点

进程可以包含很多个线程，进程死掉，线程不复存在

打个比方，假设有一列火车，把这列火车理解成进程的话，那么每节车厢就是线程，正是这许许多多的线程才共同组成了进程

python中有多线程的概念

假设现在有两个运算：

n += 1n -= 1

在python内部实际上这样运算的

x = n
x = n + 1n = x

x = n
x = n + 1n = x

线程有一个特性，就是会争夺计算机资源，如果一个线程在刚刚计算了x = n这时候另一个线程n = x运行了，那么这样下来全就乱了， 也就是说n加上一千个1再减去一千个1结果不一定为1，这时就考虑线程加锁问题了。

每个线程在运行的时候争抢共享数据，如果线程A正在操作一块数据，这时B线程也要操作该数据，届时就有可能造成数据紊乱，从而影响整个程序的运行。

所以Python有一个机制，在一个线程工作的时候，它会把整个解释器锁掉，导致其他的线程无法访问任何资源，这把锁就叫做GIL全局解释器锁，正是因为有这把锁的存在，名义上的多线程实则变成了单线程，所以很多人称GIL是python鸡肋性的存在。

针对这一缺陷，很多的标准库和第三方模块或者库都是基于这种缺陷开发，进而使得Python在改进多线程这一块变得尤为困难，那么在实际的开发中，遇到这种问题本人目前用四种解决方式：

  • 用multiprocessing代替Thead

  • 更换cpython为jpython

  • 加同步锁threading.Lock()

  • 消息队列queue.Queue()

如果需要全面性的了解并发，请点击并发编程，在这里只简单介绍使用

1. 队列方法

# 导入模块from queue import Queue# 使用q = Queue()
q.put(url)
q.get() # 当队列为空时，阻塞q.empty() # 判断队列是否为空，True/False

2. 线程方法

# 导入模块from threading import Thread# 使用流程t = Thread(target=函数名) # 创建线程对象t.start() # 创建并启动线程t.join() # 阻塞等待回收线程# 创建多线程for i in range(5):
    t = Thread(target=函数名)
    t.start()
    t.join()

3. 改写

理解以上内容就可以将原来的代码改写多线程，改写之前加上time来计时

使用Python抓取动态网站数据

多线程技术选用：

  • 爬虫涉及IO操作较多，贸然改进程会造成计算机资源的浪费。

    pass

  • 更换jpython简直没必要。

    pass

  • 加锁可以实现，不过针对IO还是比较慢，因为操作文件的话，必须加锁。

    pass

  • 使用消息队列可有效的提高爬虫速率。

线程池的设计：

  • 既然爬取的页面有67页，APP多达2010个，则考虑将URL入列
def url_in(self):
    for page in range(67):
        url = self.bsase_url.format(page)
        self.q.put(page)

下边是完整代码

import requestsfrom lxml import etreeimport timefrom threading import Threadfrom queue import Queueimport jsonimport pymysqlfrom config import *class MiSpider(object):
    def __init__(self):
        self.url = "http://app.mi.com/categotyAllListApi?page={}&categoryId=15&pageSize=30"
        self.headers = {"User-Agent": "Mozilla/5.0 (X11; Linux x86_64) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/78.0.3895.5 Safari/537.36"}        # 创建URL队列
        self.url_queue = Queue()    # 把所有要爬取的页面放进队列
    def url_in(self):
        for page in range(67):
            url = self.url.format(page)            # 加入队列
            self.url_queue.put(url)    # 线程事件函数
    def get_data(self):
        while True:            # 如果结果 为True,则队列为空了
            if self.url_queue.empty():                break
            # get地址,请求一级页面
            url = self.url_queue.get()
            html = requests.get(url=url, headers=self.headers).content.decode("utf-8")
            html = json.loads(html) # 转换为json格式
            # 解析数据
            app_list = [] # 定义一个列表,用来保存所有的APP信息 [(name,url,info),(),(),...]
            for app in html["data"]:                # 应用链接
                app_link = "http://app.mi.com/details?id=" + app["packageName"]
                app_list.append(self.parse_two_page(app_link))            return app_list    def parse_two_page(self, app_link):
        html = requests.get(url=app_link, headers=self.headers).content.decode('utf-8')
        parse_html = etree.HTML(html)

        app_name = parse_html.xpath('//div[@class="intro-titles"]/h3/text()')[0].strip()
        app_url = "http://app.mi.com" + parse_html.xpath('//div[@class="app-info-down"]/a/@href')[0].strip()
        app_info = parse_html.xpath('//p[@class="pslide"][1]/text()')[0].strip()

        info = (app_name, app_url, app_info)

        print(app_name)        return info    # 主函数
    def main(self):
        # url入队列
        self.url_in()        # 创建多线程
        t_list = []        for i in range(67):
            t = Thread(target=self.get_data)
            t_list.append(t)
            t.start()        for i in t_list:
            i.join()

        db = pymysql.connect(host=HOST, user=USER, password=PASSWORD, database=DB, charset=CHARSET)
        cursor = db.cursor()

        ins = 'insert into app values (%s, %s, %s)'

        app_list = self.get_data()
        print("正在写入数据库")
        cursor.executemany(ins, app_list)

        db.commit()
        cursor.close()
        db.close()if __name__ == '__main__':
    start = time.time()
    spider = MiSpider()
    spider.main()
    end = time.time()

    print("执行时间:%.2f"% (end - start))

当然这里的设计理念是将URL纳入队列之中，还可以将解析以及保存都写进线程，以提高程序的执行效率。

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