一：什么是网络爬虫技术？

网络爬虫（Web crawler），是一种按照一定的规则，自动地抓取万维网信息的程序或者脚本，它们被广泛用于互联网搜索引擎或其他类似网站，可以自动采集所有其能够访问到的页面内容，以获取或更新这些网站的内容和检索方式。从功能上来讲，爬虫一般分为数据采集，处理，储存三个部分。传统爬虫从一个或若干初始网页的URL开始，获得初始网页上的URL，在抓取网页的过程中，不断从当前页面上抽取新的URL放入队列,直到满足系统的一定停止条件。聚焦爬虫的工作流程较为复杂，需要根据一定的网页分析算法过滤与主题无关的链接，保留有用的链接并将其放入等待抓取的URL队列。然后，它将根据一定的搜索策略从队列中选择下一步要抓取的网页URL，并重复上述过程，直到达到系统的某一条件时停止。

二：爬虫技术的分类（下面将介绍四种网络爬虫技术，并附加代码进行具体的分析）

1.聚焦网络爬虫：

聚焦网络爬虫（focused crawler）也就是主题网络爬虫。聚焦爬虫技术增加了链接评价和内容评价模块，其爬行策略实现要点就是评价页面内容以及链接的重要性。

基于链接评价的爬行策略，主要是以Web页面作为半结构化文档，其中拥有很多结构信息可用于评价链接重要性。还有一个是利用Web结构来评价链接价值的方法，也就是HITS法，其通过计算每个访问页面的Authority权重和Hub权重来决定链接访问顺序。

而基于内容评价的爬行策略，主要是将与文本相似的计算法加以应用，提出Fish-Search算法，把用户输入查询词当作主题，在算法的进一步改进下，通过Shark-Search算法就能利用空间向量模型来计算页面和主题相关度大小。

import urllib.request # 爬虫专用的包urllib，不同版本的Python需要下载不同的爬虫专用包 import re # 正则用来规律爬取 keyname="" # 想要爬取的内容 key=urllib.request.quote(keyname) # 需要将你输入的keyname解码，从而让计算机读懂 for i in range(0,5): # (0,5)数字可以自己设置，是淘宝某产品的页数 url="https://s.taobao.com/search?q="+key+"&imgfile=&js=1&stats_click=search_radio_all%3A1&initiative_id=staobaoz_&ie=utf8&bcoffset=0&ntoffset=6&p4ppushleft=1%2C48&s="+str(i*44) # url后面加上你想爬取的网站名，然后你需要多开几个类似的网站以找到其规则 # data是你爬取到的网站所有的内容要解码要读取内容 pat='"pic_url":"//(.*?)"' # pat使用正则表达式从网页爬取图片 # 将你爬取到的内容放在一个列表里面 print(picturelist) # 可以不打印，也可以打印下来看看 for j in range(0,len(picturelist)): picture=picturelist[j] pictureurl="http://"+picture # 将列表里的内容遍历出来，并加上http://转到高清图片 file="E:/pycharm/vscode文件/图片/"+str(i)+str(j)+".jpg" # 再把图片逐张编号，不然重复的名字将会被覆盖掉 urllib.request.urlretrieve(pictureurl,filename=file) # 最后保存到文件夹

相对于通用网络爬虫，聚焦爬虫还需要解决三个主要问题：

(1) 对抓取目标的描述或定义；

(2) 对网页或数据的分析与过滤；

(3) 对URL的搜索策略。

讯享网

2.通用网络爬虫技术：

• 第一，获取初始URL。初始URL地址可以由用户人为指定，也可以由用户指定的某个或某几个初始爬取网页决定。
• 第二，根据初始的URL爬取页面并获得新的URL。获得初始的URL地址之后，需要先爬取对应URL地址中的网页，接着将网页存储到原始数据库中，并且在爬取网页的同时，发现新的URL地址，并且将已爬取的URL地址存放到一个URL列表中，用于去重及判断爬取的进程。
• 第三，将新的URL放到URL队列中，在于第二步内获取下一个新的URL地址之后，会将新的URL地址放到URL队列中。
• 第四，从URL队列中读取新的URL，并依据新的URL爬取网页，同时从新的网页中获取新的URL并重复上述的爬取过程。
• 第五，满足爬虫系统设置的停止条件时，停止爬取。在编写爬虫的时候，一般会设置相应的停止条件。如果没有设置停止条件，爬虫便会一直爬取下去，一直到无法获取新的URL地址为止，若设置了停止条件，爬虫则会在停止条件满足时停止爬取。

比如：通过爬虫技术实现读取京东商品的信息

讯享网''' 爬取京东商品信息： 请求url：https://www.jd.com/ 提取商品信息： 1.商品详情页 2.商品名称 3.商品价格 4.评价人数 5.商品商家 ''' from selenium import webdriver # 引入selenium中的webdriver from selenium.webdriver.common.keys import Keys import time def get_good(driver): try: # 通过JS控制滚轮滑动获取所有商品信息 js_code = ''' window.scrollTo(0,5000); ''' driver.execute_script(js_code) # 执行js代码 # 等待数据加载 time.sleep(2) # 查找所有商品div # good_div = driver.find_element_by_id('J_goodsList') good_list = driver.find_elements_by_class_name('gl-item') n = 1 for good in good_list: # 根据属性选择器查找 # 商品链接 good_url = good.find_element_by_css_selector( '.p-img a').get_attribute('href') # 商品名称 good_name = good.find_element_by_css_selector( '.p-name em').text.replace("\n", "--") # 商品价格 good_price = good.find_element_by_class_name( 'p-price').text.replace("\n", ":") # 评价人数 good_commit = good.find_element_by_class_name( 'p-commit').text.replace("\n", " ") good_content = f''' 商品链接: {good_url} 商品名称: {good_name} 商品价格: {good_price} 评价人数: {good_commit} \n ''' print(good_content) with open('jd.txt', 'a', encoding='utf-8') as f: f.write(good_content) next_tag = driver.find_element_by_class_name('pn-next') next_tag.click() time.sleep(2) # 递归调用函数 get_good(driver) time.sleep(10) finally: driver.close() if __name__ == '__main__': good_name = input('请输入爬取商品信息:').strip() driver = webdriver.Chrome() driver.implicitly_wait(10) # 往京东主页发送请求 driver.get('https://www.jd.com/') # 输入商品名称，并回车搜索 input_tag = driver.find_element_by_id('key') input_tag.send_keys(good_name) input_tag.send_keys(Keys.ENTER) time.sleep(2) get_good(driver)

3.增量爬虫技术：

某些网站会定时在原有网页数据的基础上更新一批数据。例如某电影网站会实时更新一批最近热门的电影，小说网站会根据作者创作的进度实时更新最新的章节数据等。在遇到类似的场景时，我们便可以采用增量式爬虫。

增量爬虫技术（incremental Web crawler）就是通过爬虫程序监测某网站数据更新的情况，以便可以爬取到该网站更新后的新数据。

关于如何进行增量式的爬取工作，以下给出三种检测重复数据的思路：

1. 在发送请求之前判断这个URL是否曾爬取过；
2. 在解析内容后判断这部分内容是否曾爬取过；
3. 写入存储介质时判断内容是否已存在于介质中。

• 第一种思路适合不断有新页面出现的网站，比如小说的新章节、每天的实时新闻等；
• 第二种思路则适合页面内容会定时更新的网站；
• 第三种思路则相当于最后一道防线。这样做可以最大限度地达到去重的目的。

不难发现，实现增量爬取的核心是去重。目前存在两种去重方法。

• 第一，对爬取过程中产生的URL进行存储，存储在Redis的set中。当下次进行数据爬取时，首先在存储URL的set中对即将发起的请求所对应的URL进行判断，如果存在则不进行请求，否则才进行请求。
• 第二，对爬取到的网页内容进行唯一标识的制定（数据指纹），然后将该唯一标识存储至Redis的set中。当下次爬取到网页数据的时候，在进行持久化存储之前，可以先判断该数据的唯一标识在Redis的set中是否存在，从而决定是否进行持久化存储。

  

关于增量爬虫的使用方法示例如下所示。

爬取4567tv网站中所有的电影详情数据

import scrapy
from scrapy.linkextractors import LinkExtractor
from scrapy.spiders import CrawlSpider, Rule
from redis import Redis
from incrementPro.items import IncrementproItem
class MovieSpider(CrawlSpider):
    name = 'movie'
    # allowed_domains = ['www.xxx.com']
    start_urls = ['http://www.4567tv.tv/frim/index7-11.html']
    rules = (
        Rule(LinkExtractor(allow=r'/frim/index7-\d+\.html'), callback='parse_item', follow=True),
    )
    # 创建Redis链接对象
    conn = Redis(host='127.0.0.1', port=6379)
    def parse_item(self, response):
        li_list = response.xpath('//li[@class="p1 m1"]')
        for li in li_list:
            # 获取详情页的url
            detail_url = 'http://www.4567tv.tv' + li.xpath('./a/@href').extract_first()
            # 将详情页的url存入Redis的set中
            ex = self.conn.sadd('urls', detail_url)
            if ex == 1:
                print('该url没有被爬取过，可以进行数据的爬取')
                yield scrapy.Request(url=detail_url, callback=self.parst_detail)
            else:
                print('数据还没有更新，暂无新数据可爬取！')
 
    # 解析详情页中的电影名称和类型，进行持久化存储
    def parst_detail(self, response):
        item = IncrementproItem()
        item['name'] = response.xpath('//dt[@class="name"]/text()').extract_first()
        item['kind'] = response.xpath('//div[@class="ct-c"]/dl/dt[4]//text()').extract()
        item['kind'] = ''.join(item['kind'])
        yield it

管道文件：

讯享网from redis import Redis class IncrementproPipeline(object): conn = None def open_spider(self,spider): self.conn = Redis(host='127.0.0.1',port=6379) def process_item(self, item, spider): dic = { 'name':item['name'], 'kind':item['kind'] } print(dic) self.conn.push('movieData',dic) # 如果push不进去，那么dic变成str(dic)或者改变redis版本 pip install -U redis==2.10.6 return item

4.深层网络爬虫技术：

在互联网中，网页按存在方式可以分为表层网页和深层网页两类。

所谓的表层网页，指的是不需要提交表单，使用静态的链接就能够到达的静态页面；而深层网页则隐藏在表单后面，不能通过静态链接直接获取，是需要提交一定的关键词后才能够获取到的页面，深层网络爬虫（deep Web crawler）最重要的部分即为表单填写部分。

在互联网中，深层网页的数量往往要比表层网页的数量多很多，故而，我们需要想办法爬取深层网页。

深层网络爬虫的基本构成：URL列表、LVS列表（LVS指的是标签/数值集合，即填充表单的数据源）、爬行控制器、解析器、LVS控制器、表单分析器、表单处理器、响应分析器。

深层网络爬虫的表单填写有两种类型：

• 基于领域知识的表单填写（建立一个填写表单的关键词库，在需要的时候，根据语义分析选择对应的关键词进行填写）；
• 基于网页结构分析的表单填写（一般在领域知识有限的情况下使用，这种方式会根据网页结构进行分析，并自动地进行表单填写）。

三：网络爬虫原理：

1.Web网络爬虫系统的功能是下载网页数据，为搜索引擎系统提供数据来源。很多大型的网络搜索引擎系统都被称为基于 Web数据采集的搜索引擎系统，比如 Google、Baidu。由此可见Web 网络爬虫系统在搜索引擎中的重要性。网页中除了包含供用户阅读的文字信息外，还包含一些超链接信息。Web网络爬虫系统正是通过网页中的超连接信息不断获得网络上的其它网页.

2.网络爬虫的工作原理：

在网络爬虫的系统框架中，主过程由控制器，解析器，资源库三部分组成。控制器的主要工作是负责给多线程中的各个爬虫线程分配工作任务。解析器的主要工作是下载网页，进行页面的处理，主要是将一些JS脚本标签、CSS代码内容、空格字符、HTML标签等内容处理掉，爬虫的基本工作是由解析器完成。资源库是用来存放下载到的网页资源，一般都采用大型的数据库存储，如Oracle数据库，并对其建立索引。

控制器

控制器是网络爬虫的中央控制器，它主要是负责根据系统传过来的URL链接，分配一线程，然后启动线程调用爬虫爬取网页的过程。

解析器

解析器是负责网络爬虫的主要部分，其负责的工作主要有：下载网页的功能，对网页的文本进行处理，如过滤功能，抽取特殊HTML标签的功能，分析数据功能。

资源库

主要是用来存储网页中下载下来的数据记录的容器，并提供生成索引的目标源。中大型的数据库产品有：Oracle、Sql Server等。

Web网络爬虫系统一般会选择一些比较重要的、出度(网页中链出超链接数)较大的网站的URL作为种子URL集合。网络爬虫系统以这些种子集合作为初始URL，开始数据的抓取。因为网页中含有链接信息，通过已有网页的 URL会得到一些新的 URL，可以把网页之间的指向结构视为一个森林，每个种子URL对应的网页是森林中的一棵树的根节点。这样，Web网络爬虫系统就可以根据广度优先算法或者深度优先算法遍历所有的网页。由于深度优先搜索算法可能会使爬虫系统陷入一个网站内部，不利于搜索比较靠近网站首页的网页信息，因此一般采用广度优先搜索算法采集网页。Web网络爬虫系统首先将种子URL放入下载队列，然后简单地从队首取出一个URL下载其对应的网页。得到网页的内容将其存储后，再经过解析网页中的链接信息可以得到一些新的URL，将这些URL加入下载队列。然后再取出一个URL，对其对应的网页进行下载，然后再解析，如此反复进行，直到遍历了整个网络或者满足某种条件后才会停止下来。

3.网络爬虫的基本工作流程如下：

a.首先选取一部分精心挑选的种子URL；

b.将这些URL放入待抓取URL队列；

c.从待抓取URL队列中取出待抓取在URL，解析DNS，并且得到主机的ip，并将URL对应的网页下载下来，存储进已下载网页库中。此外，将这些URL放进已抓取URL队列。

d.分析已抓取URL队列中的URL，分析其中的其他URL，并且将URL放入待抓取URL队列，从而进入下一个循环。