【爬虫】scrapy创建运行爬虫、解析页面（嵌套url）、自定义中间件（设置UserAgent和代理IP）、自定义管道（保存到mysql）

1.说明

scrapy是一个快速、高层次的屏幕抓取和web抓取框架，我们只需要在乎怎么提取数据和保存数据，其他的都交给scrapy完成，所以比较快速高效，而且功能强大，很多东西都是可以自定义配置的。

从图中可以看出scrapy的主要由引擎、管道、下载器、调度器、爬虫组成，至于它们的作用简单总结如下

官方文档：https://docs.scrapy.org/en/latest/index.html

2.创建项目和爬虫

使用pip安装好scrapy库之后，可以终端或cmd使用scrapy命令创建项目，之后再创建一个爬虫（spider）

scrapy startproject 项目名
cd 项目名
scrapy genspider 爬虫名 域名

举个栗子：
scrapy startproject douban_movie
cd douban_movie
scrapy genspider douban_top250 movie.douban.com

项目结构如下

3.运行爬虫

如果你把解析页面什么的都写好了可以使用下面的命令启动爬虫

scrapy crawl 爬虫名 选项

举个栗子
# 默认管道支持json、 jsonlines、 jl、 csv、 xml、 marshal、 pickle文件格式
scrapy crawl douban_top250 -o top250.json  # -o是追加模式，-O是覆盖模式
scrapy crawl douban_top250 -o top250.csv
scrapy crawl douban_top250 -O top250.csv --nolog  # 运行时不打印日志

4.数据结构（Item）

我们需要定义数据结构的字段，即你最终清洗完数据得到的结构化数据项，定义一个Item类继承scrapy.Item即可

items.py

import scrapy


class DoubanMovieItem(scrapy.Item):
    # define the fields for your item here like:
    # name = scrapy.Field()
    title = scrapy.Field()
    rating_num = scrapy.Field()
    quote = scrapy.Field()
    runtime = scrapy.Field()
    summary = scrapy.Field()

5.解析页面（Spider）

整个爬虫最主要的工作，就是下载器获取到数据的之后交给爬虫处理，爬虫这边需要提取自己所需要的数据，然后交给Item。如果你需要再访问新的链接，只需要生成一个新的Request交给调度器，Request对象有一个callback回调函数用于解析新的页面，当然也可以通过cb_kwargs参数把当前解析得到的数据传给回调函数，解析函数最后一定是yield一个Item

douban_top250.py

import scrapy
from scrapy import Request, Selector
from douban_movie.items import DoubanMovieItem

class DoubanTop250Spider(scrapy.Spider):
    name = 'douban_top250'
    allowed_domains = ['movie.douban.com']
    start_urls = ['http://movie.douban.com/']

    headers = {
    
        "User-Agent": "Mozilla/5.0 (Windows NT 10.0; Win64; x64) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/103.0.0.0 Safari/537.36",
        "Cookie": '...',
    }

    def start_requests(self):

        for page in range(1):
            # 如果通过这种方式设置cookie，settings.py一定要设置COOKIES_ENABLED = False
            yield Request(url="https://movie.douban.com/top250?start={}&filter=".format(page * 25),
                          headers=DoubanTop250Spider.headers)

    def parse(self, response, **kwargs):
        # print("headers['User-Agent']: ", response.request.headers['User-Agent']) # 查看当前User-Agent
        selector = Selector(response)
        lis = selector.xpath('//ol[@class="grid_view"]/li')
        # 实例化一个Item用于组织数据
        movie_item = DoubanMovieItem()
        for li in lis:
            detail_url = li.xpath('./div[@class="item"]/div[@class="info"]/div[@class="hd"]/a/@href').extract_first()
            movie_item["title"] = li.xpath(
                './div/div[@class="info"]/div[@class="hd"]/a/span[@class="title"]/text()').extract_first()
            movie_item["rating_num"] = li.xpath(
                './div/div[@class="info"]/div[@class="bd"]/div[@class="star"]/span[@class="rating_num"]/text()').extract_first()
            movie_item["quote"] = li.xpath(
                './div/div[@class="info"]/div[@class="bd"]/p[@class="quote"]/span/text()').extract_first()
            # yield movie_item
            # 如果有新的页面需要爬取可以再yield一个Request并指定回调函数
            yield Request(url=detail_url, callback=self.parse_detail, cb_kwargs={
    "movie_item": movie_item},
                          headers=DoubanTop250Spider.headers)

    def parse_detail(self, response, **kwargs):
        selector = Selector(response)
        movie_item = kwargs.get("movie_item")
        movie_item["runtime"] = selector.xpath('//div[@id="info"]/span[@property="v:runtime"]/@content').extract_first()
        movie_item["summary"] = selector.xpath(
            '//span[@property="v:summary"]/text()').extract_first().strip()
        # 最后要生成一个Item
        yield movie_item

6.中间件（middlewares）

scrapy有很多中间件，我们能看得到的是在middlewares.py中定义的蜘蛛中间件DoubanMovieSpiderMiddleware和下载中间件DoubanMovieDownloaderMiddleware，这两个类里面定义的方法类型。只要你想，你也可以随意定义中间件，例如我们定义一个设置随机UserAgent的中间件

middlewares.py

import random
from fake_useragent import UserAgent
from scrapy import signals
from itemadapter import is_item, ItemAdapter

# 自定义UserAgent中间件
class RandomUserAgentMiddleware:
    def __init__(self):
        self.agent = UserAgent()

    @classmethod
    def from_crawler(cls, crawler):
        return cls()

    def process_request(self, request, spider):
        request.headers['User-Agent'] = self.agent.random

# IP代理中间件
class ProxyMiddleware(object):
    def process_request(self, request, spider):
        # 代理IP，可以维护自己的IP代理池然后随机取出IP
        proxies = ["https://47.115.4.9:3128", ...]
        request.meta["proxy"] = random.choice(proxies)

    def process_response(self, request, response, spider):
        if response.status != '200':
            # 不过滤，即重新进入调度器队列
            request.dont_filter = True
            return request


# 蜘蛛中间件
class DoubanMovieSpiderMiddleware:
	...

# 下载中间件
class DoubanMovieDownloaderMiddleware:
    @classmethod
    def from_crawler(cls, crawler):
        ...
	# 发起请求前执行
    def process_request(self, request, spider):
        return None
        
	# 请求之后执行
    def process_response(self, request, response, spider):
        return response
    
	# 抛异常时执行
    def process_exception(self, request, exception, spider):
        pass
     
	# 爬虫开启之后执行
    def spider_opened(self, spider):
        spider.logger.info('Spider opened: %s' % spider.name)

中间件只是一个普通类，只是实现了一些特殊函数（钩子函数），如果想要在scrapy中生效，需要在设置文件指定

settings.py

DOWNLOADER_MIDDLEWARES = {
    
	# 中间件：权重， 权重值越小优先级越高
    # 'douban_movie.middlewares.DoubanMovieDownloaderMiddleware': 543,
    'douban_movie.middlewares.RandomUserAgentMiddleware': 500,
    'douban_movie.middlewares.ProxyMiddleware': 510,
}

7.管道（pipeline）

如果你要把管道数据保存成son、 jsonlines、 jl、 csv、 xml、 marshal、 pickle文件格式，可用使用启动爬虫时使用-o参数指定即可，但如果你需要保存其他文件格式，比如excel或者保持到数据库，那就需要在pipeline中写代码了

pipelines.py

class DoubanMoviePipeline:
    def open_spider(self, spider):
        pass

    def close_spider(self, spider):
        pass

    def process_item(self, item, spider):
        return item

比如说我们要把它保存到mysql数据库

import pymysql
from itemadapter import ItemAdapter

class DoubanMoviePipeline:
    def __init__(self):
        self.conn = pymysql.connect(host="localhost", port=3306, user="", password="", database="", charset="utf8")
        self.cursor = self.conn.cursor()
        self.temp_data = list()

    # 打开爬虫时执行
    def open_spider(self, spider):
        pass

    # 关闭爬虫时执行
    def close_spider(self, spider):
        self._save_data()
        self.cursor.close()
        self.conn.close()

    # 每次获取到Item对象时执行
    def process_item(self, item, spider):
        title = item.get("title", "")
        rating_num = item.get("rating_num", "")
        quote = item.get("quote", "")
        runtime = item.get("runtime", "")
        summary = item.get("summary", "")
        self.temp_data.append((title, rating_num, quote, runtime, summary))
        if len(self.temp_data) == 100:
            self._save_data()
        return item

    def _save_data(self):
        if self.temp_data:
            self.conn.ping(reconnect=True)
            self.cursor.executemany(
                'insert into douban_movies(title,rating_num,quote,runtime,summary) values(%s,%s,%s,%s,%s)',
                self.temp_data)
            self.conn.commit()
            self.temp_data.clear()

最后要在设置文件中启用pipeline

settings.py

ITEM_PIPELINES = {
    
    'douban_movie.pipelines.DoubanMoviePipeline': 300,
}

8.常用设置项

settings.py

ROBOTSTXT_OBEY = True  # 是否遵循robot协议
DOWNLOAD_DELAY = 1  # 启用下载延迟
AUTOTHROTTLE_ENABLED = True  # 是否自动限流，默认False
COOKIES_ENABLED = False  # 是否禁用cookie
# 下载中间件
DOWNLOADER_MIDDLEWARES = {
    
    # 'douban_movie.middlewares.DoubanMovieDownloaderMiddleware': 543,
    'douban_movie.middlewares.RandomUserAgentMiddleware': 543,
}
# 启用管道
ITEM_PIPELINES = {
    
    'douban_movie.pipelines.DoubanMoviePipeline': 300,
}