爬虫的自我修养_2
一、Handler处理器 和 自定义Opener（引擎们）
opener是 urllib2.OpenerDirector 的实例，我们之前一直都在使用的urlopen，它是一个特殊的opener（也就是模块帮我们构建好的）。
-
但是基本的urlopen()方法不支持代理、cookie等其他的HTTP/HTTPS高级功能。所以要支持这些功能：
- 使用相关的
Handler处理器来创建特定功能的处理器对象； - 然后通过
urllib2.build_opener()方法使用这些处理器对象，创建自定义opener对象； - 使用自定义的opener对象，调用
open()方法发送请求。
- 使用相关的
如果程序里所有的请求都使用自定义的opener，可以使用
urllib2.install_opener()将自定义的 opener 对象 定义为 全局opener，表示如果之后凡是调用urlopen，都将使用这个opener（根据自己的需求来选择）
自定义简单的opener
#!/usr/bin/env python
# -*- coding:utf-8 -*-
import urllib2
# 构建一个HTTPHandler处理器对象，支持处理HTTP的请求
#http_handler = urllib2.HTTPHandler()
# 不加参数时，和使用urllib2.urlopen()发送HTTP/HTTPS请求得到的结果是一样的。
# 在HTTPHandler增加参数"debuglevel=1"将会自动打开Debug log 模式，程序在执行的时候会打印收发包的报头（请求头）的信息
http_handler = urllib2.HTTPHandler(debuglevel=1)
# 调用build_opener()方法构建一个自定义的opener对象，参数是构建的处理器对象
opener = urllib2.build_opener(http_handler)
request = urllib2.Request("http://www.baidu.com/")
response = opener.open(request)
# print response.read()
ProxyHandler处理器（代理设置）
使用代理IP，这是爬虫/反爬虫的第二大招，通常也是最好用的。
很多网站会检测某一段时间某个IP的访问次数(通过流量统计，系统日志等)，如果访问次数多的不像正常人，它会禁止这个IP的访问。
所以我们可以设置一些代理服务器，每隔一段时间换一个代理，就算IP被禁止，依然可以换个IP继续爬取。
urllib2中通过ProxyHandler来设置使用代理服务器，下面代码说明如何使用自定义opener来使用代理：
#!/usr/bin/env python
# -*- coding:utf-8 -*-
import urllib2
# 代理开关，表示是否启用代理
proxyswitch = False
# 构建一个Handler处理器对象，参数是一个字典类型，包括代理类型和代理服务器IP+PROT
# httpproxy_handler = urllib2.ProxyHandler({"http" : "124.88.67.54:80"})
# 如果代理服务器有密码
authproxy_handler = urllib2.ProxyHandler({"http" : "mr_mao_hacker:sffqry9r@114.215.104.49:16816"})
# 构建了一个没有代理的处理器对象
nullproxy_handler = urllib2.ProxyHandler({})
if proxyswitch:
opener = urllib2.build_opener(httpproxy_handler)
else:
opener = urllib2.build_opener(nullproxy_handler)
# 构建了一个全局的opener，之后所有的请求都可以用urlopen()方式去发送，也附带Handler的功能
urllib2.install_opener(opener)
request = urllib2.Request("http://www.baidu.com/")
response = urllib2.urlopen(request)
#print response.read().decode("gbk")
print response.read()
免费代理网站：
如果代理IP足够多，就可以像随机获取User-Agent一样，随机选择一个代理去访问网站。
HTTPPasswordMgrWithDefaultRealm()
HTTPPasswordMgrWithDefaultRealm()类将创建一个密码管理对象，用来保存 HTTP 请求相关的用户名和密码，主要应用两个场景：
- 验证代理授权的用户名和密码 (
ProxyBasicAuthHandler()) - 验证Web客户端的的用户名和密码 (
HTTPBasicAuthHandler())
#!/usr/bin/env python
# -*- coding:utf-8 -*-
import urllib2
test = "test"
password = "123456"
webserver = "192.168.21.52"
test2 = "x5456"
password2 = "5456"
webserver2 = "119.130.115.226:808"
# 构建一个密码管理对象，可以用来保存和HTTP请求相关的授权账户信息
passwordMgr1 = urllib2.HTTPPasswordMgrWithDefaultRealm()
passwordMgr2 = urllib2.HTTPPasswordMgrWithDefaultRealm()
# 添加授权账户信息，第一个参数realm如果没有指定就写None，后三个分别是站点IP，账户和密码
passwordMgr1.add_password(None, webserver, test, password)
# 代理服务器的ip：port、用户名、密码
passwordMgr2.add_password(None, webserver2, test2, password2)
# HTTPBasicAuthHandler() HTTP基础验证处理器类
httpauth_handler = urllib2.HTTPBasicAuthHandler(passwordMgr1)
# 处理代理基础验证相关的处理器类
proxyauth_handler = urllib2.ProxyBasicAuthHandler(passwordMgr2)
# 构建自定义opener，里面可以加多个参数
opener = urllib2.build_opener(httpauth_handler, proxyauth_handler)
# urllib2.install_opener(opener) # 加上这句话，urllib2.urlopen()使用的是我们自写的opener
request = urllib2.Request("http://192.168.21.52/")
# 用加上授权验证信息
response = opener.open(request)
# 没有授权验证信息
#response = urllib2.urlopen(request)
print response.read()
Cookie的应用
Cookies在爬虫方面最典型的应用是判定注册用户是否已经登录网站，用户可能会得到提示，是否在下一次进入此网站时保留用户信息以便简化登录手续。
cookielib库 和 HTTPCookieProcessor处理器
在Python处理Cookie，一般是通过cookielib模块和 urllib2模块的HTTPCookieProcessor处理器类一起使用。
cookielib模块：主要作用是提供用于存储cookie的对象
HTTPCookieProcessor处理器：主要作用是处理这些cookie对象，并构建handler对象。
cookielib 库
该模块主要的对象有CookieJar、FileCookieJar、MozillaCookieJar、LWPCookieJar。
CookieJar：管理HTTP cookie值、存储HTTP请求生成的cookie、向传出的HTTP请求添加cookie的对象。整个cookie都存储在内存中，对CookieJar实例进行垃圾回收后cookie也将丢失。
FileCookieJar (filename,delayload=None,policy=None)：从CookieJar派生而来，用来创建FileCookieJar实例，检索cookie信息并将cookie存储到文件中。filename是存储cookie的文件名。delayload为True时支持延迟访问访问文件，即只有在需要时才读取文件或在文件中存储数据。
MozillaCookieJar (filename,delayload=None,policy=None)：从FileCookieJar派生而来，创建与
Mozilla浏览器 cookies.txt兼容的FileCookieJar实例。LWPCookieJar (filename,delayload=None,policy=None)：从FileCookieJar派生而来，创建与
libwww-perl标准的 Set-Cookie3 文件格式兼容的FileCookieJar实例。
其实大多数情况下，我们只用CookieJar()，如果需要和本地文件交互，就用 MozillaCookjar() 或 LWPCookieJar()
#!/usr/bin/env python
# -*- coding:utf-8 -*-
import urllib,urllib2,cookielib
# 通过CookieJar()类构建一个cookieJar()对象，用来保存cookie的值
cookie = cookielib.CookieJar()
# 通过HTTPCookieProcessor()处理器类构建一个处理器对象，用来处理cookie
# 参数就是构建的CookieJar()对象
cookie_handler = urllib2.HTTPCookieProcessor(cookie)
# 构建一个自定义的opener
opener = urllib2.build_opener(cookie_handler)
# 通过自定义opener的addheaders的参数，可以添加HTTP报头参数
opener.addheaders = [("User-Agent", "Mozilla/5.0 (Windows NT 10.0; Win64; x64) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/54.0.2840.99 Safari/537.36")]
# renren网的登录接口
url = "http://www.renren.com/PLogin.do"
# 需要登录的账户密码
data = {"email":"mr_mao_hacker@163.com", "password":"alarmchime"}
# 通过urlencode()编码转换
data = urllib.urlencode(data)
# 第一次是post请求，发送登录需要的参数，获取cookie
request = urllib2.Request(url, data = data)
# 发送第一次的post请求，生成登录后的cookie(如果登录成功的话)
response = opener.open(request)
# 获取个人主页
print response.read()
# 已经有cookie了，那还不干点别的事 ，第二次可以是get请求，这个请求将保存生成cookie一并发到web服务器，服务器会验证cookie通过
response_deng = opener.open("http://www.renren.com/410043129/profile")
# 获取登录后才能访问的页面信息
print response_deng.read()
小Tips：
两种添加报头的方法
request.add_header("User-Agent", "Mozilla/5.0 (Windows NT 10.0; Win64; x64) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/54.0.2840.99 Safari/537.36")
opener.addheaders = [("User-Agent", "Mozilla/5.0 (Windows NT 10.0; Win64; x64) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/54.0.2840.99 Safari/537.36")]
二、Re模块
实际上爬虫一共就四个主要步骤：
- 明确目标 (要知道你准备在哪个范围或者网站去搜索)
- 爬 (将所有的网站的内容全部爬下来)
- 取 (去掉对我们没用处的数据)
- 处理数据（按照我们想要的方式存储和使用）
对于文本的过滤或者规则的匹配，最强大的就是正则表达式，是Python爬虫世界里必不可少的神兵利器。
什么是正则表达式
正则表达式，又称规则表达式，通常被用来检索、替换那些符合某个模式(规则)的文本。
正则表达式是对字符串操作的一种逻辑公式，就是用事先定义好的一些特定字符、及这些特定字符的组合，组成一个“规则字符串”，这个“规则字符串”用来表达对字符串的一种过滤逻辑。
给定一个正则表达式和另一个字符串，我们可以达到如下的目的：
- 给定的字符串是否符合正则表达式的过滤逻辑（“匹配”）；
- 通过正则表达式，从文本字符串中获取我们想要的特定部分（“过滤”）。
正则表达式匹配规则
python中的re模块
pattern = re.compile(r"\d") # r表示字符串不受\n,\d,\w等转义字符影响，u表示是unicode字符串
pattern.match(str,begin,end)# 起始位置，终止位置（是以切片的形式顾头不顾尾）
# 从起始位置开始往后找，返回第一个符合规则的（返回的是match对象），只匹配一次
pattern.search(str,begin,end)
# 从随机位置开始往后找，返回第一个符合规则的（返回的也是match对象），只匹配一次
pattern.findall(str,begin,end)
# 匹配全部字符串，返回列表
pattern.split(str,count)# 切割次数
# 分割字符串
pattern.sub('替换文字',"字符串")
re.I ==> 忽略大小写 re.S ==> 全文匹配
用法
match
search
findall
split
sub
1 #!/usr/bin/env python示例：通过re模块提取段子
2 # -*- coding:utf-8 -*-
3
4 import urllib2,urllib,re
5
6 class Spider(object):
7 def __init__(self):
8 self.page = 1
9 self.switch = True
10
11 def loadPage(self):
12 """
13 下载页面
14 :return:
15 """
16 url = "http://www.neihan8.com/article/list_5_"+str(self.page)+".html"
17 # headers = {"User-Agent" : "Mozilla/5.0 (Windows NT 10.0; Win64; x64) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/54.0.2840.99 Safari/537.36"}
18 # request = urllib2.Request(url,headers=headers)
19 # response = urllib2.urlopen(request)
20 headers = {"User-Agent": "Mozilla/5.0 (Windows NT 10.0; Win64; x64) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/54.0.2840.99 Safari/537.36"}
21 request = urllib2.Request(url, headers=headers)
22 print("正在下载...")
23 response = urllib2.urlopen(request)
24 html = response.read().decode('gbk')
25 self.dealPage(html)
26
27 def dealPage(self,html):
28 """
29 处理页面
30 :return:
31 """
32 pattern = re.compile('<div\sclass="f18 mb20">(.*?)</div>',re.S)
33 content_list = pattern.findall(html.replace("<p>","").replace("</p>","").replace("<br />","").replace("<br>","").
34 replace("…","").replace('”','').replace("“",''))
35 for i in content_list:
36 self.writePage(i)
37
38 def writePage(self,duanzi):
39 """
40 保存段子
41 :return:
42 """
43 with open('duanzi.txt','a') as f:
44 print("正在保存...")
45 f.write(duanzi.encode('utf-8'))
46
47 def startWork(self):
48 """
49 控制爬虫是否运行
50 :return:
51 """
52 while self.switch:
53 self.loadPage()
54 userinput = raw_input("任意键继续爬取，输入q停止爬取")
55 if userinput == 'q':
56 self.switch = False
57 print("谢谢使用...")
58 self.page += 1
59
60 if __name__ == '__main__':
61 duanziSpider = Spider()
62 duanziSpider.startWork()
lxml库
lxml 是 一个HTML/XML的解析器，主要的功能是如何解析和提取 HTML/XML 数据。
lxml和正则一样，也是用 C 实现的，是一款高性能的 Python HTML/XML 解析器，我们可以利用之前学习的XPath语法，来快速的定位特定元素以及节点信息。
lxml python 官方文档：http://lxml.de/index.html
需要安装C语言库，可使用 pip 安装：
pip install lxml（或通过wheel方式安装）
初步使用
我们利用它来解析 HTML 代码，简单示例：
# lxml_test.py
# 使用 lxml 的 etree 库
from lxml import etree
text = '''
<div>
<ul>
<li class="item-0"><a href="link1.html">first item</a></li>
<li class="item-1"><a href="link2.html">second item</a></li>
<li class="item-inactive"><a href="link3.html">third item</a></li>
<li class="item-1"><a href="link4.html">fourth item</a></li>
<li class="item-0"><a href="link5.html">fifth item</a> # 注意，此处缺少一个 </li> 闭合标签
</ul>
</div>
'''
#利用etree.HTML，将字符串解析为HTML文档
html = etree.HTML(text)
# 按字符串序列化HTML文档
result = etree.tostring(html)
print(result)
输出结果：
<html><body>
<div>
<ul>
<li class="item-0"><a href="link1.html">first item</a></li>
<li class="item-1"><a href="link2.html">second item</a></li>
<li class="item-inactive"><a href="link3.html">third item</a></li>
<li class="item-1"><a href="link4.html">fourth item</a></li>
<li class="item-0"><a href="link5.html">fifth item</a></li>
</ul>
</div>
</body></html>
lxml 可以自动修正 html 代码，例子里不仅补全了 li 标签，还添加了 body，html 标签。
文件读取：
除了直接读取字符串，lxml还支持从文件里读取内容。我们新建一个hello.html文件：
<!-- hello.html -->
<div>
<ul>
<li class="item-0"><a href="link1.html">first item</a></li>
<li class="item-1"><a href="link2.html">second item</a></li>
<li class="item-inactive"><a href="link3.html"><span class="bold">third item</span></a></li>
<li class="item-1"><a href="link4.html">fourth item</a></li>
<li class="item-0"><a href="link5.html">fifth item</a></li>
</ul>
</div>
再利用 etree.parse() 方法来读取文件。
# lxml_parse.py
from lxml import etree
# 读取外部文件 hello.html
html = etree.parse('./hello.html')
result = etree.tostring(html, pretty_print=True)
print(result)
输出结果与之前相同：
<html><body>
<div>
<ul>
<li class="item-0"><a href="link1.html">first item</a></li>
<li class="item-1"><a href="link2.html">second item</a></li>
<li class="item-inactive"><a href="link3.html">third item</a></li>
<li class="item-1"><a href="link4.html">fourth item</a></li>
<li class="item-0"><a href="link5.html">fifth item</a></li>
</ul>
</div>
</body></html>
XPath实例测试
1. 获取所有的 <li> 标签
# xpath_li.py
from lxml import etree
html = etree.parse('hello.html')
print type(html) # 显示etree.parse() 返回类型
result = html.xpath('//li')
print result # 打印<li>标签的元素集合
print len(result)
print type(result)
print type(result[0])
输出结果：
<type 'lxml.etree._ElementTree'>
[<Element li at 0x1014e0e18>, <Element li at 0x1014e0ef0>, <Element li at 0x1014e0f38>, <Element li at 0x1014e0f80>, <Element li at 0x1014e0fc8>]
5
<type 'list'>
<type 'lxml.etree._Element'>
2. 继续获取<li> 标签的所有 class属性
# xpath_li.py
from lxml import etree
html = etree.parse('hello.html')
result = html.xpath('//li/@class')
print result
运行结果
['item-0', 'item-1', 'item-inactive', 'item-1', 'item-0']
3. 继续获取<li>标签下hre 为 link1.html 的 <a> 标签
# xpath_li.py
from lxml import etree
html = etree.parse('hello.html')
result = html.xpath('//li/a[@href="link1.html"]')
print result
运行结果
[<Element a at 0x10ffaae18>]
4. 获取<li> 标签下的所有 <span> 标签
# xpath_li.py
from lxml import etree
html = etree.parse('hello.html')
#result = html.xpath('//li/span')
#注意这么写是不对的：
#因为 / 是用来获取子元素的，而 <span> 并不是 <li> 的子元素，所以，要用双斜杠
result = html.xpath('//li//span')
print result
运行结果
[<Element span at 0x10d698e18>]
5. 获取 <li> 标签下的<a>标签里的所有 class
# xpath_li.py
from lxml import etree
html = etree.parse('hello.html')
result = html.xpath('//li/a//@class')
print result
运行结果
['blod']
6. 获取最后一个 <li> 的 <a> 的 href
# xpath_li.py
from lxml import etree
html = etree.parse('hello.html')
result = html.xpath('//li[last()]/a/@href')
# 谓语 [last()] 可以找到最后一个元素
print result
运行结果
['link5.html']
7. 获取倒数第二个元素的内容
# xpath_li.py
from lxml import etree
html = etree.parse('hello.html')
result = html.xpath('//li[last()-1]/a')
# text 方法可以获取元素内容
print result[0].text
运行结果
fourth item
8. 获取 class 值为 bold 的标签名
# xpath_li.py
from lxml import etree
html = etree.parse('hello.html')
result = html.xpath('//*[@class="bold"]')
# tag方法可以获取标签名
print result[0].tag
运行结果
span
1 #!/usr/bin/env python示例：lxml库和贴吧图片下载案例
2 # -*- coding:utf-8 -*-
3
4 import urllib2,urllib,os
5 from lxml import etree
6
7 class Spride(object):
8 def __init__(self):
9 self.img_name = 1
10 self.headers = {"User-Agent" : "Mozilla/5.0 (Windows NT 10.0; WOW64) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/62.0.3202.94 Safari/537.36"}
11
12
13 def loadPage(self,url):
14 """
15 获取贴吧中每个帖子的url
16 url: 需要爬取的url地址
17 :return:
18 """
19 request = urllib2.Request(url) # headers=self.headers
20 html = urllib2.urlopen(request).read()
21 # 解析HTML文档为HTML DOM模型
22 content = etree.HTML(html)
23 # 返回所有匹配成功的列表集合
24 link_list = content.xpath('//div[@class="col2_right j_threadlist_li_right "]/div/div/a/@href')
25 for i in link_list:
26 # 拼接每个帖子的链接
27 fulllink = "http://tieba.baidu.com" + i
28 self.loadImg(fulllink)
29
30 def loadImg(self,link):
31 """
32 获取帖子中图片的url
33 :return:
34 """
35 request = urllib2.Request(link,headers=self.headers)
36 img_html = urllib2.urlopen(request).read()
37 img_content = etree.HTML(img_html) # 解析HTML文档为HTML DOM模型
38 # 取出帖子里每层层主发送的图片连接列表集合
39 img_link_list = img_content.xpath('//img[@class="BDE_Image"]/@src')
40 for i in img_link_list:
41 self.writeImg(i)
42
43 def writeImg(self,img_url):
44 """
45 保存图片到本地
46 :return:
47 """
48 request = urllib2.Request(img_url,headers=self.headers)
49 # 图片原始数据
50 img = urllib2.urlopen(request).read()
51 # 写入到本地磁盘文件内
52 with open(str(self.img_name)+".jpg",'wb') as f:
53 f.write(img)
54 print(str(self.img_name)+'.jpg下载成功')
55 self.img_name+=1
56
57 def tiebaSpider(self):
58 """
59 爬虫调度器，负责拼接每个页面的url
60 :return:
61 """
62 tieba_name = raw_input("请输入要下载的贴吧名：")
63 start_page = int(raw_input("请输入起始页："))
64 end_page = int(raw_input("请输入结束页："))
65 tieba_name = urllib.urlencode({'kw':tieba_name})
66 for page in range(start_page,end_page+1):
67 pn = (page-1)*50
68 fullurl = "http://tieba.baidu.com/f?"+ tieba_name + "&pn=" + str(pn)
69 self.loadPage(fullurl)
70 print("谢谢使用")
71
72 if __name__ == "__main__":
73 img_Spride = Spride()
74 img_Spride.tiebaSpider()
小Tips：
使用Xpath获取浏览器的内容时，最好用IE的user-agent
IE8:Mozilla/4.0 (compatible; MSIE 8.0; Windows NT 5.2; Trident/4.0; .NET CLR 1.1.4322; .NET CLR 2.0.50727; .NET4.0E; .NET CLR 3.0.4506.2152; .NET CLR 3.5.30729; .NET4.0C)
可以在xpath规则中使用/text() 直接获取当前标签的值，不用text.xpath(//div[contains(@id, "qiushi_tag_")]//h2)[0].text这样获取了
//div[contains(@id, "qiushi_tag_")]//h2/text()
//a/@href # 直接获取href链接