网络搜索引擎等站点通过爬虫软件更新自身的网站内容或其对其他网站的索引。网络爬虫可以将自己所访问的页面保存下来，以便搜索引擎事后生成索引供用户搜索。
爬虫访问网站的过程会消耗目标系统资源。不少网络系统并不默许爬虫工作。因此在访问大量页面时，爬虫需要考虑到规划、负载，还需要讲“礼貌”。 不愿意被爬虫访问、被爬虫主人知晓的公开站点可以使用robots.txt文件之类的方法避免访问。这个文件可以要求机器人只对网站的一部分进行索引，或完全不作处理。
互联网上的页面极多，即使是最大的爬虫系统也无法做出完整的索引。因此在公元2000年之前的万维网出现初期，搜索引擎经常找不到多少相关结果。现在的搜索引擎在这方面已经进步很多，能够即刻给出高质量结果。
爬虫还可以验证超链接和HTML代码，用于网络抓取。
Python 爬虫
Python 爬虫架构
Python 爬虫架构主要由五个部分组成，分别是调度器、URL 管理器、网页下载器、网页解析器、应用程序（爬取的有价值数据）。
调度器：相当于一台电脑的 CPU，主要负责调度 URL 管理器、下载器、解析器之间的协调工作。
URL 管理器：包括待爬取的 URL 地址和已爬取的 URL 地址，防止重复抓取 URL 和循环抓取 URL，实现 URL 管理器主要用三种方式，通过内存、数据库、缓存数据库来实现。
网页下载器：通过传入一个 URL 地址来下载网页，将网页转换成一个字符串，网页下载器有 urlpb2（Python 官方基础模块）包括需要登录、代理、和 cookie，requests(第三方包)
网页解析器：将一个网页字符串进行解析，可以按照我们的要求来提取出我们有用的信息，也可以根据 DOM 树的解析方式来解析。网页解析器有正则表达式（直观，将网页转成字符串通过模糊匹配的方式来提取有价值的信息，当文档比较复杂的时候，该方法提取数据的时候就会非常的困难）、html.parser（Python 自带的）、beautifulsoup（第三方插件，可以使用 Python 自带的 html.parser 进行解析，也可以使用 lxml 进行解析，相对于其他几种来说要强大一些）、lxml（第三方插件，可以解析 xml 和 HTML），html.parser 和 beautifulsoup 以及 lxml 都是以 DOM 树的方式进行解析的。
应用程序：就是从网页中提取的有用数据组成的一个应用。
爬虫可以做什么？
你可以用爬虫爬图片，爬取视频等等你想要爬取的数据，只要你能通过浏览器访问的数据都可以通过爬虫获取。
爬虫的本质是什么？
模拟浏览器打开网页，获取网页中我们想要的那部分数据
浏览器打开网页的过程：
当你在浏览器中输入地址后，经过 DNS 服务器找到服务器主机，向服务器发送一个请求，服务器经过解析后发送给用户浏览器结果，包括 html,js,css 等文件内容，浏览器解析出来最后呈现给用户在浏览器上看到的结果
所以用户看到的浏览器的结果就是由 HTML 代码构成的，我们爬虫就是为了获取这些内容，通过分析和过滤 html 代码，从中获取我们想要资源。
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python爬虫之spider用法
Spider类定义了如何爬取某个网站, 包括爬取的动作以及如何从网页内容中提取结构化的数据, 总的来说spider就是定义爬取的动作以及分析某个网页.
工作流程分析 :
1. 以初始的URLRequest, 并设置回调函数, 当该requeset下载完毕并返回时, 将生成response, 并作为参数传递给回调函数. spider中初始的request是通过start_requests()来获取的. start_requests()获取start_urls中的URL, 并以parse以回调函数生成Request
2. 在回调函数内分析返回的网页内容, 可以返回item对象, 或者Dict,或者Request, 以及是一个包含三者的可迭代的容器, 返回的Request对象之后会经过Scrapy处理, 下载相应的内容, 并调用设置的callback函数.
3. 在回调函数, 可以通过lxml, bs4, xpath, css等方法获取我们想要的内容生成item
4. 最后将item传送给pipeline处理
源码分析 :
在spiders下写爬虫的时候, 并没有写start_request来处理start_urls处理start_urls中的url, 这是因为在继承的scrapy.Spider中已经写过了
在上述源码中可以看出在父类里实现了start_requests方法, 通过make_requests_from_url做了Request请求
上图中, parse回调函数中的response就是父类中start_requests方法调用make_requests_from_url返回的结果, 并且在parse回调函数中可以继续返回Request, 就像代码中yield request()并设置回调函数.
spider内的一些常用属性 :
所有自己写的爬虫都是继承于spider.Spider这个类
name:
定义爬虫名字, 通过命令启动的额时候用的就是这个名字, 这个名字必须唯一
allowed_domains:
包含了spider允许爬取的域名列表. 当offsiteMiddleware启用时, 域名不在列表中URL不会被访问, 所以在爬虫文件中, 每次生成Request请求时都会进行和这里的域名进行判断.
start_urls:
其实的URL列表
这里会通过spider.Spider方法调用start_request循环请求这个列表中的每个地址
custom_settings:
自定义配置, 可以覆盖settings的配置, 主要用于当我们队怕重有特定需求设置的时候
设置的以字典的方式设置: custom_settings = {}
from_crawler:
一个类方法, 可以通过crawler.settings.get()这种方式获取settings配置文件中的信息. 同时这个也可以在pipeline中使用
start_requests():
此方法必须返回一个可迭代对象, 该对象包含了spider用于爬取的第一个Request请求
此方法是在被继承的父类中spider.Spider中写的, 默认是通过get请求, 如果需要修改最开始的这个请求, 可以重写这个方法, 如想通过post请求
make_requests_from_url(url):
此房也是在父类中start_requests调用的, 可以重写
parse(response):
默认的回调函数
负责处理response并返回处理的数据以及跟进的url
该方法以及其他的Request回调函数必须返回一个而包含Request或者item的可迭代对象.
经过前面四章的学习，我们已经可以使用Requests库、Beautiful Soup库和Re库，编写基本的Python爬虫程序了。那么这一章就来学习一个专业的网络爬虫框架--Scrapy。没错，是框架，而不是像前面介绍的函数功能库。
Scrapy是一个快速、功能强大的网络爬虫框架。
可能大家还不太了解什么是框架，爬虫框架其实是实现爬虫功能的一个软件结构和功能组件的集合。
简而言之， Scrapy就是一个爬虫程序的半成品，可以帮助用户实现专业的网络爬虫。
使用Scrapy框架，不需要你编写大量的代码，Scrapy已经把大部分工作都做好了，允许你调用几句代码便自动生成爬虫程序，可以节省大量的时间。
当然，框架所生成的代码基本是一致的，如果遇到一些特定的爬虫任务时，就不如自己使用Requests库搭建来的方便了。
PyCharm安装
测试安装：
出现框架版本说明安装成功。
掌握Scrapy爬虫框架的结构是使用好Scrapy的重中之重！
先上图：
整个结构可以简单地概括为： “5+2”结构和3条数据流
5个主要模块（及功能）：
（1）控制所有模块之间的数据流。
（2）可以根据条件触发事件。
（1）根据请求下载网页。
（1）对所有爬取请求进行调度管理。
（1）解析DOWNLOADER返回的响应--response。
（2）产生爬取项--scraped item。
（3）产生额外的爬取请求--request。
（1）以流水线方式处理SPIDER产生的爬取项。
（2）由一组操作顺序组成，类似流水线，每个操作是一个ITEM PIPELINES类型。
（3）清理、检查和查重爬取项中的HTML数据并将数据存储到数据库中。
2个中间键：
（1）对Engine、Scheduler、Downloader之间进行用户可配置的控制。
（2）修改、丢弃、新增请求或响应。
（1）对请求和爬取项进行再处理。
（2）修改、丢弃、新增请求或爬取项。
3条数据流：
（1）：图中数字 1-2
1：Engine从Spider处获得爬取请求--request。
2：Engine将爬取请求转发给Scheduler，用于调度。
（2）：图中数字 3-4-5-6
3：Engine从Scheduler处获得下一个要爬取的请求。
4：Engine将爬取请求通过中间件发送给Downloader。
5：爬取网页后，Downloader形成响应--response，通过中间件发送给Engine。
6：Engine将收到的响应通过中间件发送给Spider处理。
（3）：图中数字 7-8-9
7：Spider处理响应后产生爬取项--scraped item。
8：Engine将爬取项发送给Item Pipelines。
9：Engine将爬取请求发送给Scheduler。
任务处理流程：从Spider的初始爬取请求开始爬取，Engine控制各模块数据流，不间断从Scheduler处获得爬取请求，直至请求为空，最后到Item Pipelines存储数据结束。
作为用户，只需配置好Scrapy框架的Spider和Item Pipelines，也就是数据流的入口与出口，便可完成一个爬虫程序的搭建。Scrapy提供了简单的爬虫命令语句，帮助用户一键配置剩余文件，那我们便来看看有哪些好用的命令吧。
Scrapy采用命令行创建和运行爬虫
PyCharm打开Terminal，启动Scrapy：
Scrapy基本命令行格式：
具体常用命令如下：
下面用一个例子来学习一下命令的使用：
1.建立一个Scrapy爬虫工程，在已启动的Scrapy中继续输入：
执行该命令，系统会在PyCharm的工程文件中自动创建一个工程，命名为pythonDemo。
2.产生一个Scrapy爬虫，以教育部网站为例http://www.moe.gov.cn：
命令生成了一个名为demo的spider，并在Spiders目录下生成文件demo.py。
命令仅用于生成demo.py文件，该文件也可以手动生成。
观察一下demo.py文件：
3.配置产生的spider爬虫，也就是demo.py文件：
4.运行爬虫，爬取网页：
如果爬取成功，会发现在pythonDemo下多了一个t20210816_551472.html的文件，我们所爬取的网页内容都已经写入该文件了。
以上就是Scrapy框架的简单使用了。
Request对象表示一个HTTP请求，由Spider生成，由Downloader执行。
Response对象表示一个HTTP响应，由Downloader生成，有Spider处理。
Item对象表示一个从HTML页面中提取的信息内容，由Spider生成，由Item Pipelines处理。Item类似于字典类型，可以按照字典类型来操作。
