爬虫入门教程（一）

爬虫入门教程

1.什么是爬虫

爬虫是一种自动获取网站数据的程序或脚本。它可以自动模拟人类访问网站,获取网页源代码,解析并提取出所需的数据。

爬虫的工作原理类似于搜索引擎的索引程序，它们会按照预定的规则和算法在互联网上不断地爬取网页，收集信息并建立索引，以便用户可以通过搜索引擎来查找并获取所需的信息。

爬虫通常会从一个起始网址开始，然后根据超链接逐步地遍历整个网站或整个互联网。它们会访问网页的内容，抓取文本、图片、视频等数据，并对这些数据进行处理和分析。爬虫可以用于各种目的，如搜索引擎优化、数据挖掘、信息收集、监控等。

2.爬虫基础知识

在学习爬虫前,需要掌握以下基础知识:

2.1URL

URL是统一资源定位符（Uniform Resource Locator）的缩写，它是互联网上用于标识和定位资源（如网页、图片、视频等）的地址。URL通常由几个部分组成，包括协议、主机名、路径和可选的查询参数和片段标识符。

一个典型的URL的格式如下：

协议://主机名/路径?查询参数#片段标识符

（1）协议（Protocol）：指定了访问资源所需的协议，常见的协议有HTTP、HTTPS、FTP、SMTP等。
（2）主机名（Host）：标识了资源所在的主机或服务器的域名或IP地址。
（3）路径（Path）：指定了服务器上资源的具体位置，用来定位资源在服务器上的存储位置。
（4）查询参数（Query Parameters）：可选部分，用来传递额外的参数给服务器，通常以键值对的形式存在，多个参数之间用&符号分隔。
（5）片段标识符（Fragment Identifier）：可选部分，用来指定资源中的特定部分，例如网页内的锚点。

举例来说，下面是一个典型的URL：

https://www.example.com/blog/article?id=123#section2

协议： HTTPS
主机名： www.example.com
路径是：/blog/article
查询参数： id=123
片段标识符：section2

通过URL，用户可以方便地访问互联网上的各种资源，浏览网页、下载文件、观看视频等。网络爬虫也是通过解析URL来访问网页并提取数据的。

2.2HTTP协议

HTTP（HyperText Transfer Protocol）是一种用于传输超文本数据（如 HTML）的应用层协议，是万维网的数据通信基础。HTTP是无状态的协议，即每个请求都是独立的，服务器不会维护关于客户端的状态信息。
HTTP通信过程：
在这里插入图片描述
HTTP请求由以下几部分组成：

（1）请求行：包括请求方法（GET、POST等）、请求的URL和协议版本。
（2）请求头部：包含关于请求的附加信息，如Accept、User-Agent等。
（3）请求主体：可选部分，在POST请求中包含提交的数据。

HTTP响应由以下几部分组成：

（1）状态行：包括协议版本、状态码和状态消息。
（2）响应头部：包含响应的附加信息，如Content-Type、Content-Length等。
（3）响应主体和空行：包含实际返回的数据。

2.3HTML/XML

大多数网站使用HTML作为展示内容的标记语言。解析HTML可以提取出页面文本、链接和其他有用信息。XML也是一种常见的结构化数据表示形式。

（1）标签和元素：了解HTML和XML的标签结构以及如何定义元素。
（2）属性：了解标签中的属性以及如何提取和利用这些属性。
（3）文本和注释：理解如何处理文本内容和注释。
（4）嵌套结构：了解标签如何嵌套以构建文档结构。

2.4其他

其他相关知识,比如正则表达式、Json格式处理、JS渲染页面解析、数据库存储等。同时不同国家和地区对互联网数据收集有不同的法律法规。编写爬虫时必须遵守相关法律,避免侵犯他人权益。

3.爬虫流程

一般爬虫开发包含以下步骤:

确定需求和目标
分析目标网站结构
编写爬虫代码
测试和运行爬虫
存储和后处理数据
部署上线和维护

3.1确定需求和目标

明确需要采集哪些网站的哪些数据,以及数据将用于什么目的。这一步决定了爬虫的开发重点和复杂程度。例如爬取网址https://qq.yh31.com/zjbq/的图片
在这里插入图片描述

3.2分析目标网站结构

分析待采集网站的URL路径设计、链接结构、反爬虫策略等,为编写高效稳定的爬虫代码做准备。可用开发者工具等方式辅助分析。

3.3编写爬虫代码

根据需求和分析结果,选择Python、Java等编程语言,结合第三方网络库如Requests等,编写完成各模块的爬虫代码,包括:

链接提取
网页下载
内容解析
数据存储
调度控制

示例代码:

import re
import requests
import os# 网站URL
url = "https://qq.yh31.com/zjbq/"# 发送请求获取网页HTML代码
response = requests.get(url)
html_content = response.content.decode("utf-8")# 使用正则表达式匹配所有JPG图片链接
pattern = r'<img\s+src="(http[s]?://[^"]+\.jpg)"'
image_urls = re.findall(pattern, html_content)# 创建文件夹用于存储下载的图片
folder_name = "downloaded_images"
if not os.path.exists(folder_name):os.makedirs(folder_name)# 下载图片并保存到本地
for i, image_url in enumerate(image_urls, start=1):try:response = requests.get(image_url)image_data = response.content# 构造图片文件名image_name = f"{folder_name}/image_{i}.jpg"# 保存图片到本地with open(image_name, "wb") as file:file.write(image_data)print(f"Downloaded {image_url} as {image_name}")except Exception as e:print(f"Error downloading {image_url}: {e}")print("Download completed.")