用scrapy爬虫抓取慕课网课程数据详细步骤

数据挖掘入门与实战  公众号： datadw

声明：本文根据慕课网公开数据爬取，仅作为数据分析学习参考。

爬虫代码获取，在公众号里回复关键字“慕课”即可。

关于如何安装scrapy框架，可以参考这篇文章

史上最完全Mac安装Scrapy指南

http://www.jianshu.com/p/a03aab073a35

超简单Windows安装Scrapy (仅需一步)

http://www.cnblogs.com/lfoder/p/6565088.html

 
这里使用的是Python2.7

例子的目标就是抓取慕课网的课程信息

流程分析

抓取内容

例子要抓取这个网页http://www.imooc.com/course/list
要抓取的内容是全部的课程名称，图片URL，课程图片，课程人数，课程简介，课程URL ，课程评分，课程难度，课程时长

这样的：

我们要抓取的是这一部分

或者说抓取其中的每一个课程div

#response是爬虫请求获取的网页资源，下面的代码可以帮助我们获得每一个课程div
response.xpath('.//div[@class="course-card-container"]')

scrapy 支持使用Xpath网页元素定位器

想抓取哪个数据，可以用xpath定位它的位置，下面介绍几个实用的插件：

使用火狐浏览器，安装两个扩展插件Firebug和FirePath

安装好之后，Firebug的作用是方便获取到目标位置的源码，使用方法是：

鼠标移动到网页中你要获取的数据的位置，右键单击，然后选择“使用Firebug查看元素”，结果如下：

接下来可以用FirePath 调试你的xpath表达式，方法是：

打开目标网页，在任意位置右键，选择“Inspect in FirePath ”,结果如下：

图中的红色框就是xpath表达式,直接右击网页生成的xpath表达式在爬虫里用不了，需要改改。这里列举几个常用，且够用的七个符号：

以下面三句为例：

response.xpath('.//div[@class="course-card-container"]')

 

box.xpath('.//@href').extract()[0]

box.xpath('.//h3/text()').extract()[0]

英文 句号“.”  表示当前对象里面的内容，比如上面就是指response和box里面的内容；

双斜杠 //  表示获取所有的指定元素，比如上面第一句就是在esponse内容里取所有的指定class属性值为"course-card-container"的div标签

a[@b='c']  表示指定获取属性b的值为c的a标签，

如果是单斜杠 /  就是取一个，

@ 是指定属性

box.xpath('.//@href') 这句就是box内容里面获取所有的包含href属性的html标签，

text()就是取html标签里面的文本内容

最后加个.extract() 其实是将提取的内容转换成python 的list列表结构，在scrapy里必须加这个，否则报错。

只要熟悉了上面七个符号的用法，就可以获取任何你想定位的内容。写好xpath表达式后，可以放到FirePath里调试，比如

response.xpath('.//div[@class="course-card-container"]')

这里response存放的是爬虫打开网页获取的内容，用火狐浏览器手动打开该网页，将这句

.//div[@class="course-card-container"]

xpath表达式copy放到FirePath里，按回车，结果如下：

如果想在获取结果里面继续获取下一层的东西，就直接在刚那句后面加xpath表达式,比如，我想获取所有h3标签里面的文本内容

.//div[@class="course-card-container"]//h3/text()

这样我们就获取到了页面里面课程的标题~，这个xpath表达式就可以放到scprapy爬虫里面啦~

其他的网页数据的定位也是类似操作：通过Firebug查看目标数据的源码，通过FirePath 调试xpath表达式。

获取的信息如下：

#获取课程URL
item['url'] = 'http://www.imooc.com' + box.xpath('.//@href').extract()[0]
#获取课程标题
item['title'] = box.xpath('.//h3/text()').extract()[0]
#获取课程图片URL
item['image_url'] = box.xpath('.//@src').extract()[0]
# 获取div中的学生人数
item['student'] = box.xpath('.//div[@class="course-card-info"]/span[2]/text()').extract()[0]
# 获取div中的课程简介
item['introduction'] = box.xpath('.//p/text()').extract()[0].strip()

工作流程

 

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工作流程

Scrapy框架抓取的基本流程是这样(随便画了一下，不要纠结)

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工程建立

在控制台模式下(windows系统用cmd进入命令行)，用cd 命令进入你要建立工程的文件夹，然后执行如下命令创建工程

scrapy startproject scrapytest

这里的scrapytest是工程名框架会自动在当前目录下创建一个同名的文件夹，工程文件就在里边。

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目录分析

目录结构如下图。

scrapy.cfg: 项目的配置文件scrapytest/: 该项目的python模块。之后您将在此加入代码。scrapytest/items.py: 项目中的item文件.scrapytest/pipelines.py: 项目中的pipelines文件.scrapytest/settings.py: 项目的设置文件.scrapytest/spiders/: 放置spider代码的目录.

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创建一个爬虫

下面按步骤讲解如何编写一个简单的爬虫。

我们要编写爬虫，首先是创建一个Spider

我们在scrapytest/spiders/目录下创建一个文件MySpider.py

文件包含一个MySpider类，它必须继承scrapy.Spider类。

同时它必须定义一下三个属性：

-name: 用于区别Spider。 该名字必须是唯一的，您不可以为不同的Spider设定相同的名字。
-start_urls: 包含了Spider在启动时进行爬取的url列表。 因此，第一个被获取到的页面将是其中之一。 后续的URL则从初始的URL获取到的数据中提取。
-parse() 是spider的一个方法。 被调用时，每个初始URL完成下载后生成的 Response 对象将会作为唯一的参数传递给该函数。 该方法负责解析返回的数据(response data)，提取数据(生成item)以及生成需要进一步处理的URL的 Request 对象。

创建完成后MySpider.py的代码如下

# -*- coding: utf-8 -*-
import scrapy
class MySpider(scrapy.Spider):
    name = "MySpider"

    allowed_domains = ["imooc.com"]

    start_urls = ["http://www.imooc.com/course/list"]

    def parse(self, response):
        pass

定义爬取项目

创建完了Spider文件，先不急着编写爬取代码
我们先定义一个容器保存要爬取的数据。

这样我们就用到了Item
为了定义常用的输出数据，Scrapy提供了Item类。Item对象是种简单的容器，保存了爬取到得数据。 其提供了 类似于词典(dictionary-like)的API以及用于声明可用字段的简单语法。

我们在工程目录下可以看到一个items文件，我们可以更改这个文件或者创建一个新的文件来定义我们的item。

这里，我们在同一层创建一个新的item文件CourseItems.py

CourseItems.py的代码如下

# -*- coding: utf-8 -*-
#引入文件
import scrapy

class CourseItem(scrapy.Item):
    #课程标题
    title = scrapy.Field()
    #课程url
    url = scrapy.Field()
    #课程标题图片
    image_url = scrapy.Field()
    #课程描述
    introduction = scrapy.Field()
    #学习人数
    student = scrapy.Field()
    #课程标签
    catycray = scrapy.Field()
    #课程难度
    degree = scrapy.Field()
    #课程时长
    hour =scrapy.Field()

    #课程评分
    score=scrapy.Field()

根据如上的代码，我们创建了一个名为courseItem的容器，用来保存、抓取的信息，
title->课程标题, url->课程url, image_url->课程标题图片, introduction->课程描述, student->学习人数

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编写Spider代码

定义了item后我们就能进行爬取部分的工作了。

为了简单清晰，我们先抓取一个页面中的信息。

首先我们编写爬取代码

我们在上文说过，爬取的部分在MySpider类的parse()方法中进行。
parse()方法负责处理response并返回处理的数据以及(/或)跟进的URL。
该方法及其他的Request回调函数必须返回一个包含 Request 及(或) Item 的可迭代的对象。

我们在之前创建的MySpider.py中编写如下代码。

注意和上边MySpider.py的区别

# -*- coding: utf-8 -*-
import scrapy
import urllib

from scrapytest.CourseItems import CourseItem


class MySpider(scrapy.Spider):

    name = "MySpider"

    allowed_domains = ["imooc.com"]
   
    start_urls = ["http://www.imooc.com/course/list"]

   

    def parse(self, response):
 
        item = CourseItem()
      
        for box in response.xpath('.//div[@class="course-card-container"]'):
    
            item['url'] = 'http://www.imooc.com' + box.xpath('.//@href').extract()[0]
     
            item['title'] = box.xpath('.//h3/text()').extract()[0]
   
            item['image_url'] = box.xpath('.//@src').extract()[0]
            #获取div中的学生人数
            item['student'] = box.xpath('.//div[@class="course-card-info"]/span[2]/text()').extract()[0]
            #获取div中的课程简介
            item['introduction'] = box.xpath('.//p/text()').extract()[0].strip()
            #是否有多个
            if len(box.xpath('.//div[@class="course-label"]/label/text()').extract())==1:

                item['catycray'] = box.xpath('.//div[@class="course-label"]/label/text()').extract()[0]

            elif len(box.xpath('.//div[@class="course-label"]/label/text()').extract())==2:
                item['catycray'] = box.xpath('.//div[@class="course-label"]/label/text()').extract()[0]+' '+ box.xpath('.//div[@class="course-label"]/label/text()').extract()[1]
            elif len(box.xpath('.//div[@class="course-label"]/label/text()').extract())==3:
                item['catycray'] = box.xpath('.//div[@class="course-label"]/label/text()').extract()[0]+' '+box.xpath('.//div[@class="course-label"]/label/text()').extract()[1]+' '+ box.xpath('.//div[@class="course-label"]/label/text()').extract()[2]
            else :
                item['catycray'] = ''
            
            #下载图片
            #urllib.urlretrieve(item['image_url'],'pic/'+item['title']+'.jpg')
            
            
         

            #返回信息
            yield scrapy.Request(item['url'], callback=self.parseNest,meta=item)
        
    #课程详情页
    def parseNest(self, response):
        item = response.meta
        #print item
        item['degree'] = response.xpath('.//div[@class="static-item l"]/span[@class="meta-value"]/text()').extract()[0]
         
        item['hour'] =response.xpath('.//div[@class="static-item l"]/span[@class="meta-value"]/text()').extract()[1]

        item['score']=response.xpath('.//div[@class="static-item l score-btn"]/span[@class="meta-value"]/text()').extract()[0]

        yield item

        #url跟进开始
        #获取下一页的url信息
        #url = response.xpath("//a[contains(text(),'下一页')]/@href").extract()
        #if url :
            #将信息组合成下一页的url
            #page = 'http://www.imooc.com' + url[0]
            #返回url


        for x in xrange(2,32):
            page='http://www.imooc.com/course/list?page='+str(x)
            yield scrapy.Request(page, callback=self.parse)
        #url跟进结束

注：这里用到了xpath方式来获取页面信息，这里不做过多介绍，可以参考网上的xpath教程来自己学习。

在parse()方法中response参数返回一个下载好的网页信息，我们然后通过xpath来寻找我们需要的信息。
在scrapy框架中，可以使用多种选择器来寻找信息，这里使用的是xpath，同时我们也可以使用BeautifulSoup，lxml等扩展来选择，而且框架本身还提供了一套自己的机制来帮助用户获取信息，就是Selectors。
因为本文只是为了入门所以不做过多解释。

在执行完以上步骤之后，我们可以运行一下爬虫，看看是否出错。

在命令行下进入工程文件夹，然后运行

scrapy crawl MySpider

如果操作正确会显示如下信息。

上面信息表示，我们已经获取了信息，接下来我们开始进行信息的储存。

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使用Pipeline处理数据

当我们成功获取信息后，要进行信息的验证、储存等工作，这里以储存为例。
当Item在Spider中被收集之后，它将会被传递到Pipeline，一些组件会按照一定的顺序执行对Item的处理。
Pipeline经常进行一下一些操作：
   清理HTML数据
   验证爬取的数据(检查item包含某些字段)
   查重(并丢弃)
   将爬取结果保存到数据库中

将数据储存在json文件的操作：

首先在scrapytest/目录下建立一个文件MyPipelines.py

MyPipelines.py代码如下

# -*- coding: utf-8 -*-
#引入文件
from scrapy.exceptions import DropItem
import json
import codecs

class MyPipeline(object):
    def __init__(self):

        #打开文件
        self.file = open('data.json', 'w')
  self.file =codecs.open('data.json', 'w', encoding='utf-8')
    # #该方法用于处理数据
 def process_item(self, item, spider):
    #     #读取item中的数据
       
         line = json.dumps(dict(item), ensure_ascii=False) + "\n"
         #写入文件
         self.file.write(line)
         #返回item
         return item

要使用Pipeline，首先要注册Pipeline

找到settings.py文件,这个文件时爬虫的配置文件

在其中添加

ITEM_PIPELINES = {
    'scrapytest.MyPipelines.MyPipeline': 1,
}

上面的代码用于注册Pipeline，其中scrapytest.MyPipelines.MyPipeline为你要注册的类，右侧的’1’为该Pipeline的优先级，范围1～1000，越小越先执行。

进行完以上操作，我们的一个最基本的爬取操作就完成了

这时我们再运行

scrapy crawl MySpider

就可以在项目根目录下发现data.json文件，里面存储着爬取的课程信息。

这样一个简单的爬虫就完成了。

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存入mysql数据库

1,先在数据库建好跟item相同字段的表

2.安装python 的MySQLdb模块

pip install mysql-python

参考：

http://www.cnblogs.com/rwxwsblog/p/4572367.html

3.修改MyPipelines.py代码如下:

# -*- coding: utf-8 -*-
#引入文件
from scrapy.exceptions import DropItem

import MySQLdb
import MySQLdb.cursors
from twisted.enterprise import adbapi

class MyPipeline(object):
    def __init__(self):

        self.conn = MySQLdb.connect(user='root', passwd='123456', db='test', host='127.0.0.1', charset="utf8", use_unicode=True)
        self.cursor = self.conn.cursor()

 

    #pipeline默认调用
    def process_item(self, item, spider):

        try:
            self.cursor.execute("insert into mooc(title, student, catycray, degree, hour,score,introduction,url,image_url) values(%s, %s, %s, %s, %s, %s, %s, %s, %s)", (item['title'], item['student'], item['catycray'], item['degree'], item['hour'], item['score'], item['introduction'], item['url'], item['image_url']))
            self.conn.commit()
     
     
        except MySQLdb.Error, e:
            print "Error %d: %s" % (e.args[0], e.args[1])
        return item
            
    #异常处理
    def _handle_error(self, failue, item, spider):
        log.err(failure)
    该方法在spider被开启时被调用。
    def open_spider(self, spider):
        pass
    #该方法在spider被关闭时被调用。
    def close_spider(self, spider):
        pass

然后再次运行爬虫，下载数据如下：

url跟进

在上面我们介绍了如何进行简单的单页面爬取，但是我们可以发现慕课网的课程是分布在去多个页面的，所以为了完整的爬取信息课程信息，我们需要进行url跟进。

为了完成这个目标需要对MySpider.py文件进行添加：

  

#url跟进结束

for x in xrange(2,32):
            page='http://www.imooc.com/course/list?page='+str(x)
            yield scrapy.Request(page, callback=self.parse)
       

修改成功后就可以自动进行url跟进了。

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下载图片

在上文我们爬取了慕课网全部的课程信息，但是每个课程的标题图片我们只获得了url并没有下载下了，这里我们进行图片下载的编写。

首先我们在CourseItems.py文件中添加如下属性

#图片地址image_path = scrapy.Field()

因为我们要下载图片，所以需要用这个属性用来保存下载地址。

接下来我们需要在MySpider.py添加 ：

import urllib

urllib.urlretrieve(item['image_url'],'pic/'+item['title']+'.jpg')

urllib.urlretrieve(url,path)函数需要两个参数，一个是图片的地址url，另一个就保存路径。

下载图片如下：

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总结

把多余的文件删除后的目录结构

上面的处理结束后我们就成功的抓取了慕课网的全部课程信息了。

以上就是Scrapy入门小例子了。

有人会觉得在控制台运行scrapy 不够方便，想在IDE环境里运行和调试，比如pycharm

配置步骤如下：

用pycharm 打开scrapy项目所在文件夹，新建一个begin.py文件，添加代码：

# -*- coding: utf-8 -*-
from scrapy.cmdline import execute
execute()

然后点击pycharm界面上"run"小三角按钮旁边的Edit Configuration,打开后点击左上角的“+”号，添加一个python配置，Script框里选择刚刚建好的begin.py文件，

Script parameters 框 填入crawl MySpider ，其实就是crawl +爬虫名字，其他配置选项默认，点ok，就可以运行爬虫了。

如下：

以上，把一个经典爬虫的所有过程都讲了，会了这些可以爬取大部分网页了，可以优化地方就是 模拟浏览器，多进程等，这些需要具备一定的基础。过几天再来分享一个更强大，更简单易用 的爬虫框架--pyspider，可定时，可实时，可多线程爬取，支持开发复杂的爬虫系统，有兴趣可以一起关注。

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