如何使用Scrapy搭建一個高效率的爬蟲系統

隨著網路的發展，人們對資訊的需求越來越強烈，但是取得和處理這些資訊卻越來越困難。所以，爬蟲技術應運而生。爬蟲技術已被廣泛應用於網路搜尋引擎、資料探勘、社群網路、金融與投資、電子商務等領域。

Scrapy是一個基於Python的高效的 Web 爬蟲框架，它能夠幫助我們快速地建立一個高效的爬蟲系統。在本文中，我們將介紹如何使用Scrapy建造一個高效率的爬蟲系統。

一、Scrapy簡介

Scrapy是一個基於Python的Web爬蟲框架，具有高效的處理能力和強大的擴展性。它提供了強大的資料提取機制，支援非同步處理，擁有強大的中間件和插件系統。 Scrapy還可以透過設定檔輕鬆實現代理、用戶代理、反爬蟲等功能。 Scrapy提供了強大的偵錯和日誌系統，可以幫助我們更輕鬆地定位爬蟲問題。

二、Scrapy安裝與環境配置

1. 安裝Scrapy

安裝Scrapy需要先安裝Python，建議使用Python2.7或Python3.6以上版本。安裝方法：

pip install scrapy

2. 環境配置

安裝好Scrapy以後，我們需要進行相關環境配置，主要包含：

（1）設定請求頭

在Scrapy的設定檔中，我們可以設定我們的請求頭。這樣能夠幫助我們偽裝成瀏覽器造訪目標網站，避免被網站的反爬蟲機制封鎖。程式碼如下：

DEFAULT_REQUEST_HEADERS = {
    'Accept': 'text/html,application/xhtml+xml,application/xml;q=0.9,image/webp,*/*;q=0.8',
    'Accept-Language': 'en',
    'User-Agent': 'Mozilla/5.0 (Windows NT 6.1; WOW64) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/49.0.2623.110 Safari/537.36'
}

（2）設定下載器中介軟體

Scrapy支援許多下載器中間件，例如HttpErrorMiddleware、RetryMiddleware、UserAgentMiddleware等。這些中間件能夠幫助我們解決各種下載和網路問題。我們可以在設定檔中設定下載器中間件並根據需要設定下載器中間件參數。程式碼範例如下：

DOWNLOADER_MIDDLEWARES = {
     'scrapy.contrib.downloadermiddleware.httpproxy.HttpProxyMiddleware': 110,
     'scrapy.contrib.downloadermiddleware.useragent.UserAgentMiddleware' : None,
     'myproject.spiders.middlewares.RotateUserAgentMiddleware': 400,
     'scrapy.contrib.downloadermiddleware.retry.RetryMiddleware': 90,
}

三、Scrapy爬蟲開發

1. 在建立一個Scrapy專案

使用Scrapy之前，我們需要建立一個Scrapy專案。使用命令列，輸入以下命令：

scrapy startproject myproject

這將建立一個名為myproject的Scrapy專案。

2. 寫爬蟲程式

Scrapy框架有著非常好的架構，分成了五個模組：引擎、排程器、下載器、爬蟲和管線。開發一個Scrapy爬蟲，需要寫以下程式：

（1）爬蟲模組

#在Scrapy中，爬蟲是最重要的一環。需要在myproject目錄下建立spider資料夾，並在其中編寫一個爬蟲文件，例如myspider.py。範例程式碼如下：

import scrapy

class MySpider(scrapy.Spider):
    name = 'myspider'
    allowed_domains = ['www.example.com']
    start_urls = ['http://www.example.com']

    def parse(self, response):
        # 爬虫主逻辑

在程式碼中，我們需要定義一個Spider類，其中name屬性是爬蟲名，allowed_domains屬性是允許爬取的域名，start_urls屬性是起始爬取的網址。 Scrapy中常用的爬蟲類別有：CrawlSpider、XMLFeedSpider、SitemapSpider等。

（2）資料擷取模組

資料擷取模組負責從爬蟲傳回的HTML頁面中擷取資料。 Scrapy提供了兩種提取資料的方法：XPath和CSS選擇器。

XPath：Scrapy透過lxml函式庫來實作XPath選擇器，使用方法如下：

selector.xpath('xpath-expression').extract()

CSS選擇器：Scrapy透過Sizzle函式庫來實作CSS選擇器，使用方法如下：

selector.css('css-expression').extract()

（3）管道模組

在Scrapy中，管道模組負責處理爬蟲提取的資料。在myproject目錄下建立一個pipelines.py文件，編寫管道模組的程式碼：

class MyProjectPipeline(object):
    def process_item(self, item, spider):
        # 处理item数据
        return item

3. 運行爬蟲程式

##使用以下命令啟動爬蟲：

scrapy crawl myspider

四、Scrapy爬蟲調度和最佳化

設定下載延遲

為了避免對目標網站的過多請求，我們應該設定一個下載延遲。在Scrapy的設定檔中可以設定DOWNLOAD_DELAY屬性：

DOWNLOAD_DELAY = 2

#設定請求逾時

有時候目標網站會回傳錯誤訊息或要求逾時，為了避免陷入死循環中，我們應該設定一個請求超時時間。可以在Scrapy的設定檔中設定DOWNLOAD_TIMEOUT屬性：

DOWNLOAD_TIMEOUT = 3

設定並發執行緒數和並發請求數

Scrapy可以設定並發執行緒數和並發請求數。並發線程數是指同時下載的網頁數量，而並發請求數是指同時向目標網站發出的請求數量。可以在Scrapy設定檔中設定：

CONCURRENT_REQUESTS = 100
CONCURRENT_REQUESTS_PER_DOMAIN = 16

遵守Robots協議

目標網站可能會設定Robots協議，這是用來限制爬蟲存取的。我們應該遵守Robots協議並根據目標網站的robots.txt檔案調整我們的爬蟲代碼。

反爬蟲機制

有些網站會使用反爬蟲技術來阻止我們的爬蟲，例如強制登入、IP封鎖、驗證碼、JS渲染等。為了避免這些限制，我們需要使用代理、分散式爬蟲、自動識別驗證碼等技術來解決這些問題。

總之，使用Scrapy建造一個高效能的爬蟲系統需要一定的技術累積和經驗總結。在開發過程中，我們需要注意網路請求的效率、資料擷取的準確性、資料儲存的可靠性等面向。只有不斷優化和改進，才能使我們的爬蟲系統達到更高的效率和品質。

以上是如何使用Scrapy搭建一個高效率的爬蟲系統的詳細內容。更多資訊請關注PHP中文網其他相關文章！