通过scrapy,从模拟登录开始爬取知乎的问答数据
来源:互联网 发布:人工智能的研究领域 编辑:程序博客网 时间:2024/05/17 05:51
这篇文章将讲解如何爬取知乎上面的问答数据。
首先,我们需要知道,想要爬取知乎上面的数据,第一步肯定是登录,所以我们先介绍一下模拟登录:
先说一下我的思路:
1.首先我们需要控制登录的入口,重写start_requests方法。来控制到这个入口之后,使用callback回调函数来调用login函数.
2.在login函数中通过response.text获取到该页面的HTML代码,通过正则表达式提取到登录必需的xsrf值。
3.下面就是获取验证码了,这是一个难点,首先我们先观察在请求验证码时的url:
可以发现,在请求验证码时出现了一个r后面的随机数,所以我们需要生成一个随机数,并将该随机数作为参数传给请求验证码时的url;然后将该url交给scrapy下载器进行下载。
4.然后通过回调函数调用login_after_captcha ,在该函数中我们需要在请求验证码的url下载到验证码图片,让用户输入验证码并赋值给变量captcha。然后将xsrf、用户名、密码、验证码等参数存入postdata。我们就可以进行模拟登录了。
5.通过调用scrapy的FormRequest来进行模拟登录
6.模拟登录之后,调用check_login函数判断是否登录成功。
下面是模拟登录部分的源码:
def start_requests(self): #控制登录入口,实现知乎的登录 return [scrapy.Request('https://www.zhihu.com/#signin',headers=self.header,callback=self.login)]def login(self,response): response_text=response.text xsrf_obj = re.match('.*name="_xsrf" value="(.*)".*', response_text,re.DOTALL) xsrf="" if xsrf_obj: xsrf=xsrf_obj.group(1) else: return "" if xsrf: post_data = { # 传递的数据 "_xsrf": xsrf, "phone_num": "你的账号", "password": "你的密码", "captcha":"" } import time t = str(int(time.time() * 1000)) captcha_url = "https://www.zhihu.com/captcha.gif?r={0}&type=login & lang=cn".format(t) yield scrapy.Request(captcha_url, headers=self.header, meta={"post_data": post_data}, callback=self.login_after_captcha)def login_after_captcha(self, response): with open("captcha.jpg", "wb") as f: #下载验证码图片 f.write(response.body) #这里必须为body f.close() from PIL import Image try: im = Image.open('captcha.jpg') im.show() im.close() except: pass captcha = input("输入验证码\n>") post_data = response.meta.get("post_data", {}) post_url = "https://www.zhihu.com/login/phone_num" post_data["captcha"] = captcha #将验证码的值传给post_data return [scrapy.FormRequest( url=post_url, formdata=post_data, headers=self.header, callback=self.check_login #调用scrapy的FormRequest完成表单提交,,即模拟登录,登录之后调用check_login判断登录状态 )]def check_login(self, response): # 验证服务器的返回数据判断是否成功 text_json = json.loads(response.text) #response.text存放了登录成功或其他提示信息 的Unicode编码, # 我们将其加载为json格式。json格式中的msg(message字段存放了中文字符的登录提示信息) if "msg" in text_json and text_json["msg"] == "登录成功": for url in self.start_urls: yield scrapy.Request(url, dont_filter=True, headers=self.header) #在执行完check_login方法之后,因为我们在最后没有加callback函数,所以默认会调用parse方法
需要注意的是,每次在请求一个页面时都需要带上headers。因为headers中有一个重要的参数 User-Agent,我们需要指明User-Agent。如果不加上headers的话,那么在运行时会出现500的服务器错误,这是因为默认的User-Agent是你运行的python2或python3的User-Agent,服务器并不认识。所以,在爬取知乎的时候,在请求一个页面时必须加上headers
在完成了登录之后,下面就开始我们的爬取逻辑:
爬取知乎的question需要的字段,设计数据表:
爬取知乎的question需要的字段,设计数据表:
爬取的大致思路:
1.首先我们在parse方法中获取到登录之后的首页的所有url,然后过滤掉不是url的条目,然后再提取感兴趣的url。在这里可以进行一个判断,如果是我们感兴趣的url则执行回调函数parse_question,若不是感兴趣的url,那么就利用scrapy的深度优先遍历的特点进一步判断,如此重复。
2.在parse_question方法中则是对url页面中的数据解析。然后通过yield来调用回调函数解析该question对应的answer,并通过yield question_item传递给pipelines。
3.在pipelines中可以使用爬取到数据,比如存为json格式,存入数据库等等。
4.更多的解释会在源码中注解。
我们先看一下爬取的结果:
question表:
answer表:
下面是整个项目的源码:
目录结构:
zhihu.py
import scrapyimport reimport jsonfrom scrapy.loader import ItemLoaderfrom ArticleSpider.items import ZhihuQuestionItem,ArticleItemLoader,ZhihuAnswerItemimport datetimetry:import urlparse as parseexcept:from urllib import parseclass ZhihuSpider(scrapy.Spider):name = 'zhihu'allowed_domains = ['www.zhihu.com']start_urls = ['http://www.zhihu.com/']#question的第一页answer请求urlstart_answer_url="https://www.zhihu.com/api/v4/questions/{0}/answers?include=data[*].is_normal,admin_closed_comment,reward_info,is_collapsed,annotation_action,annotation_detail,collapse_reason,is_sticky,collapsed_by,suggest_edit,comment_count,can_comment,content,editable_content,voteup_count,reshipment_settings,comment_permission,created_time,updated_time,review_info,relevant_info,question,excerpt,relationship.is_authorized,is_author,voting,is_thanked,is_nothelp,upvoted_followees;data[*].mark_infos[*].url;data[*].author.follower_count,badge[?(type=best_answerer)].topics&offset={1}limit={2}&sort_by=default"header = { "Host": "www.zhihu.com", "Referer": "https://www.zhihu.com", 'User-Agent': "Mozilla/5.0 (Windows NT 10.0; WOW64; rv:57.0) Gecko/20100101 Firefox/57.0"}def parse(self, response): #该函数的response.text是传过来的登录成功之后的html代码 #提取出HTML页面中的所有url,并跟踪这些url进行进一步爬取(深度优先算法) #如果提取的url中格式为/question/xxx 就下载之后直接进入解析函数 all_urls=response.css("a::attr(href)").extract() #提取所有的url all_urls=[parse.urljoin(response.url,url) for url in all_urls] #拼接特殊的URL all_urls=filter(lambda x:True if x.startswith("https") else False,all_urls) #使用匿名函数过滤掉不是url的条目 for url in all_urls: match_obj=re.match("(.*zhihu.com/question/(\d+))($|/).*",url) #提取感兴趣URL(question/id) if match_obj: #如果提取到question相关的页面 request_url=match_obj.group(1) #提取url question_id=match_obj.group(2) #提取question id yield scrapy.Request(request_url,headers=self.header,meta={"question_id":question_id},callback=self.parse_question) else: #如果不是question相关的url,则进行深度优先算法的提取 yield scrapy.Request(url,headers=self.header,callback=self.parse) passdef parse_question(self,response): #获取到question的URL之后 ,调用该方法进行处理 if "QuestionHeader-title" in response.text: #处理新版本 click_num=response.css(".NumberBoard-value::text").extract()[1] question_id = response.meta.get("question_id", "") #获取question_id字典。 item_loader = ItemLoader(item=ZhihuQuestionItem(), response=response) item_loader.add_css("title",".QuestionHeader-title::text") #标题 item_loader.add_css("content",".QuestionHeader-detail") item_loader.add_value("url",response.url) #该页面的url item_loader.add_value("zhihu_id",question_id) item_loader.add_css("answer_num",".List-headerText span::text")#extract之后['10',' 个回答'] 回答数 item_loader.add_css("comments_num",".QuestionHeader-Comment button::text") #extract之后['1 条评论'] item_loader.add_css("watch_user_num",".NumberBoard-value::text")#这里会提取关注数和被浏览数两个 item_loader.add_value("click_num",click_num) #这里会提取关注数和被浏览数两个 item_loader.add_css("topics",".QuestionHeader-topics .Popover div::text") #话题 question_item=item_loader.load_item() else: #处理老版本页面的item提取 question_id = response.meta.get("question_id", "") item_loader = ItemLoader(item=ZhihuQuestionItem(), response=response) item_loader.add_css("title", "#zh-question-title h2 a::text") item_loader.add_css("content", "#zh-question-detail") item_loader.add_value("url", response.url) item_loader.add_value("zhihu_id", question_id) item_loader.add_css("answer_num", "#zh-question-answer-num::text") item_loader.add_css("comments_num", "#zh-question-meta-wrap a[name='addcomment']::text") item_loader.add_css("topics", ".zm-tag-editor-labels a::text") question_item = item_loader.load_item() yield scrapy.Request(self.start_answer_url.format(question_id,0,20),headers=self.header,callback=self.parse_answer) yield question_itemdef parse_answer(self,response): #由于返回的是json文件 answer_json=json.loads(response.text) is_end=answer_json["paging"]["is_end"] #布尔类型 next_url=answer_json["paging"]["next"] for answer in answer_json["data"]: answer_item=ZhihuAnswerItem() answer_item["zhihu_id"]=answer["id"] answer_item["url"]=answer["url"] answer_item["question_id"]=answer["question"]["id"] answer_item["author_id"]=answer["author"]["id"] if "id" in answer["author"] else None answer_item["content"]=answer["content"] if "content" in answer else None answer_item["praise_num"]=answer["voteup_count"] answer_item["comments_num"]=answer["comment_count"] answer_item["create_time"]=answer["created_time"] #该网页返回给我们的int类型 answer_item["update_time"]=answer["updated_time"]# 该网页返回给我们的int类型 answer_item["crawl_time"]=datetime.datetime.now() # 2017-12-22 22:30:47.061460 yield answer_item if not is_end: #如果不是最后一个回答url yield scrapy.Request(next_url,headers=self.header,callback=self.parse_answer)def start_requests(self): #控制登录入口,实现知乎的登录 return [scrapy.Request('https://www.zhihu.com/#signin',headers=self.header,callback=self.login)] #在重写start_requests方法之后,scrapy首先会执行该方法,请求的页面是登录界面,请求头为上面我们定义的,然后因为 #scrapy是异步处理的缘故,所以在执行完该方法之后,我们需要加一个callback回调函数,来调用登录方法,如果不加上callback #指明回调函数,那么scrapy默认会直接调用parse方法。def login(self,response): response_text=response.text xsrf_obj = re.match('.*name="_xsrf" value="(.*)".*', response_text,re.DOTALL) xsrf="" if xsrf_obj: xsrf=xsrf_obj.group(1) else: return "" if xsrf: post_data = { # 传递的数据 "_xsrf": xsrf, "phone_num": "你的用户名", "password": "你的密码", "captcha":"" } import time t = str(int(time.time() * 1000)) captcha_url = "https://www.zhihu.com/captcha.gif?r={0}&type=login & lang=cn".format(t) yield scrapy.Request(captcha_url, headers=self.header, meta={"post_data": post_data}, callback=self.login_after_captcha) #meta表示字典,里面存放了post_data。这里保证了是同一个session中的cookiedef login_after_captcha(self, response): with open("captcha.jpg", "wb") as f: #下载验证码图片 f.write(response.body) #这里必须为body f.close() from PIL import Image try: im = Image.open('captcha.jpg') im.show() im.close() except: pass captcha = input("输入验证码\n>") post_data = response.meta.get("post_data", {}) post_url = "https://www.zhihu.com/login/phone_num" post_data["captcha"] = captcha #将验证码的值传给post_data return [scrapy.FormRequest( url=post_url, formdata=post_data, headers=self.header, callback=self.check_login #调用scrapy的FormRequest完成表单提交,,即模拟登录,登录之后调用check_login判断登录状态 )]def check_login(self, response): # 验证服务器的返回数据判断是否成功 text_json = json.loads(response.text) #response.text存放了登录成功或其他提示信息 的Unicode编码, # 我们将其加载为json格式。json格式中的msg(message字段存放了中文字符的登录提示信息) if "msg" in text_json and text_json["msg"] == "登录成功": for url in self.start_urls: yield scrapy.Request(url, dont_filter=True, headers=self.header) #在执行完check_login方法之后,因为我们在最后没有加callback函数,所以默认会调用parse方法
common.py
import hashlibimport redef get_purenum(text):str_re = ".*?(\d+).*" # 提取整数部分并返回int类型text = re.match(str_re, text)if text: return int(text.group(1))else: return 0
items.py
import scrapyfrom scrapy.loader.processors import MapCompose,TakeFirst,Joinfrom scrapy.loader import ItemLoaderimport refrom ArticleSpider.util.common import get_purenumimport datetimefrom ArticleSpider.settings import SQL_DATETIME_FORMAT,SQL_DATE_FORMATclass ZhihuQuestionItem(scrapy.Item):#入库前处理#知乎question实体类zhihu_id=scrapy.Field()topics=scrapy.Field()url=scrapy.Field()title=scrapy.Field()content=scrapy.Field()create_time=scrapy.Field()update_time=scrapy.Field()answer_num=scrapy.Field()comments_num=scrapy.Field()watch_user_num=scrapy.Field()click_num=scrapy.Field()crawl_time=scrapy.Field() #爬虫爬取的时间def get_insertsql(self): insert_sql = "insert into zhihu_question(zhihu_id,topics,url,title,content," \ "answer_num,comments_num,watch_user_num,click_num,crawl_time) VALUES(%s,%s,%s,%s,%s,%s,%s,%s,%s,%s) ON DUPLICATE KEY UPDATE topics=VALUES(topics),content=VALUES(content),answer_num=values(answer_num), " \ "comments_num=values(comments_num),watch_user_num=values(watch_user_num),click_num=values(click_num)" zhihu_id = int("".join(self["zhihu_id"])) topics = ",".join(self["topics"]) url = self["url"][0] title = "".join(self["title"]) # ItemLoader是list类型,在这里进行处理转为str类型或者int类型 content = "".join(self["content"]) answer_num = get_purenum("".join(self["answer_num"])) comments_num = get_purenum(self["comments_num"][0]) watch_user_num = int(self["watch_user_num"][0]) click_num = int(self["click_num"][0]) crawl_time = datetime.datetime.now().strftime(SQL_DATETIME_FORMAT) #将时间格式化为我们在setting中指定的格式 params = (zhihu_id, topics, url, title, content, answer_num, comments_num, watch_user_num, click_num, crawl_time) return insert_sql,paramsclass ZhihuAnswerItem(scrapy.Item):#知乎回答itemzhihu_id=scrapy.Field()url=scrapy.Field()question_id=scrapy.Field()author_id=scrapy.Field()content=scrapy.Field()praise_num=scrapy.Field()comments_num=scrapy.Field()create_time=scrapy.Field()update_time=scrapy.Field()crawl_time=scrapy.Field()def get_insertsql(self): insert_sql = "insert into zhihu_answer(zhihu_id,url,question_id,author_id,content," \ "praise_num,comments_num,create_time,update_time,crawl_time) VALUES(%s,%s,%s,%s,%s,%s,%s,%s,%s,%s) ON DUPLICATE KEY UPDATE " \ "content=VALUES(content),praise_num=VALUES(praise_num),comments_num=VALUES(comments_num),update_time=VALUES(update_time)" # 调用datetime fromtimestamp方法将int 转为datetime类型(年月日时分秒都有),然后再格式化为指定格式 create_time = datetime.datetime.fromtimestamp(self["create_time"]).strftime(SQL_DATETIME_FORMAT) update_time = datetime.datetime.fromtimestamp(self["update_time"]).strftime(SQL_DATETIME_FORMAT) params=(self["zhihu_id"],self["url"],self["question_id"],self["author_id"],self["content"] ,self["praise_num"],self["comments_num"],create_time,update_time,self["crawl_time"].strftime(SQL_DATETIME_FORMAT)) return insert_sql,params
pipelines.py
from scrapy.pipelines.images import ImagesPipelinefrom scrapy.exporters import JsonItemExporterimport MySQLdbfrom twisted.enterprise import adbapiimport MySQLdb.cursorsclass ArticlespiderPipeline(object): def process_item(self, item, spider): #item中的values存放了tiems的所有属性 return itemclass JsonExporterPipeline(object):#调用scrapy提供的JsonExporter导出json文件def __init__(self): self.file=open('articleexport.json','wb')#打开文件.wb表示以二进制的方式 self.exporter=JsonItemExporter(self.file,encoding="utf-8",ensure_ascii=False) #传递参数 self.exporter.start_exporting() #开始导出def close_spider(self,spider): self.exporter.finish_exporting() #停止导出 self.file.close() #关闭文件def process_item(self, item, spider): self.exporter.export_item(item) return itemclass MysqlTwistedPipeline(object):#若每一个网站写一个Pipeline,那么需要大数量的mysql的连接,显然是不合理的,所以#在实际开发中,往往是插入不同的数据库使用不同的pipeline# 通过Twisted框架提供的异步容器,将数据通过异步的方式存储到mysql中def __init__(self,dbpool): self.dbpool=dbpool@classmethoddef from_settings(cls,settings): dbparams=dict( host=settings["MYSQL_HOST"], db=settings["MYSQL_DBNAME"], user=settings["MYSQL_USER"], passwd=settings["MYSQL_PASSWORD"], charset="utf8", cursorclass=MySQLdb.cursors.DictCursor, use_unicode=True ) dbpool=adbapi.ConnectionPool("MySQLdb",**dbparams) #连接池 return cls(dbpool) #返回MysqlTwistedPipeline类的一个实例化对象def process_item(self, item, spider): query=self.dbpool.runInteraction(self.do_insert,item) #异步的插入操作 query.addErrback(self.handle_error,item,spider) #处理异步插入的异常def handle_error(self,failure,item,spider): print(failure) #发生异常时直接输出异常信息def do_insert(self,cursor,item): insert_sql,params=item.get_insertsql() #调用对应的item的get_insertsql方法,获取到不同的sql语句,和params元组 cursor.execute(insert_sql,params)
setting.py
ITEM_PIPELINES = { 'ArticleSpider.pipelines.ArticlespiderPipeline': 300, 'ArticleSpider.pipelines.JsonExporterPipeline': 2 , #保存为Json文件 # 'ArticleSpider.pipelines.MysqlPipeline': 3 #将数据同步存储到数据库 'ArticleSpider.pipelines.MysqlTwistedPipeline':3 #将数据异步插入到数据库}MYSQL_HOST="localhost"MYSQL_DBNAME="article_spider"MYSQL_USER="root"MYSQL_PASSWORD="751324"SQL_DATETIME_FORMAT="%Y-%m-%d %H:%M:%S" #详细时间类型SQL_DATE_FORMAT="%Y-%m-%d" #日期类型
至此,通过scrapy从模拟登录到爬取问答数据的项目就完成了,模拟登录是在爬虫中非常重要的知识,在模拟登录成功之后,包括解析数据,将item 传入pipelines,数据表的创建,pipelines和items的配置,入库等也就变得很简单了;在这个项目中,在解析answer的数据时,我们采用的是json格式直接提取的,因为url直接给我们返回了json格式的文件,这样也就简化了我们解析数据的操作。
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