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大家好，随着互联网的快速发展，数据成为了新时代的石油。Python作为一种高效、易学的编程语言，在数据采集领域有着广泛的应用。本文将详细讲解Python爬虫的原理、常用库以及实战案例，帮助读者掌握爬虫技能。

一、爬虫原理

爬虫，又称网络爬虫，是一种自动获取网页内容的程序。它模拟人类浏览网页的行为，发送HTTP请求，获取网页源代码，再通过解析、提取等技术手段，获取所需数据。

1. HTTP请求与响应过程

爬虫首先向目标网站发送HTTP请求，请求可以包含多种参数，如URL、请求方法（GET或POST）、请求头（Headers）等。服务器接收到请求后，返回相应的HTTP响应，包括状态码、响应头和响应体（网页内容）。

2. 常用爬虫技术

请求库：如requests、aiohttp等，用于发送HTTP请求。

解析库：如BeautifulSoup、lxml、PyQuery等，用于解析网页内容。

存储库：如pandas、SQLite等，用于存储爬取到的数据。

异步库：如asyncio、aiohttp等，用于实现异步爬虫，提高爬取效率。

 二、Python爬虫常用库

1. 请求库

requests：简洁、强大的HTTP库，支持HTTP连接保持和连接池，支持SSL证书验证、Cookies等。

aiohttp：基于asyncio的异步HTTP网络库，适用于需要高并发的爬虫场景。

2. 解析库

BeautifulSoup：一个HTML和XML的解析库，简单易用，支持多种解析器。

lxml：一个高效的XML和HTML解析库，支持XPath和CSS选择器。

PyQuery：一个Python版的jQuery，语法与jQuery类似，易于上手。

3. 存储库

pandas：一个强大的数据分析库，提供数据结构和数据分析工具，支持多种文件格式。

SQLite：一个轻量级的数据库，支持SQL查询，适用于小型爬虫项目。

三、7个Python爬虫小案例

接下来将分享7个Python爬虫的小案例，帮助大家更好地学习和了解Python爬虫的基础知识。

1. 爬取豆瓣电影Top250

使用BeautifulSoup库爬取豆瓣电影Top250的电影名称、评分和评价人数等信息，并将这些信息保存到CSV文件中。

import requests
from bs4 import BeautifulSoup
import csv# 请求URL
url = '<https://movie.douban.com/top250>'
# 请求头部
headers = {'User-Agent': 'Mozilla/5.0 (Windows NT 10.0; Win64; x64) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/58.0.3029.110 Safari/537.36'
}# 解析页面函数
def parse_html(html):soup = BeautifulSoup(html, 'lxml')movie_list = soup.find('ol', class_='grid_view').find_all('li')for movie in movie_list:title = movie.find('div', class_='hd').find('span', class_='title').get_text()rating_num = movie.find('div', class_='star').find('span', class_='rating_num').get_text()comment_num = movie.find('div', class_='star').find_all('span')[-1].get_text()writer.writerow([title, rating_num, comment_num])# 保存数据函数
def save_data():f = open('douban_movie_top250.csv', 'a', newline='', encoding='utf-8-sig')global writerwriter = csv.writer(f)writer.writerow(['电影名称', '评分', '评价人数'])for i in range(10):url = '<https://movie.douban.com/top250?start=>' + str(i*25) + '&filter='response = requests.get(url, headers=headers)parse_html(response.text)f.close()if __name__ == '__main__':save_data()

2. 爬取猫眼电影Top100

使用正则表达式和requests库爬取猫眼电影Top100的电影名称、主演和上映时间等信息，并将这些信息保存到TXT文件中。

import requests
import re# 请求URL
url = '<https://maoyan.com/board/4>'
# 请求头部
headers = {'User-Agent': 'Mozilla/5.0 (Windows NT 10.0; Win64; x64) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/58.0.3029.110 Safari/537.36'
}# 解析页面函数
def parse_html(html):pattern = re.compile('<p class="name"><a href=".*?" title="(.*?)" data-act="boarditem-click" data-val="{movieId:\\\\d+}">(.*?)</a></p>.*?<p class="star">(.*?)</p>.*?<p class="releasetime">(.*?)</p>', re.S)items = re.findall(pattern, html)for item in items:yield {'电影名称': item[1],'主演': item[2].strip(),'上映时间': item[3]}# 保存数据函数
def save_data():f = open('maoyan_top100.txt', 'w', encoding='utf-8')for i in range(10):url = '<https://maoyan.com/board/4?offset=>' + str(i*10)response = requests.get(url, headers=headers)for item in parse_html(response.text):f.write(str(item) + '\\\\n')f.close()if __name__ == '__main__':save_data()

3. 爬取全国高校名单

使用正则表达式和requests库爬取全国高校名单，并将这些信息保存到TXT文件中。

import requests
import re# 请求URL
url = '<http://www.zuihaodaxue.com/zuihaodaxuepaiming2019.html>'
# 请求头部
headers = {'User-Agent': 'Mozilla/5.0 (Windows NT 10.0; Win64; x64) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/58.0.3029.110 Safari/537.36'
}# 解析页面函数
def parse_html(html):pattern = re.compile('<tr class="alt">.*?<td>(.*?)</td>.*?<td><div align="left">.*?<a href="(.*?)" target="_blank">(.*?)</a></div></td>.*?<td>(.*?)</td>.*?<td>(.*?)</td>.*?</tr>', re.S)items = re.findall(pattern, html)for item in items:yield {'排名': item[0],'学校名称': item[2],'省市': item[3],'总分': item[4]}# 保存数据函数
def save_data():f = open('university_top100.txt', 'w', encoding='utf-8')response = requests.get(url, headers=headers)for item in parse_html(response.text):f.write(str(item) + '\\\\n')f.close()if __name__ == '__main__':save_data()

4. 爬取中国天气网城市天气

使用xpath和requests库爬取中国天气网的城市天气，并将这些信息保存到CSV文件中。

import requests
from lxml import etree
import csv# 请求URL
url = '<http://www.weather.com.cn/weather1d/101010100.shtml>'
# 请求头部
headers = {'User-Agent': 'Mozilla/5.0 (Windows NT 10.0; Win64; x64) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/58.0.3029.110 Safari/537.36'
}# 解析页面函数
def parse_html(html):selector = etree.HTML(html)city = selector.xpath('//*[@id="around"]/div/div[1]/div[1]/h1/text()')[0]temperature = selector.xpath('//*[@id="around"]/div/div[1]/div[1]/p/i/text()')[0]weather = selector.xpath('//*[@id="around"]/div/div[1]/div[1]/p/@title')[0]wind = selector.xpath('//*[@id="around"]/div/div[1]/div[1]/p/span/text()')[0]return city, temperature, weather, wind# 保存数据函数
def save_data():f = open('beijing_weather.csv', 'w', newline='', encoding='utf-8-sig')writer = csv.writer(f)writer.writerow(['城市', '温度', '天气', '风力'])for i in range(10):response = requests.get(url, headers=headers)city, temperature, weather, wind = parse_html(response.text)writer.writerow([city, temperature, weather, wind])f.close()if __name__ == '__main__':save_data()

5. 爬取当当网图书信息

使用xpath和requests库爬取当当网图书信息，并将这些信息保存到CSV文件中。

import requests
from lxml import etree
import csv# 请求URL
url = '<http://search.dangdang.com/?key=Python&act=input>'
# 请求头部
headers = {'User-Agent': 'Mozilla/5.0 (Windows NT 10.0; Win64; x64) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/58.0.3029.110 Safari/537.36'
}# 解析页面函数
def parse_html(html):selector = etree.HTML(html)book_list = selector.xpath('//*[@id="search_nature_rg"]/ul/li')for book in book_list:title = book.xpath('a/@title')[0]link = book.xpath('a/@href')[0]price = book.xpath('p[@class="price"]/span[@class="search_now_price"]/text()')[0]author = book.xpath('p[@class="search_book_author"]/span[1]/a/@title')[0]publish_date = book.xpath('p[@class="search_book_author"]/span[2]/text()')[0]publisher = book.xpath('p[@class="search_book_author"]/span[3]/a/@title')[0]yield {'书名': title,'链接': link,'价格': price,'作者': author,'出版日期': publish_date,'出版社': publisher}# 保存数据函数
def save_data():f = open('dangdang_books.csv', 'w', newline='', encoding='utf-8-sig')writer = csv.writer(f)writer.writerow(['书名', '链接', '价格', '作者', '出版日期', '出版社'])response = requests.get(url, headers=headers)for item in parse_html(response.text):writer.writerow(item.values())f.close()if __name__ == '__main__':save_data()

6. 爬取百科段子

使用xpath和requests库爬取百科的段子，并将这些信息保存到TXT文件中。

import requests
from lxml import etree# 请求URL
url = '<https://www.qiushibaike.com/text/>'
# 请求头部
headers = {'User-Agent': 'Mozilla/5.0 (Windows NT 10.0; Win64; x64) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/58.0.3029.110 Safari/537.36'
}# 解析页面函数
def parse_html(html):selector = etree.HTML(html)content_list = selector.xpath('//div[@class="content"]/span/text()')for content in content_list:yield content# 保存数据函数
def save_data():f = open('qiushibaike_jokes.txt', 'w', encoding='utf-8')for i in range(3):url = '<https://www.qiushibaike.com/text/page/>' + str(i+1) + '/'response = requests.get(url, headers=headers)for content in parse_html(response.text):f.write(content + '\\\\n')f.close()if __name__ == '__main__':save_data()

7. 爬取新浪微博

使用selenium和requests库爬取新浪微博，并将这些信息保存到TXT文件中。

import time
from selenium import webdriver
import requests# 请求URL
url = '<https://weibo.com/>'
# 请求头部
headers = {'User-Agent': 'Mozilla/5.0 (Windows NT 10.0; Win64; x64) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/58.0.3029.110 Safari/537.36'
}# 解析页面函数
def parse_html(html):print(html)# 保存数据函数
def save_data():f = open('weibo.txt', 'w', encoding='utf-8')browser = webdriver.Chrome()browser.get(url)time.sleep(10)browser.find_element_by_name('username').send_keys('username')browser.find_element_by_name('password').send_keys('password')browser.find_element_by_class_name('W_btn_a').click()time.sleep(10)response = requests.get(url, headers=headers, cookies=browser.get_cookies())parse_html(response.text)browser.close()f.close()if __name__ == '__main__':save_data()

爬虫技能在数据分析、自然语言处理等领域具有广泛的应用，大家可以通过动手实践，不断提高自己的技能水平。同时，请注意合法合规地进行爬虫，遵守相关法律法规。