[Python从零到壹] 七.网络爬虫之Requests爬取豆瓣电影TOP250及CSV存储

Eastmount

发布于 2021-12-02 20:41:27

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发布于 2021-12-02 20:41:27

一.requests基本用法

requests模块是用Python语言编写的、基于urllib的第三方库，采用Apache2 Licensed开源协议的http库。它比urllib更方便简洁，既可以节约大量的工作，又完全满足http测试需求。requests是一个很实用的Python库，编写爬虫和测试服务器响应数据时经常会用到，使用requests可以轻而易举的完成浏览器相关操作。功能包括：

支持HTTP连接保持和连接池
支持使用cookie保持会话
支持文件上传
支持自动响应内容的编码
支持国际化的URL和POST数据自动编码

推荐大家从requests官方网站进行学习，这里只做简单介绍。官方文档地址：

http://docs.python-requests.org/en/master/

假设读者已经使用“pip install requests”安装了requests模块，下面讲解该模块的基本用法。

1.导入requests模块使用语句如下：

import requests

2.发送请求 requests模块可以发送http常用的两种请求：GET请求和POST请求。其中GET请求可以采用url参数传递数据，它是从服务器上获取数据；而POST请求是向服务器传递数据，该方法更为安全，更多用法请读者下来学习。

下面给出使用GET请求和POST请求获取某个网页的方法，得到一个命名为r的Response对象，通过这个对象获取我们所需的信息。

import requests

r = requests.get('https://github.com/timeline.json')
r = requests.post("http://httpbin.org/post")

其他方法如下：

requests.put("http://httpbin.org/put")
requests.delete("http://httpbin.org/delete")
requests.head("http://httpbin.org/get")
requests.options("http://httpbin.org/get")

3.传递参数 url通常会传递某种数据，这种数据采用键值对的参数形式置于url中，比如：

http://www.eastmountyxz.com/index.php?key=value

requests通过params关键字设置url参数，以一个字符串字典来提供这些参数。假设作者想传递 key1=value1 和 key2=value2 到httpbin.org/get ，那么你可以使用如下代码：

import requests

payload = {'key1':'value1', 'key2':'value2'}
r = requests.get('http://httpbin.org/get', params=payload)
print(r.url)
print(r)

输出结果如下图所示：

4.响应内容 requests会自动解码来自服务器的内容，并且大多数Unicode字符集都能被无缝地解码。当请求发出后，Requests会基于HTTP头部对响应的编码作出有根据的推测。

使用语句如下：

import requests

r = requests.get('https://github.com/timeline.json')
print(r.text)

输出结果如下图所示：

常用响应内容包括：

r.encoding 获取当前的编码
r.encoding = ‘utf-8’ 设置编码
r.text 以encoding解析返回内容。字符串方式的响应体，会自动根据响应头部的字符编码进行解码
r.content 以字节形式（二进制）返回。字节方式的响应体，会自动为你解码gzip和deflate压缩
r.headers 以字典对象存储服务器响应头，但是这个字典比较特殊，字典键不区分大小写，若键不存在则返回None
r.status_code 响应状态码
r.raw 返回原始响应体，也就是urllib的response对象，使用r.raw.read()
r.ok 查看r.ok的布尔值便可以知道是否登陆成功
r.json() Requests中内置的JSON解码器，以json形式返回，前提返回的内容确保是json格式的，不然解析出错会抛异常
r.raise_for_status() 失败请求(非200响应)抛出异常

post发送json请求：

import requests
import json
  
r = requests.post('https://api.github.com/some/endpoint',
                  data=json.dumps({'some': 'data'}))
print(r.json())

5.定制请求头如果你想为请求添加http头部，只要简单地传递一个字典（dict）给消息头headers参数即可。例如，我们给github网站指定一个消息头，则语句如下：

import requests

data = {'some': 'data'}
headers = {'content-type': 'application/json',
           'User-Agent': 'Mozilla/5.0 (X11; Ubuntu; Linux x86_64; rv:22.0) Gecko/20100101 Firefox/22.0'}
 
r = requests.post('https://api.github.com/some/endpoint',
                  data=data,
                  headers=headers)
print(r.text)

输出结果如下图所示：

6.获取状态码和Cookies

r.headers 返回字典类型,头信息
r.requests.headers 返回发送到服务器的头信息
r.status_code 响应状态码
r.cookies 返回cookie
r.history 返回重定向信息，可以在请求是加上 allow_redirects = false 阻止重定向

具体示例如下：

import requests

#获取返回状态
r = requests.get('https://github.com/Ranxf')
print(r.status_code)
print(r.headers)
print(r.cookies)

#打印解码后的返回数据
r1 = requests.get(url='http://dict.baidu.com/s',
                  params={'wd': 'python'})
print(r1.url)
print(r1.text)

输出结果如下图所示：

同时响应状态码可以结合异常处理，如下：

import requests

URL = 'http://ip.taobao.com/service/getIpInfo.php'  # 淘宝IP地址库API
try:
    r = requests.get(URL, params={'ip': '8.8.8.8'}, timeout=1)
    r.raise_for_status()  # 如果响应状态码不是 200，就主动抛出异常
except requests.RequestException as e:
    print(e)
else:
    result = r.json()
    print(type(result), result, sep='\n')

7.超时设置设置秒数超时，仅对于链接有效。

r = requests.get('url',timeout=1)

8.代理设置

proxies = {'http':'ip1','https':'ip2' }
requests.get('url',proxies=proxies)

本小节只是简单介绍了requests模块，推荐读者下来结合案例和官方网站进行更深入的学习和操作。

二.豆瓣网页DOM树分析

1.网页源码分析

豆瓣（Douban）是一个社区网站，创立于2005年3月6日。该网站以书影音起家，提供关于书籍、电影、音乐等作品的信息，其作品描述和评论都是由用户提供，是Web 2.0网站中具有特色的一个网站。

当我们拿到一个网页的时候，第一步并不是去测试它能否能使用requests简单请求到html，而是要去选择合适的方法进行爬取该网页，弄明白它数据的加载方式，才可以让我们的事半功倍，选择一个好的请求方法也可以提升我们爬虫程序的效率。

本文主要介绍爬取豆瓣电影排名前250名的电影信息。地址为：

https://movie.douban.com/top250?format=text

右键审查元素显示源代码，如图所示。

对应的HTML部分代码如下：

<li><div class="item">
 <div class="pic">
   <em class="">1</em>
   <a href="https://movie.douban.com/subject/1292052/"> 
    <img alt="肖申克的救赎"src="https://img3.doubanio.com/.../p480747492.webp" >
   </a>
 </div>
 <div class="info">...</div>
</div></li>

2.网页结构分析（翻页）

网站翻页是网络爬虫中至关重要的一环，我们进入豆瓣电影 Top 250，查看它的网页结构。点击 “下一页” ，查看它的URL链接，会发现下面的规律：

第1页URL：https://movie.douban.com/top250?start=0&filter= 
第2页URL：https://movie.douban.com/top250?start=25&filter= 
第3页URL：https://movie.douban.com/top250?start=50&filter= 
...
第10页URL：https://movie.douban.com/top250?start=225&filter=

它是存在一定规律的，top250?start=25表示获取第2页（序号为26到50号）的电影信息；top250?start=50表示获取第3页（序号为51到75号）的电影信息，依次类推。

方法一：我们结合数学公式写一个循环获取完整的250部电影信息。核心代码如下：

i = 0  
while i<10:  
    num = i*25  #每次显示25部 URL序号按25增加  
    url = 'https://movie.douban.com/top250?start=' + str(num) + '&filter='  
    crawl(url)  #爬虫电影信息
    i = i + 1

方法二：需要写一个for循环，生成从0到225的数字即可，从上面的链接可以看出来，它的间隔为25，for page in range(0, 226, 25) 必须要取超过停止数据225，因为255不包含在其中，25是它的公差，程序表示为：

接下来使用python的requests库去代替浏览器请求网页的服务器，返回HTML文件，提取并保存信息，再生成下一页的链接，继续上面请求服务器的操作爬取信息。

三.Requests请求服务器

在向服务器发出请求时，我们先选择第一个链接来进行测试，完成本页所有内容的获取，然后再获取所有页面的信息。

1.导入包

如果没有安转 requests , 可以使用pip直接安转。步骤：

win+r运行——>cmd——>pip install requests

2.设置浏览器代理

网页点击右键，打开检查，选择Network，All
刷新网页，选择第一个文件，双击，选择headers

设置的浏览器代理必须为字典型，如：

headers = {
    'User-Agent':'Mozilla/5.0 (Windows NT 10.0; Win64; x64) \
     AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/80.0.3987.149 Safari/537.36'
}

3.请求服务器格式

请求源代码向服务器发请求，200代表成功。如果在后面加上.text表示输出文本内容。

url是用一个链接
headers是用来做浏览器代理的内容

requests.get(url = url, headers = headers)

4.请求服务器代码汇总

这里以第一页内容为例，核心代码如下：

import requests

#设置浏览器代理,它是一个字典
headers = {
    'User-Agent':'Mozilla/5.0 (Windows NT 10.0; Win64; x64) \
        AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/80.0.3987.149 Safari/537.36'
}
url = 'https://movie.douban.com/top250?start=0&filter='

#向服务器发出请求
r = requests.get(url = url, headers = headers)
print(r.text)

输出结果如下图所示：

四.xpath提取信息

1.获取xpath节点方法

xpath是按照HTML标签的方式进行定位的，谷歌浏览器自带有xpath，可以直接复制过来使用，简单方便，运行速度快。输出为：

//*[@id=“content”]/div/div[1]/ol/li[1]/div/ div[2]/div[1]/a/span[1]

我们使用xpath时，也必须先对网页进行 lxml 库中的 etree 解析，把它变为特有的树状形式，才能通过它进行节点定位。

from lxml import etree            #导入解析库
html_etree = etree.HTML(reponse)  #树状结构解析

2.xpath提取文本

当我们提取标签内的文本时，需要在复制到的xpath后面加上 /text() ，告诉它我们需要提取的内容是一个标签呈现的数据，如《肖申克的救赎》。

<span class="title">肖申克的救赎</span>

结合xpath所提取的文字代码为：

# coding:utf-8
# By:Eastmount 2021-02-25
import requests
from lxml import etree

#设置浏览器代理,它是一个字典
headers = {
    'User-Agent':'Mozilla/5.0 (Windows NT 10.0; Win64; x64) \
        AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/80.0.3987.149 Safari/537.36'
}
url = 'https://movie.douban.com/top250?start=0&filter='

#向服务器发出请求
r = requests.get(url = url, headers = headers).text

#解析DOM树结构
html_etree = etree.HTML(r)
name = html_etree.xpath('//*[@id="content"]/div/div[1]/ol/li[1]/div/div[2]/div[1]/a/span[1]/text()')
print ("这是数组形式：",name)
print ("这是字符串形式：",name[0])

输出结果如下所示：

这是数组形式：['肖申克的救赎']
这是字符串形式：肖申克的救赎

3.xpath提取链接

每一个链接都是在标签内的，通常放在 src=" " 或者 href=" " 之中，如

xpath为：

//*[@id="content"]/div/div[1]/ol/li[1]/div/div[2]/div[1]/a

提取链接时，需要在复制到的xpath后面加上 /@href , 指定提取链接。

movie_url = html_etree.xpath('//*[@id="content"]/div/div[1]/ol/li[1]/div/div[2]/div[1]/a/@href')
print ("这是数组形式：",movie_url)
print ("这是字符串形式：",movie_url[0])

输出结果如下所示：

这是数组形式：['https://movie.douban.com/subject/1292052/']
这是字符串形式：https://movie.douban.com/subject/1292052/

4.xpath提取标签元素

这个网页中电影的星级没有用几颗星的文本表示，而是标签表示的，如：

所以只需要取出 class=" " 中的内容就可以得到星级了,复制它的xpath，和提取链接的方法一样，在后面加上 /@class 即可。

rating = html_etree.xpath('//*[@id="content"]/div/div[1]/ol/li[1]/div/div[2]/div[2]/div/span[1]/@class')
print ("这是数组形式：",rating)
print ("这是字符串形式：",rating[0])

输出结果如下所示：

这是数组形式：['rating5-t']
这是字符串形式：rating5-t

五.正则表达式匹配信息

前面第四篇文章我们详细介绍了正则表达式的内容，它常常会与网络爬虫和数据预处理结合起来，简化我们的工作。这里需要把结果中的信息匹配出来，可以使用正在表达式，单独提取自己需要的信息，如星级，它都是以 rating5-t 方式呈现的，但是我们只需要它数字5位置的部分，所以需要进行二次提取。

1.提取固定位置信息

正则表达式中可以使用 .*? 来进行匹配信息，没有加括号时可以去掉不一样的信息，不需要提取出来，加括号 (.*?) 可以提取出括号内的内容，如：

import re
test = "rating5-t"
text = re.findall('rating(.*?)-t', test)
print (text)

输出结果为：

['5']

这里再举一个简单的例子：

2.匹配数字

比如评价数，我们xpath提取到的数据格式为：1056830人评价，保存的时候只需要数字即可，现在把数字提取出来：

import re 
data = "1059232人评价"
num = re.sub(r'\D', "", data)
print("这里的数字是:", num)

输出结果为：

这里的数字是: 1059232

六.CSV文件操作

我们在使用Python进行网络爬虫或数据分析时，通常会遇到CSV文件，类似于Excel表格。第三篇文章我们详细介绍了CSV文件的操作，保存内容与把大象放进冰箱是一样的，分别为打开冰箱，把大象装进去，关闭冰箱。这里我们进行简单说明。

1.CSV文件写

基本流程如下：

导入CSV模块
创建一个CSV文件对象
写入CSV文件
关闭文件

# -*- coding: utf-8 -*-
import csv

c = open("test-01.csv", "w", encoding="utf8", newline='')  #写文件
writer = csv.writer(c)
writer.writerow(['序号','姓名','年龄'])
 
tlist = []
tlist.append("1")
tlist.append("小明")
tlist.append("10")
writer.writerow(tlist)
print(tlist,type(tlist))
 
del tlist[:]  #清空
tlist.append("2")
tlist.append("小红")
tlist.append("9")
writer.writerow(tlist)
print(tlist,type(tlist))
 
c.close()

输出结果如下图所示：

2.CSV文件读

基本流程如下：

导入CSV模块
创建一个CSV文件对象
读取CSV文件
关闭文件

# -*- coding: utf-8 -*-
import csv
c = open("test-01.csv", "r", encoding="utf8")  #读文件
reader = csv.reader(c)
for line in reader:
    print(line[0],line[1],line[2])
c.close()

输出结果如下图所示：

在文件操作中编码问题是最让人头疼的，尤其Python2的时候。但只需要环境编码一致，注意相关转换也能有效解决，而Python3文件读写操作写清楚encoding编码方式就能正常显示。

七.完整代码

1.提取本页所有信息

通过前面的 xpath 只能提取到一条信息，如果我们要提取所有的信息，写一个 for 循环把它遍历出来即可。先复制几个电影名字的 xpath，如前三个的：

li 标签前的作为父级，后面的为子集，./ 代替父级的位置，改写为：

li = html_etree.xpath('//*[@id="content"]/div/div[1]/ol/li')
for item in li:
    name = item.xpath('./div/div[2]/div[1]/a/span[1]/text()')[0]
    print (name)

此时的代码如下所示：

# coding:utf-8
# By:Eastmount & ayouleyang 2021-02-25
import requests
from lxml import etree

#设置浏览器代理,它是一个字典
headers = {
    'User-Agent':'Mozilla/5.0 (Windows NT 10.0; Win64; x64) \
        AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/80.0.3987.149 Safari/537.36'
}
url = 'https://movie.douban.com/top250?start=0&filter='

#向服务器发出请求
r = requests.get(url = url, headers = headers).text

#解析DOM树结构
html_etree = etree.HTML(r)
name = html_etree.xpath('//*[@id="content"]/div/div[1]/ol/li[1]/div/div[2]/div[1]/a/span[1]/text()')
print ("这是数组形式：",name)
print ("这是字符串形式：",name[0])

#提取链接
movie_url = html_etree.xpath('//*[@id="content"]/div/div[1]/ol/li[1]/div/div[2]/div[1]/a/@href')
print ("这是数组形式：",movie_url)
print ("这是字符串形式：",movie_url[0])

#提取打分
rating = html_etree.xpath('//*[@id="content"]/div/div[1]/ol/li[1]/div/div[2]/div[2]/div/span[1]/@class')
print ("这是数组形式：",rating)
print ("这是字符串形式：",rating[0])

#提取本页所有电影名
li = html_etree.xpath('//*[@id="content"]/div/div[1]/ol/li')
for item in li:
    name = item.xpath('./div/div[2]/div[1]/a/span[1]/text()')[0]
    print (name)

输出结果如下图所示：

2.最终代码

最终代码如下所示：

# coding:utf-8
# By:Eastmount & ayouleyang 2021-02-25
import requests
from lxml import etree
import csv, re

#设置浏览器代理,它是一个字典
headers = {
    'User-Agent':'Mozilla/5.0 (Windows NT 10.0; Win64; x64) \
        AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/80.0.3987.149 Safari/537.36'
}

#创建文件夹并打开
fp = open("./豆瓣top250.csv", 'a', newline='', encoding = 'utf-8-sig')
writer = csv.writer(fp) #写入
writer.writerow(('排名', '名称', '链接', '星级', '评分', '评价人数'))

#循环遍历TOP250的URL
for page in range(0, 226, 25):  #226
    print ("正在获取第%s页"%page)
    url = 'https://movie.douban.com/top250?start=%s&filter='%page
    
    #请求源代码
    reponse = requests.get(url = url, headers = headers).text
    
    #解析DOM树结构
    html_etree = etree.HTML(reponse)
    
    #定位节点 注意迭代xpath应用
    li = html_etree.xpath('//*[@id="content"]/div/div[1]/ol/li')
    for item in li:
        #排名
        rank = item.xpath('./div/div[1]/em/text()')[0]
        #电影名称
        name = item.xpath('./div/div[2]/div[1]/a/span[1]/text()')[0]
        #链接
        dy_url = item.xpath('./div/div[2]/div[1]/a/@href')[0]
        
        #评分 正则表达式提取
        rating = item.xpath('./div/div[2]/div[2]/div/span[1]/@class')[0]
        rating = re.findall('rating(.*?)-t', rating)[0]
        if len(rating) == 2:
            star = int(rating) / 10  #int()转化为数字
        else:
            star = rating
            
        #评价人数
        rating_num = item.xpath('./div/div[2]/div[2]/div/span[2]/text()')[0]
        content = item.xpath('./div/div[2]/div[2]/div/span[4]/text()')[0]
        content = re.sub(r'\D', "", content)
        #print (rank, name, dy_url, star, rating_num, content)

        #写入内容
        writer.writerow((rank, name, dy_url, star, rating_num, content))
fp.close()

运行结果如下图所示：