Python爬虫——简单网页抓取（实战案例）小白篇

在着手写爬虫抓取网页之前，要先把其需要的知识线路理清楚。

首先：了解相关的Http协议知识；
其次：熟悉Urllib、Requests库；
再者：开发工具的掌握 PyCharm、Fiddler；
最后：网页爬取案例；

下面就按这个路线逐一讲讲各部分的内容；

一、Http协议

HTTP协议是一个应用层面向对象协议，也叫超文本传输协议。

是基于TCP协议的可靠传输，采用客户端/服务器端模式，指定了客户端可能发送给服务器什么样的消息，以及服务端给出什么样的响应。

1）HTTP协议组成

HTTP协议请求由状态行、请求头和请求正文三部分组成；

请求端的HTTP报文叫做请求报文，响应端的叫做响应报文，通常，并不一定要有报文主体。

状态行：包括请求方式Method、资源路径URL、协议版本Version；
请求头：包括一些访问的域名、用户代理、Cookie等信息；
请求正文：就是HTTP请求的数据，允许为空字符串；

2）HTTP 请求方法

HTTP1.0 定义了三种请求方法： GET, POST 和 HEAD方法。

HTTP1.1 新增了六种请求方法：OPTIONS、PUT、PATCH、DELETE、TRACE 和 CONNECT 方法。

以上是HTTP所有的方法，但常见的方法有以下：

3）HTTP的请求响应模型

HTTP协议永远都是客户端发起请求，服务器回送响应。

这样就限制了使用HTTP协议，无法实现在客户端没有发起请求的时候，服务器将消息推送给客户端。

注意：HTTP协议是一个无状态的协议，同一个客户端的这次请求和上次请求是没有对应关系。

4）HTTP的状态码

Http状态码能告诉我们当前请求响应的状态，通过状态码判断和分析服务器的运行状态，以便更好的进行下一步的操作。

5）工作流程

一次HTTP操作称为一个事务，其工作过程可分为四步：

首先客户机与服务器需要建立连接，只要单击某个超级链接，HTTP的工作开始。
建立连接后，客户机发送一个请求给服务器；请求方式的格式为：统一资源标识符（URL）、协议版本号，后边是MIME信息包括请求修饰符、客户机信息和可能的内容。
服务器接到请求后，给予相应的响应信息；其格式为一个状态行，包括信息的协议版本号、一个成功或错误的代码，后边是MIME信息包括服务器信息、实体信息和可能的内容。
客户端接收服务器所返回的信息通过浏览器显示在用户的显示屏上，然后客户机与服务器断开连接。

如果在以上过程中的某一步出现错误，那么产生错误的信息将返回到客户端，有显示屏输出。

这些过程由HTTP自己完成，我们等待信息显示就可以了。

二、Urllib、Requests库

这两个库都建议新手能够熟练掌握，在Python爬虫中使用频率非常高。

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Urllib库

Urllib是Python中请求url连接的官方标准库，在Python2中主要为urllib和urllib2，在Python3中整合成了urllib。

1）主要包含以下4个模块

urllib.request：用于打开和阅读URL
urllib.error：包含由引发的异常urllib.request
urllib.parse：用于解析URL
urllib.robotparser：用于解析robot.txt文件

2）urllib.request.urlopen()

模块定义了有助于在复杂环境中打开URL（主要是HTTP）的函数和类-基本身份验证和摘要身份验证，重构定向，Cookie等。

语法结构

urllib.request.urlopen（url，data = None，[ timeout，] *，cafile = None，capath = None，cadefault = False，context = None）

语法详解

url：传入的对象可以是url也可以是一个request的对象；
data：data必须是一个直接要发送搭服务器的其他数据的对象，如果没有data数据的话可以为None，也可以不写。
timeout：以秒为单位制定用于组织链接尝试之类的操作超时；

3）urllib.openurl：返回对象的方法

  # 设置一个url对象
  url = "百度一下，你就知道"
  #发送请求，打开url
  up = urllib.request.urlopen(url)
  print(type(up))
  
  #返回对象
>>> <class 'http.client.HTTPResponse'>

上面我们可以看出返回的对象是HTTPResponse类型的，下面一起来看一下HTTPResponse类的方法

发送GET请求：

from urllib import request
response = request.urlopen('百度一下，你就知道')
print(response.read().decode())

发送post请求：

from urllib import reuqest
response = 	request.urlopen('Method Not Allowed', data=b'word=hello')
print(response.read().decode())   #decode()解码

我们已经知道在讲urlopen中传入一个网址的时候他就会主动的去访问目标的网址，会返回一个HTTPResponse类型的对象，那么我们是怎么知道我们发送的get请求和post请求呢？

    def get_method(self):
    """Return a string indicating the HTTP request method."""
    default_method = "POST" if self.data is not None else "GET"
    return getattr(self, 'method', default_method)

这个是源码中的一个方法，根据代码我们得知如果data是不为空的话，就是post请求，否则就是get请求。

4）urllib.request.Request

上面的urllib是可对网页发起请求，在我们实际的爬虫应用中，如果频繁的访问一个网页，网站就会识别我们是不是爬虫，这个时候我们就要利用Request来伪装我们的请求头。

urllib.request.Request(url, data=None, headers={}, origin_req_host=None, unverifiable=False, method=None)

推荐使用request()来进行访问的，因为使用request()来进行访问有两点好处：

可以直接进行post请求，不需要将 data参数转换成JSON格式
直接进行GET请求，不需要自己拼接url参数

如果只进行基本的爬虫网页抓取，那么urllib足够用了。

Requests库

requests库是一个常用于http请求的模块，可以方便的对网页进行爬取，是学习python爬虫比较好的http请求模块，比urllib库更加简洁，并且自带json解析器。

掌握了它，Cookies、登录验证、代理设置等操作都不是事儿。

1）request提供的方法

get(url,params,**kwargs)

url: 需要爬取的网站地址。
params: url中的额外参数，字典或者字节流格式，可选。
**kwargs : 控制访问的参数

post(url, data=None, json=None, **kwargs):

url: 需要爬取的网站地址。
data:传递的内容。
json:json格式传递的内容
**kwargs : 控制访问的参数

request(method, url, **kwargs):

method:需要使用的方法
url：爬行的路径
**kwargs : 控制访问的参数

2）控制访问的参数

通过上面方法返回的是一个Response对象，该对象有以下这些属性和方法：

requests的优势在于使用简单，相同一个功能，用requests实现起来代码量要少很多。

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三、开发工具的掌握

PyCharm – 交互很好的Python一款IDE；
Fiddler – 网页请求监控工具，我们可以使用它来了解用户触发网页请求后发生的详细步骤；

（1）PyCharm

PyCharm是一款著名的Python IDE开发工具，拥有一整套可以帮助用户在使用Python语言开发时提高其效率的工具。

具备基本的调试、语法高亮、Project管理、代码跳转、智能提示、自动完成、单元测试、版本控制。

此外，该IDE提供了一些高级功能，以用于支持Django框架下的专业Web开发。

pycharm官网分为两个版本：

第一个版本是Professional(专业版本)，这个版本功能更加强大，主要是为Python和web开发者而准备，是需要付费的。

第二个版本是社区版，一个专业版的阉割版，比较轻量级，主要是为Python和数据专家而准备的。

一般我们做开发，下载专业版本比较合适。

（2）Fiddler

Fiddler是一个http调试代理，它能够记录所有的你电脑和互联网之间的http通讯。

Fiddler 可以也可以让你检查所有的http通讯，设置断点，以及Fiddle 所有的“进出”的数据（指cookie,html,js,css等文件，这些都可以让你胡乱修改的意思）。

要比其他的网络调试器要更加简单，因为它仅仅暴露http通讯还有提供一个用户友好的格式。

1）基本工作原理

会话的概念：一次请求和一次响应就是一个会话。

2）fiddler主界面

工具栏

1：给会话添加备注信息
2：重新加载当前会话
3：删除会话选项
4：放行，和断点对应
5：响应模式。也即是，当Fiddler拿到远程的response后是缓存起来一次响应给客户端还是以stream的方式直接响应。
6：解码，有些请求是被编码的，点击这个按钮后可以根据响应的编码格式自动解码。
7：查找会话
8：保存会话
9：截屏。截屏后，会以会话的方式返回一个截图

判断get和post请求

会话列表属性说明

查看请求头和请求体

3）Fiddler设置过滤（抓取指定服务器地址的数据）

填写服务器地址多个ip之间需要用;隔开，或者每个ip或域名单独写一行；

Hosts 第二个下拉选说明：

No Host Filter 不设置hosts过滤

Hide The Following Hosts 隐藏过滤到的域名

Show Only The Following Hosts 只显示过滤到的域名

Flag The Following Hosts 标记过滤到的域名

类型过滤：图片、CSS、JS这类的静态素材也不需要看的情况下，直接全部过滤掉

.*\.(bmp|css|js|gif|ico|jp?g|png|swf|woff)

在这里插入图片描述

4）开启 Https 抓包监听

Fiddler 默认下，Fiddler不会捕获HTTPS会话，需要你设置下。

from all processes : 抓取所有的 https 程序, 包括本机和手机

from browsers only : 只抓取浏览器中的 https 请求

from non-browsers only : 只抓取除了浏览器之外的所有 https 请求

from remote clients only ：抓取远程的客户端的 https ,可以代表手机

Fiddler是最好用的Web调试工具之一，它能记录所有客户端和服务器的http和https请求，允许你监视，设置断点，甚至修改输入输出数据。

Fiddler包含了一个强大的基于事件脚本的子系统，并且能使用.net语言进行扩展。

你对HTTP 协议越了解，你就能越掌握Fiddler的使用方法，你越使用Fiddler，就越能帮助你了解HTTP协议。

四、网页爬取案例

案例1：爬取百度翻译接口

python
import requests

base_url = 'https://fanyi.baidu.com/sug'
kw = input('请输入要翻译的英文单词：')
data = {
    'kw': kw
}
headers = {
    # 由于百度翻译没有反扒措施，因此可以不写请求头
    'content-length': str(len(data)),
    'content-type': 'application/x-www-form-urlencoded; charset=UTF-8',
    'referer': '百度翻译-200种语言互译、沟通全世界！',
    'x-requested-with': 'XMLHttpRequest'
}
response = requests.post(base_url, headers=headers, data=data)
# print(response.json())
#结果：{'errno': 0, 'data': [{'k': 'python', 'v': 'n. 蟒; 蚺蛇;'}, {'k': 'pythons', 'v': 'n. 蟒; 蚺蛇;  python的复数;'}]}

#-----------------------------把他变成一行一行
result=''
for i in response.json()['data']:
    result+=i['v']+'\n'
print(kw+'的翻译结果为：')
print(result)

案例2：爬取百度产品列表

 # 1.导包
  import requests
  
  # 2.确定url
  base_url = '百度产品大全'
  
  # 3.发送请求，获取响应
  response = requests.get(base_url)
  
  # 4.查看页面内容,可能出现 乱码
  # print(response.text)
  # print(response.encoding)
  
  # 5.解决乱码
  
  # 方法一：转换成utf-8格式
  # response.encoding='utf-8'
  # print(response.text)
  
  #方法二：解码为utf-8
  with open('index.html', 'w', encoding='utf-8') as fp:
      fp.write(response.content.decode('utf-8'))
      
  print(response.status_code)
  print(response.headers)
  print(type(response.text))
  print(type(response.content))

案例3：爬取百度贴吧前十页（get请求）

# _--------------------爬取百度贴吧搜索某个贴吧的前十页
import requests, os

base_url = '登录_百度贴吧
headers = {
    'User-Agent': 'Mozilla/5.0 (Windows NT 6.1; Win64; x64) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/77.0.3865.90 Safari/537.36',
}
dirname = './tieba/woman/'
if not os.path.exists(dirname):
    os.makedirs(dirname)
for i in range(0, 10):
    params = {
        'ie': 'utf-8',
        'kw': '美女',
        'pn': str(i * 50)
    }
    response = requests.get(base_url, headers=headers, params=params)
    with open(dirname + '美女第%s页.html' % (i+1), 'w', encoding='utf-8') as file:
        file.write(response.content.decode('utf-8'))