Python 爬蟲進(jìn)階 - 前后端分離有什么了不起，過程超詳細(xì)！
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后臺(tái)回復(fù)【大禮包】送你Python自學(xué)大禮包
我們要抓取下面這個(gè)網(wǎng)站上的所有圖書列表：
https://www.epubit.com/books
1) 探索研究
創(chuàng)建一個(gè)新的python文件，寫入如下代碼：
import?requests
url?=?'https://www.epubit.com/books'
res?=?requests.get(url)
print(res.text)
運(yùn)行發(fā)現(xiàn)打印結(jié)果如下：
這里面根本沒有圖書的信息。但使用瀏覽器檢查器可以看到圖書的信息：
我們碰到了一個(gè)基于前后端分離的網(wǎng)站，或者說一個(gè)用JavaScript獲取數(shù)據(jù)的網(wǎng)站。這種網(wǎng)站的數(shù)據(jù)流程是這樣的：
初次請(qǐng)求只返回了網(wǎng)頁的基本框架，并沒有數(shù)據(jù)。就是前面截圖看到那樣。 但網(wǎng)頁的基本框架中包含JavaScript的代碼，這段代碼會(huì)再發(fā)起一次或者多次請(qǐng)求獲取數(shù)據(jù)。我們稱為后續(xù)請(qǐng)求。
為了抓取這樣的網(wǎng)站，有兩個(gè)辦法：
分析出后續(xù)請(qǐng)求的地址和參數(shù)，寫代碼發(fā)起同樣的后續(xù)請(qǐng)求。 使用模擬瀏覽器技術(shù)，比如selenium。這種技術(shù)可以自動(dòng)發(fā)起后續(xù)請(qǐng)求獲取數(shù)據(jù)。
2) 分析后續(xù)請(qǐng)求
打開谷歌瀏覽器的檢查器，按圖中的指示操作：
點(diǎn)擊Network，這里可以查看瀏覽器發(fā)送的所有網(wǎng)絡(luò)請(qǐng)求。 選XHR，查看瀏覽器用JavaScript發(fā)送的請(qǐng)求。 下面可以看到很多請(qǐng)求。我們要一個(gè)個(gè)看過去找到包含商品列表的請(qǐng)求。
再來理解一下瀏覽器打開一個(gè)網(wǎng)頁的過程，一般并不是一個(gè)請(qǐng)求返回了所有的內(nèi)容，而是包含多個(gè)步驟：
第一個(gè)請(qǐng)求獲得HTML文件，里面可能包含文字，數(shù)據(jù)，圖片的地址，樣式表地址等。HTML文件中并沒有直接包含圖片。 瀏覽器根據(jù)HTML中的鏈接，再次發(fā)送請(qǐng)求，讀取圖片，樣式表，基于JavaScript的數(shù)據(jù)等。
所以我們看到有這么不同類型的請(qǐng)求：XHR, JS，CSS，Img，F(xiàn)ont, Doc等。
我們爬取的網(wǎng)站發(fā)送了很多個(gè)XHR請(qǐng)求，分別用來請(qǐng)求圖書列表，網(wǎng)頁的菜單，廣告信息，頁腳信息等。我們要從這些請(qǐng)求中找出圖書的請(qǐng)求。
具體操作步驟如圖：
在左邊選中請(qǐng)求 在右邊選擇Response 下面可以看到這個(gè)請(qǐng)求返回的數(shù)據(jù)，從數(shù)據(jù)可以判斷是否包含圖書信息。
Javascript請(qǐng)求返回的格式通常是JSON格式，這是一種JavaScript的數(shù)據(jù)格式，里面包含用冒號(hào)隔開的一對(duì)對(duì)數(shù)據(jù)，比較容易看懂。JSON很像Python中的字典。
在眾多的請(qǐng)求中，可以根據(jù)請(qǐng)求的名字大致判斷，提高效率。比如上圖中g(shù)etUBookList看起來就像是獲取圖書列表。點(diǎn)開查看，返回的果然是圖書列表。
請(qǐng)記住這個(gè)鏈接的地址和格式，后面要用到：
https://www.epubit.com/pubcloud/content/front/portal/getUbookList?page=1&row=20&=&startPrice=&endPrice=&tagId= 分析一下，可以看到：
網(wǎng)址是：https://www.epubit.com/pubcloud/content/front/portal/getUbookList page=1表示第1頁，我們可以依次傳入2，3，4等等。 row=20表示每一頁有20本書 startPrice和endPrice表示價(jià)格條件，他們的值都是空，表示不設(shè)定價(jià)格限制。
3) 使用postman測(cè)試猜想
為了驗(yàn)證這個(gè)設(shè)想打開谷歌瀏覽器，在地址欄中輸入以下網(wǎng)址：
https://www.epubit.com/pubcloud/content/front/portal/getUbookList?page=1&row=20&=&startPrice=&endPrice=&tagId=
可是得到了如下的返回結(jié)果：
{
????"code":?"-7",
????"data":?null,
????"msg":?"系統(tǒng)臨時(shí)開小差，請(qǐng)稍后再試~",
????"success":?false
}
這并不是系統(tǒng)出了問題，而是系統(tǒng)檢測(cè)到我們是非正常的請(qǐng)求，拒絕給我們返回?cái)?shù)據(jù)。
這說明除了發(fā)送這個(gè)URL，還需要給服務(wù)器傳送額外的信息，這些信息叫做Header，翻譯成中文是請(qǐng)求頭的意思。
在下圖中可以看到正常的請(qǐng)求中包含了多個(gè)請(qǐng)求頭：
選中要查看的請(qǐng)求 在右邊選Headers 往下翻，可以看到Request Headers，下面就是一項(xiàng)項(xiàng)數(shù)據(jù)： Accept: application/json, text/plain, / Accept-Encoding:gzip, deflate, br ....
為了讓服務(wù)器正常處理請(qǐng)求，我們要模擬正常的請(qǐng)求，也添加相應(yīng)的header。如果給的Header也都一樣，服務(wù)器根本不可能識(shí)別出我們是爬蟲。后面我們會(huì)學(xué)習(xí)如何在發(fā)送請(qǐng)求時(shí)添加header。
但通常服務(wù)器并不會(huì)檢查所有的Header，可能只要添加一兩個(gè)關(guān)鍵Header就可以騙服務(wù)器給我們數(shù)據(jù)了。但我們要一個(gè)個(gè)測(cè)試那些Header是必須的。
在瀏覽器中無法添加Header，為了發(fā)送帶Header的HTTP請(qǐng)求，我們要使用另一個(gè)軟件叫做Postman。這是一個(gè)API開發(fā)者和爬蟲工程師最常使用的工具之一。
首先在postman的官網(wǎng)下載：www.postman.com。根據(jù)指示一步步安裝軟件，中間沒有額外的設(shè)置。
打開postman后可以看到如下界面：
在最上面點(diǎn)擊加號(hào)，可以添加一個(gè)新的請(qǐng)求 中間填寫請(qǐng)求的URL 點(diǎn)Headers進(jìn)入Headers的設(shè)置界面，添加Header。
這些Header的名字和值可以在檢查器中復(fù)制過來。如果自己拼寫，注意千萬不要寫錯(cuò)。
我們來了解一下幾個(gè)常見的header:
User-Agent: 這個(gè)Header表示請(qǐng)求者是誰，一般是一個(gè)包括詳細(xì)版本信息的瀏覽器的名字，比如：Mozilla/5.0 (Macintosh; Intel Mac OS X 10_15_7) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/87.0.4280.88 Safari/537.36
如果爬蟲不添加這個(gè)Header，服務(wù)器一下就能識(shí)別出這是不正常請(qǐng)求，可以予以拒絕。當(dāng)然，是否拒絕取決于程序員的代碼邏輯。
Cookie: 如果一個(gè)網(wǎng)站需要登錄，登錄的信息就保存在Cookie中。服務(wù)器通過這個(gè)Header判定是否登陸了，登陸的是誰。
假設(shè)我們要自動(dòng)在京東商城下單，我們可以先人工登錄，復(fù)制Cookie的值，用Python發(fā)送請(qǐng)求并包含這個(gè)Cookie，這樣服務(wù)器就認(rèn)為我們已經(jīng)登陸過了，允許我們下單或做其他操作。如果在程序中加上計(jì)時(shí)的功能，指定具體下單的時(shí)間點(diǎn)，這就是秒殺程序。這是爬取需要登錄的網(wǎng)站的一種常用方法。
Accept：指瀏覽器接受什么格式的數(shù)據(jù)，比如**application/json, text/plain, */***是指接受JSON，文本數(shù)據(jù)，或者任何數(shù)據(jù)。
Origin-Domain: 是指請(qǐng)求者來自那個(gè)域名，這個(gè)例子中是：www.epubit.com
關(guān)于更多的HTTP的Header，可以在網(wǎng)上搜索HTTP Headers學(xué)習(xí)。
我一個(gè)個(gè)添加常用的Header，但服務(wù)器一直不返回?cái)?shù)據(jù)，直到添加了Origin-Domain這個(gè)Header。這說明這個(gè)Header是必備條件。
網(wǎng)頁的后臺(tái)程序有可能不檢查Header，也有可能檢查一個(gè)Header，也有可能檢查多個(gè)Header，這都需要我們嘗試才能知道。
既然Origin-Domain是關(guān)鍵，也許后臺(tái)程序只檢查這一個(gè)Header，我們通過左邊的選擇框去掉其他的Header，只保留Origin-Domain，請(qǐng)求仍然成功，這說明后臺(tái)只檢查了這一個(gè)Header:
然后修改地址欄中的page參數(shù)，獲取其他的頁，比如截圖中修改成了3，再發(fā)送請(qǐng)求，發(fā)現(xiàn)服務(wù)器返回了新的數(shù)據(jù)（其他的20本書）。這樣我們的請(qǐng)求過程就成功了。
4) 寫抓取程序
開發(fā)爬蟲，主要的時(shí)間是分析，一旦分析清楚了，爬取代碼并不復(fù)雜：
import?requests
def?get_page(page=1):
????'''抓取指定頁的數(shù)據(jù)，默認(rèn)是第1頁'''
????#?使用page動(dòng)態(tài)拼接URL
????url?=?f'https://www.epubit.com/pubcloud/content/front/portal/getUbookList?page={page}&row=20&=&startPrice=&endPrice=&tagId='
????headers?=?{'Origin-Domain':?'www.epubit.com'}
????#?請(qǐng)求的時(shí)候同時(shí)傳入headers
????res?=?requests.get(url,?headers=headers)?
????print(res.text)
get_page(5)
這里我們測(cè)試了抓取第5頁的數(shù)據(jù)，比對(duì)打印出的JSON數(shù)據(jù)和網(wǎng)頁上的第5頁數(shù)據(jù)，結(jié)果是匹配的。
現(xiàn)在我們?nèi)シ治鯦SON的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，再來完善這個(gè)程序。
5) 分析JSON數(shù)據(jù)
JSON就像Python中的字典，用大括號(hào)存放數(shù)據(jù)，用冒號(hào)分割鍵和值。下面是省略的JSON數(shù)據(jù)：
{
????"code":?"0",
????"data":?{
????????"current":?1,?//第一頁
????????"pages":?144,?//一共幾頁
????????"records":?[??//很多本書的信息放在方括號(hào)中
????????????{
????????????????"authors":?"[美]?史蒂芬·普拉達(dá)（Stephen?Prata）",??//作者
????????????????"code":?"UB7209840d845c9",?//代碼
????????????????"collectCount":?416,?//喜歡數(shù)
????????????????"commentCount":?64,?//評(píng)論數(shù)
????????????????"discountPrice":?0,?//折扣價(jià)
????????????????"downebookFlag":?"N",
????????????????"fileType":?"",
????????????????...
????????????},
????????????{
????????????????"authors":?"笨叔",
????????????????"code":?"UB7263761464b35",
????????????????"collectCount":?21,
????????????????"commentCount":?3,
????????????????"discountPrice":?0,
????????????????"downebookFlag":?"N",
????????????????"fileType":?"",
????????????????...
????????????},
????????????...
????????],
????????"size":?20,
????????"total":?2871
????},
????"msg":?"成功",
????"success":?true
}
我們來學(xué)習(xí)一下這個(gè)JSON格式：
最外面是一個(gè)大括號(hào)，里面包含了code, data, msg, success四塊信息。這個(gè)格式是開發(fā)這個(gè)網(wǎng)頁的程序員自己設(shè)計(jì)的，不同的網(wǎng)頁可能不同。 其中code, msg和sucess表示請(qǐng)求的狀態(tài)碼，請(qǐng)求返回的提示，請(qǐng)求是否成功。而真正的數(shù)據(jù)都在data中。 data的冒號(hào)后面是一個(gè)大括號(hào)，表示一個(gè)數(shù)據(jù)對(duì)象。里面包含了當(dāng)前頁數(shù)(current)，總頁數(shù)(pages)，書的信息(records)等。 records表示很多本書，所以它用一個(gè)方括號(hào)表示，方括號(hào)里面又有很多大括號(hào)包起來的數(shù)據(jù)對(duì)象，每個(gè)大括號(hào)表示一本書。
{
????"authors":?"[美]?史蒂芬·普拉達(dá)（Stephen?Prata）",?//書名
????"code":?"UB7209840d845c9",?//代碼
????"collectCount":?416,?//喜歡數(shù)
????"commentCount":?64,??//評(píng)論數(shù)
????"discountPrice":?0,??//折扣0，表示沒有折扣
????...
????"forSaleCount":?3,??//在售數(shù)量
????...
????"logo":?"https://cdn.ptpress.cn/pubcloud/bookImg/A20190961/20200701F892C57D.jpg",
????"name":?"C++?Primer?Plus?第6版?中文版",?//書名
????...
????"price":?100.30,??//價(jià)格
????...
}
每本書的信息有很多個(gè)字段，這里省略掉了很多字段，給重要的信息添加了注釋。
6) 完成程序
現(xiàn)在來完善上面的程序，從JSON中解析出我們要的數(shù)據(jù)，為了簡(jiǎn)化，我們只抓?。簳?，作者，編號(hào)和價(jià)格。
程序框架：
import?requests
import?json
import?time?
class?Book:
????#?--省略--
def?get_page(page=1):
????#?--省略--
????books?=?parse_book(res.text)
????return?books
def?parse_book(json_text):
????#--省略--
all_books?=?[]
for?i?in?range(1,?10):
????print(f'======抓取第{i}頁======')
????books?=?get_page(i)
????for?b?in?books:
????????print(b)
????all_books.extend(books)
????print('抓完一頁，休息5秒鐘...')
????time.sleep(5)
定義了Book類來表示一本書 添加了parse_book函數(shù)負(fù)責(zé)解析數(shù)據(jù)，返回包含當(dāng)前頁的20本書的list 最下面使用for循環(huán)抓取數(shù)據(jù)，并放到一個(gè)大的列表中，range中添加要抓取的頁數(shù)。通過前面的分析可以知道一共有幾頁。 抓取完一頁后，一定要sleep幾秒，一是防止給網(wǎng)站帶來太大壓力，二是防止網(wǎng)站會(huì)封鎖你的IP，是為他好，也是為了自己好。 把抓來的信息保存到文件中的代碼，請(qǐng)自行完成。
下面來看看，被省略掉的部分：
Book類：
class?Book:
????def?__init__(self,?name,?code,?author,?price):
????????self.name?=?name
????????self.code?=?code
????????self.author?=?author
????????self.price?=?price
????def?__str__(self):
????????return?f'書名：{self.name}，作者：{self.author}，價(jià)格：{self.price}，編號(hào)：{self.code}'
下面是__str__函數(shù)是一個(gè)魔法函數(shù)，當(dāng)我們使用print打印一個(gè)Book對(duì)象的時(shí)候，Python會(huì)自動(dòng)調(diào)用這個(gè)函數(shù)。
parse_book函數(shù)：
import?json
def?parse_book(json_text):
????'''根據(jù)返回的JSON字符串，解析書的列表'''
????books?=?[]
????#?把JSON字符串轉(zhuǎn)成一個(gè)字典dict類
????book_json?=?json.loads(json_text)
????records?=?book_json['data']['records']
????for?r?in?records:
????????author?=?r['authors']
????????name?=?r['name']
????????code?=?r['code']
????????price?=?r['price']
????????book?=?Book(name,?code,?author,?price)
????????books.append(book)
????return?books
在最上面import了json模塊，這是Python自帶的，不用安裝 關(guān)鍵的代碼就是使用json把抓來的JSON字符串轉(zhuǎn)成字典，剩下的是對(duì)字典的操作，就很容易理解了。
抓取基于 JavaScript 的網(wǎng)頁，復(fù)雜主要在于分析過程，一旦分析完成了，抓取的代碼比 HTML 的頁面還要更簡(jiǎn)單清爽！
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見面禮
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