怎样利用 python 学习爬虫?
Python本身是编程语言,其拥有众多的第三方爬虫工具,可以支持从数据请求、解析、存储、清洗、建模等全部操作,而且搭建工作流更方便,从数据采集到直接数据应用,比如大模型的实时数据训练,采集最新鲜的网页信息用于模型更新。以我使用Python爬虫的经验来看,有8个工具最值得学习,其中有第三方库/包,也有爬虫代理服务工具等,每个工具作用不一样,但配合起来可以处理任何爬虫场景。比方说,scrapy有下载器
现在各种数据爬虫无处不在,要说用的最多的爬虫方式,那肯定是Python,没有之一。Python本身是编程语言,其拥有众多的第三方爬虫工具,可以支持从数据请求、解析、存储、清洗、建模等全部操作,而且搭建工作流更方便,从数据采集到直接数据应用,比如大模型的实时数据训练,采集最新鲜的网页信息用于模型更新。
以我使用Python爬虫的经验来看,有8个工具最值得学习,其中有第三方库/包,也有爬虫代理服务工具等,每个工具作用不一样,但配合起来可以处理任何爬虫场景。
爬虫服务工具
1、亮数据
对于爬虫而言,最难的不是解析网页,而且应对反爬机制,比如动态网页、IP封禁、人机验证等等,这是爬虫工具没法自行解决的。
亮数据则很适合处理反爬,因为它有专门的代理池,还有高度适配Python的反爬采集工具。
https://get.brightdata.com/webscra
亮数据拥有全球最大的住宅IP网络,包含超过 7200 万个IP地址 。这些 IP 地址来自真实的家庭用户设备,非常适合爬取具有复杂反爬机制的网站 。
它们支持 HTTP(S) 和 SOCKS5 协议 ,并提供精确的地理定位能力,可以定位到任何国家、城市、邮政编码、运营商和 ASN 。
可以使用python reqeusts proxies参数来配置代理,简单的代码如下:
import requests
# 定义要使用的代理
proxies = {
'http': 'http://proxyprovider.com:2000',
'https': 'http://proxyprovider.com:2000',
}
# 定义要爬取网页的 URL
url = "https://test.com/"
# 向网站发送 GET 请求,并使用代理
response = requests.get(url, proxies=proxies)
response.raise_for_status()
亮数据还有网页解锁功能,即Web Unlocker ,相当于把负责反爬处理机制放到一个接口里,你只需向Web Unlocker发送目标 URL,所有复杂的解锁过程(包括处理反机器人措施、执行 JavaScript、管理 cookie 和会话、轮换 IP 地址)都在后台自动完成,你会收到目标URL的完整 HTML或JSON响应。
import requests
headers = {
"Authorization": "Bearer [replace with API Key]",
"Content-Type": "application/json"
}
data = {
"zone": "web_unlocker8",
"url": "https://geo.brdtest.com/welcome.txt?product=unlocker&method=api",
"format": "raw"
}
response = requests.post(
"https://api.brightdata.com/request",
json=data,
headers=headers
)
print(response.text)
另外,亮数据还有专门的采集浏览器,可以配合python selenium、playwright等库直接请求动态数据,不需要处理各种反爬机制,主打一个方便。
https://get.brightdata.com/webscra
核心请求工具
2、requests
Requests是Python大佬Kenneth Reitz写的最好的Python库之一,也是最实用的Python http请求工具,适合采集静态网页。
它构建在urllib3之上,简化了发送 HTTP请求和处理响应,接口调用十分人性化,支持各种标准的 HTTP 请求方法,像POST、GET、UPDATE 和 DELETE等。
它还支持cookies持久化、文件上传下载、自动解析响应编码等复杂的网页处理机制,对于错误的处理也很清晰好用,有多种异常类可以调用。
但reqeusts不适合抓取动态网页,也没法操作浏览器,对于动态网页则需要浏览器自动化工具,下面会提到。
import requests
# 发送GET请求
url = "https://test.com"
response = requests.get(url, params={"key": "value"})
# 检查响应状态
if response.status_code == 200:
print("请求成功")
print("响应内容:", response.text) # 文本形式
# print("JSON数据:", response.json()) # JSON形式(如果响应是JSON)
# 响应头信息
print("响应头:", response.headers)
# 获取cookies
print("Cookies:", response.cookies)
else:
print(f"请求失败,状态码: {response.status_code}")
3、httpx
httpx是更强的http请求工具,算是reqeusts的增强版,它能兼容requests的所有API,而且有异步请求功能,通过async/await来实现异步,并发效率更高。
httpx能满足几乎所有爬虫请求机制,像代理设置、SSL 验证、cookies持久化等等,所以如果你的爬虫难度比较高,可以用httpx来实现。
import httpx
import asyncio
# 同步请求
def sync_request():
url = "https://test.com"
with httpx.Client() as client:
response = client.get(url)
print("同步响应状态码:", response.status_code)
print("同步响应内容:", response.text[:100]) # 只显示前100个字符
# 异步请求
asyncdef async_request():
url = "https://test.com"
asyncwith httpx.AsyncClient() as client:
response = await client.get(url)
print("异步响应状态码:", response.status_code)
print("异步响应内容:", response.text[:100])
if __name__ == "__main__":
sync_request()
asyncio.run(async_request())
动态页面爬虫工具
4、selenium
selenium是一个非常强大的浏览器自动化工具,通过操作浏览器来抓取动态网页内容,可以很好的处理JavaScript和AJAX加载的网页。
它能支持像点击按钮、悬停元素、填写表单等各种自动化操作,所以很适合自动化测试和数据采集。
selenium与各种主流浏览器兼容,包括 Chrome、Firefox、Edge、Safari,甚至是 Internet Explorer,能确保一致的结果和不同浏览器环境下的灵活性。
而且selenium一直有稳定的团队在维护代码,功能不断更新,适合作为长期的采集工具来用。
但它也有缺点,浏览器实例导致内存开销较大,而且很容易被反爬虫识别,需要配合亮数据的采集浏览器一起来用。
https://get.brightdata.com/webscra
如何使用Selenium抓取网页呢?可以看以下的代码示例。
from selenium import webdriver
from selenium.webdriver.common.by import By
from selenium.webdriver.common.keys import Keys
import time
# 初始化浏览器驱动(需要下载对应浏览器的driver)
driver = webdriver.Chrome() # 需确保chromedriver在PATH中
try:
# 打开网页
driver.get("https://test.com")
# 查找搜索框并输入内容
search_box = driver.find_element(By.ID, "kw")
search_box.send_keys("Python爬虫")
search_box.send_keys(Keys.RETURN) # 模拟回车
# 等待页面加载
time.sleep(2)
# 获取搜索结果
results = driver.find_elements(By.CSS_SELECTOR, ".result a")
print(f"找到{len(results)}个结果:")
finally:
# 关闭浏览器
driver.quit()
5、playwright
playwright是另一个开源浏览器自动化库,大厂产品,由微软开发和维护,它相比playwright的优势有两点,一是支持原生并发,速度快,二是API设计更简洁,使用成本低。
它也支持Chrome、Edge等主流浏览器,支持无头和有头模式都兼容,可以进行请求拦截和跨多个浏览器的无缝自动化。
虽然Playwright接口很友好,但用起来也需要理解各种接口的功能和网页的规则,它也需要运行浏览器实例,因此像 Selenium 一样,运行 Playwright会导致显著的内存开销,尤其是在大规模运行多个实例时。
from playwright.sync import sync_playwright
with sync_playwright() as p:
# 启动浏览器(可选chromium, firefox, webkit)
browser = p.chromium.launch(headless=False)
page = browser.new_page()
# 访问网页
page.goto("https://test.com")
# 搜索操作
page.fill("#kw", "Playwright") # 填充搜索框
page.click("#su") # 点击搜索按钮
# 等待结果加载
page.wait_for_selector(".result")
# 获取结果
results = page.query_selector_all(".result a")
print(f"找到{len(results)}个结果:")
# 关闭浏览器
browser.close()
大型爬虫框架
6、scrapy
scrapy则一个高性能的爬虫框架,和前几个爬虫库不同,scrapy不是简单的爬虫工具,而是包含了完整功能并进行组件化设计的框架,集成了数据采集到存储的各种功能,所以scrapy适合大型爬虫任务。
比方说,scrapy有下载器、调度器、管道,都是独立的模块,可以进行灵活的爬虫任务,而且它支持异步执行,能同时处理多个请求任务,效率奇高。
特别提下scrapy特有的管道功能,它能流式的处理采集的数据,比如数据清洗、存储、验证等等。
另外,scrapy能自动解析网页数据,生成爬虫日志,调试爬虫规则,这些都不需要第三方工具,可见其功能多么的完整。
import scrapy
class QuotesSpider(scrapy.Spider):
name = "test"# 爬虫名称
start_urls = [
"https://test.com",
]
def parse(self, response):
# 解析页面,提取名言和作者
for quote in response.css("div.quote"):
yield {
"text": quote.css("span.text::text").get(),
"author": quote.css("small.author::text").get(),
"tags": quote.css("div.tags a.tag::text").getall(),
}
# 运行方法:在命令行执行
HTML解析工具
7、lxml
lxml是一个非常好用的网页解析工具,能处理xml和html文档,支持xpath查询、生成xml文件、xslt转换,这也是我最常用的解析库。
它有两个子模块比较实用,一个是etree,可以解析和操作xml文档,另一个是html,用来处理html文档。
from lxml import etree
import requests
# 获取网页内容
url = "https://test.com"
response = requests.get(url)
html_content = response.text
# 解析HTML
tree = etree.HTML(html_content)
# 使用XPath提取数据
quotes = tree.xpath('//div[@class="quote"]')
for quote in quotes:
text = quote.xpath('.//span[@class="text"]/text()')[0]
author = quote.xpath('.//small[@class="author"]/text()')[0]
tags = quote.xpath('.//div[@class="tags"]/a[@class="tag"]/text()')
print(f"名言: {text}")
print(f"作者: {author}")
print(f"标签: {', '.join(tags)}")
print("---")
# 使用CSS选择器提取
# 注意:lxml的CSS选择器功能有限,复杂场景建议用XPath
for quote in tree.cssselect('div.quote'):
text = quote.cssselect('span.text')[0].text
# 其他提取逻辑类似
8、beautifulsoup
beautifulsoup是最常用的网页解析器,主要用于解析和导航HTML或XML 文档,一般配合requests来使用。
beautifulsoup支持灵活的元素选择技术,包括 CSS 选择器、XPATH 和基于标签的搜索。它构建在像 lxml 和 html.parser 这样的强大解析包之上,简化了从结构化 Web 内容中提取数据的难度。
from bs4 import BeautifulSoup
import requests
# 获取网页内容
url = "https://test.com"
response = requests.get(url)
html_content = response.text
# 创建BeautifulSoup对象
soup = BeautifulSoup(html_content, "html.parser") # 使用内置解析器
# 提取名言数据
quotes = soup.find_all("div", class_="quote")
for quote in quotes:
# 提取名言文本
text = quote.find("span", class_="text").get_text()
# 提取作者
author = quote.find("small", class_="author").get_text()
# 提取标签
tags = [tag.get_text() for tag in quote.find_all("a", class_="tag")]
# 查找链接
links = soup.find_all("a")
print(f"页面中的链接数量: {len(links)}")
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