Python爬虫系列之----Scrapy(一)爬虫原理

一、Scrapy简介

Scrapy是一个为了爬取网站数据，提取结构性数据而编写的应用框架。 可以应用在包括数据挖掘，信息处理或存储历史数据等一系列的程序中。

Scrapy 使用 Twisted这个异步网络库来处理网络通讯，架构清晰，并且包含了各种中间件接口，可以灵活的完成各种需求。

Scrapy吸引人的地方在于它是一个框架，任何人都可以根据需求方便的修改。它也提供了多种类型爬虫的基类，如BaseSpider、sitemap爬虫等，最新版本又提供了web2.0爬虫的支持。

Scrapy的官网地址是:https://scrapy.org/

可以看到最新的版本是1.3。

创建一个Scrapy爬虫一般分为以下四步:

新建项目 (Project)：新建一个新的爬虫项目

明确目标（Items）：明确你想要抓取的目标

制作爬虫（Spider）：制作爬虫开始爬取网页

存储内容（Pipeline）：设计管道存储爬取内容

Scrapy中几个比较重要的部分：

items.py：用来定义需要保存的变量，其中的变量用Field来定义，有点像python的字典。

pipelines.py：用来将提取出来的Item进行处理，处理过程按自己需要进行定义。

spiders：定义自己的爬虫。

二、Python中常见的爬虫框架

1、Scrapy框架

2、Crawley框架

3、Portia框架

4、newspaper框架

5、Python-goose框架

三、Scrapy核心架构

● 引擎(Scrapy Engine)

用来处理整个系统的数据流处理，触发事务。

● 调度器(Scheduler)

用来接受引擎发过来的请求，压入队列中，并在引擎再次请求的时候返回。

● 下载器(Downloader)

用于下载网页内容，并将网页内容返回给蜘蛛。

● 蜘蛛(Spiders)

蜘蛛是主要干活的，用它来制订特定域名或网页的解析规则。编写用于分析response并提取item(即获取到的item)或额外跟进的URL的类。 每个spider负责处理一个特定(或一些)网站。

● 项目管道(Item Pipeline)

负责处理有蜘蛛从网页中抽取的项目，他的主要任务是清晰、验证和存储数据。当页面被蜘蛛解析后，将被发送到项目管道，并经过几个特定的次序处理数据。

● 下载器中间件(Downloader Middlewares)

位于Scrapy引擎和下载器之间的钩子框架，主要是处理Scrapy引擎与下载器之间的请求及响应。

● 蜘蛛中间件(Spider Middlewares)

介于Scrapy引擎和蜘蛛之间的钩子框架，主要工作是处理蜘蛛的响应输入和请求输出。

● 调度中间件(Scheduler Middlewares)

介于Scrapy引擎和调度之间的中间件，从Scrapy引擎发送到调度的请求和响应。

(一)、爬取流程

上图绿线是数据流向，首先从初始URL开始，Scheduler会将其交给Downloader进行下载，下载之后会交给Spider进行分析，Spider分析出来的结果有两种：

(1)、一种是需要进一步抓取的链接，例如之前分析的“下一页”的链接，这些东西会被传回Scheduler；

(2)、另一种是需要保存的数据，它们则被送到Item Pipeline那里，那是对数据进行后期处理（详细分析、过滤、存储等）的地方。另外，在数据流动的通道里还可以安装各种中间件，进行必要的处理。

(二)、数据流

Scrapy中的数据流由执行引擎控制，其过程如下:

1.引擎打开一个网站(open a domain)，找到处理该网站的Spider并向该spider请求第一个要爬取的URL(s)。

2.引擎从Spider中获取到第一个要爬取的URL并在调度器(Scheduler)以Request调度。

3.引擎向调度器请求下一个要爬取的URL。

4.调度器返回下一个要爬取的URL给引擎，引擎将URL通过下载中间件(请求(request)方向)转发给下载器(Downloader)。

5.一旦页面下载完毕，下载器生成一个该页面的Response，并将其通过下载中间件(返回(response)方向)发送给引擎。

6.引擎从下载器中接收到Response并通过Spider中间件(输入方向)发送给Spider处理。

7.Spider处理Response并返回爬取到的Item及(跟进的)新的Request给引擎。

8.引擎将(Spider返回的)爬取到的Item给Item Pipeline，将(Spider返回的)Request给调度器。

9.(从第二步)重复直到调度器中没有更多地request，引擎关闭该网站。