本节来介绍一个强大的爬虫框架 Scrapy。Scrapy 是一个基于 Twisted 的异步处理框架,是纯 Python 实现的爬虫框架,其架构清晰,模块之间的耦合程度低,可扩展性极强,可以灵活完成各种需求。
1. Scrapy的架构
Scrapy 的架构图如下所示:
下面对上图中的各个组件做介绍:
代码语言:javascript复制1. Engine:引擎负责控制数据流在系统所有组件中流动,并在相应动作发生时触发事件。
2. Scheduler:调度器从引擎接受request并将他们入队,以便之后引擎请求他们时提供给引擎。
3. Downloader:下载器负责获取页面数据并提供给引擎,而后提供给spider。
4. Spiders:Spider 是 Scrapy 用户编写用于分析 response 并提取 item(即获取到的 item)或额外跟进的 URL 的类。 每个 spider 负责处理一个特定(或一些)网站。
5. Item Pipelines:Item Pipeline 负责处理被 spider 提取出来的 item。典型的处理有清理、 验证及持久化(例如存取到数据库中)。
6. Downloader Middlewares:下载器中间件是在引擎及下载器之间的特定钩子(specific hook),处理 Downloader 传递给引擎的 response。 其提供了一个简便的机制,通过插入自定义代码来扩展 Scrapy 功能。
7. Spider Middlewares:Spider 中间件是在引擎及 Spider 之间的特定钩子(specific hook),处理 spider 的输入(response)和输出(items 及 requests)。 其提供了一个简便的机制,通过插入自定义代码来扩展 Scrapy 功能。
2.组件间的数据流
上述各个组件间的数据流由执行引擎控制,其过程如下:
- 引擎从爬虫得到初始请求。
- 引擎在调度器中调度请求,并请求下一个要爬取的请求。
- 调度器返回引擎下一个要爬取的请求。
- 通过下载中间件,引擎将请求发送到下载器。
- 页面下载完毕之后,下载器生成一个该页面的响应,并通过下载中间件发送给引擎。
- 引擎收到来自下载器的响应,并通过爬虫中间件,将它发送到爬虫进行处理。
- 爬虫处理响应,而后通过爬虫中间件将抓取到的 items 和新的请求返回到引擎。
- 引擎将处理好的items发送到Item Pipelines,然后发送已处理的请求到调度器,并询问下个可能的请求。
- 这个过程重复进行(从1开始),直到调度器没有更多的请求。
3.项目创建
我们可以通过命令行来创建一个 Scrapy 项目,命令为scrapy startproject hello_scrapy
,其中 hello_scrapy 为项目名称。创建的 Scrapy 项目的文件结构如下所示:
各个文件的功能为:
- scrapy.cfg:它是 Scrapy 项目的配置文件,其内定义了项目的配置文件路径、部署相关信息等内容。
- items.py:它定义 Item 数据结构,所有的 Item 的定义都可以放这里。
- middlewares.py:它定义 Spider Middlewares 和 Downloader Middlewares 的实现。
- pipelines.py:它定义 Item Pipeline 的实现,所有的 Item Pipeline 的实现都可以放这里。
- settings.py:它定义项目的全局配置。
- spiders:其内包含一个个 Spider 的实现,每个 Spider 都有一个文件。