Scrapy初章-Scrapy理论简介

wylc123 1年前 ⋅ 1818 阅读

俺道貌岸然的写点理论,你就衣冠楚楚的瞅瞅吧,虽然最后可能禽兽不如,但过程一定要猥琐发育!

1. Scrapy 简介

Scrapy是一个为了爬取网站数据,提取结构性数据而编写的应用框架。 其可以应用在数据挖掘,信息处理或存储历史数据等一系列的程序中。其最初是为了页面抓取 (更确切来说, 网络抓取 )所设计的, 也可以应用在获取API所返回的数据(例如 Amazon Associates Web Services ) 或者通用的网络爬虫。Scrapy用途广泛,可以用于数据挖掘、监测和自动化测试。
Scrapy 使用了 Twisted异步网络库来处理网络通讯。整体架构大致如下:

2. Scrapy组件介绍

2.1 引擎(Scrapy Engine)

-用来处理整个系统的数据流, 触发事务(框架核心)
注:引擎负责控制数据流在系统中所有组件中流动,并在相应动作发生时触发事件。 详细内容查看下面的数据流(Data Flow)部分。此组件相当于爬虫的“大脑”,是整个爬虫的调度中心。

2.2 调度器(Scheduler)

-用来接受引擎发过来的请求, 压入队列中, 并在引擎再次请求的时候返回. 可以想像成一个URL(抓取网页的网址或者说是链接)的优先队列, 由它来决定下一个要抓取的网址是什么, 同时去除重复的网址
注: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。
初始的爬取URL和后续在页面中获取的待爬取的URL将放入调度器中,等待爬取。同时调度器会自动去除重复的URL(如果特定的URL不需要去重也可以通过设置实现,如post请求的URL)

2.3 下载器中间件(Downloader Middlewares)

-用于下载网页内容, 并将网页内容返回给蜘蛛(Scrapy下载器是建立在twisted这个高效的异步模型上的)
下载器负责获取页面数据并提供给引擎,而后提供给spider。

2.4 爬虫(Spiders)

-爬虫是主要干活的, 用于从特定的网页中提取自己需要的信息, 即所谓的实体(Item)。用户也可以从中提取出链接,让Scrapy继续抓取下一个页面
注: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。

2.5 项目管道(Pipeline)

负责处理爬虫从网页中抽取的实体,主要的功能是持久化实体、验证实体的有效性、清除不需要的信息。当页面被爬虫解析后,将被发送到项目管道,并经过几个特定的次序处理数据。
注: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)。
当页面被爬虫解析所需的数据存入Item后,将被发送到项目管道(Pipeline),并经过几个特定的次序处理数据,最后存入本地文件或存入数据库。

2.6下载器中间件(Downloader middlewares)

-位于Scrapy引擎和下载器之间的框架,主要是处理Scrapy引擎与下载器之间的请求及响应。
注: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。通过设置下载器中间件可以实现爬虫自动更换user-agent、IP等功能。

2.7 Spider中间件(Spider middlewares)

-介于Scrapy引擎和爬虫之间的框架,主要工作是处理蜘蛛的响应输入和请求输出。
注: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。

2.8 调度中间件(Scheduler Middewares)

-介于Scrapy引擎和调度之间的中间件,从Scrapy引擎发送到调度的请求和响应。

3. Scrapy运行流程

  • 引擎从调度器中取出一个链接(URL)用于接下来的抓取
  • 引擎把URL封装成一个请求(Request)传给下载器
  • 下载器把资源下载下来,并封装成应答包(Response)
  •  爬虫解析Response
  •  解析出实体(Item),则交给实体管道进行进一步的处理
  •  解析出的是链接(URL),则把URL交给调度器等待抓取

对应的数据流(Data flow):

    1. 引擎打开一个网站(open a domain),找到处理该网站的Spider并向该spider请求第一个要爬取的URL(s)。

    2. 引擎从Spider中获取到第一个要爬取的URL并在调度器(Scheduler)以Request调度。

    3. 引擎向调度器请求下一个要爬取的URL。

    4. 调度器返回下一个要爬取的URL给引擎,引擎将URL通过下载中间件(请求(request)方向)转发给下载器(Downloader)。

    5. 一旦页面下载完毕,下载器生成一个该页面的Response,并将其通过下载中间件(返回(response)方向)发送给引擎。

    6. 引擎从下载器中接收到Response并通过Spider中间件(输入方向)发送给Spider处理。

    7. Spider处理Response并返回爬取到的Item及(跟进的)新的Request给引擎。

    8. 引擎将(Spider返回的)爬取到的Item给Item Pipeline,将(Spider返回的)Request给调度器。

    9. (从第二步)重复直到调度器中没有更多地request,引擎关闭该网站。

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