第8章
项目练习

通过之前章节的学习，大家掌握了编写Scrapy爬虫的基础知识，这一章我们运用之前所学进行实战项目练习。

在第1章的example项目中，我们爬取了http://books.toscrape.com网站中的书籍信息，但仅从每一个书籍列表页面爬取了书的名字和价格信息，如图8-1所示。

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图8-1

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通常，实际应用需求并不会这么简单，可能需要获取每本书的更多信息，在具体一本书的页面中可以找到更多的信息，点击第一本书的链接，将看到如图8-2所示的页面。

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图8-2

如上所示，在一本书的页面中可以获取以下信息：

●　书名√

●　价格√

●　评价等级√

●　书籍简介

●　产品编码√

●　产品类型

●　税价

●　库存量√

●　评价数量√

下面我们新建一个Scrapy项目，爬取每一本书更多的信息（只爬取其中打对号的信息）。

8.1　项目需求

下面爬取http://books.toscrape.com网站中的书籍信息。

（1）其中每一本书的信息包括：

阅读 ‧ 电子书库　书名

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阅读 ‧ 电子书库　评价等级

阅读 ‧ 电子书库　产品编码

阅读 ‧ 电子书库　库存量

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（2）将爬取的结果保存到csv文件中。

8.2　页面分析

首先，我们对一本书的页面进行分析。在进行页面分析时，除了之前使用过的Chrome开发者工具外，另一个常用的工具是scrapy shell <URL>命令，它使用户可以在交互式命令行下操作一个Scrapy爬虫，通常我们利用该工具进行前期爬取实验，从而提高开发效率。

接下来分析第一本书的页面，以页面的url地址为参数运行scrapy shell命令：

         $ scrapy shell http://books.toscrape.com/catalogue/a-light-in-the-attic_1000/index.html
         scrapy shell http://books.toscrape.com/catalogue/a-light-in-the-attic_1000/index.html
         2017-03-03 09:17:01 [scrapy] INFO: Scrapy 1.3.3 started (bot: scrapybot)
         2017-03-03 09:17:01 [scrapy] INFO: Overridden settings: {'LOGSTATS_INTERVAL': 0,
     'DUPEFILTER_CLASS': 'scrapy.dupefilters.BaseDupeFilter'}
         2017-03-03 09:17:01 [scrapy] INFO: Enabled extensions:
         ['scrapy.extensions.corestats.CoreStats',
          'scrapy.extensions.telnet.TelnetConsole']
         2017-03-03 09:17:01 [scrapy] INFO: Enabled downloader middlewares:
     ['scrapy.downloadermiddlewares.httpauth.HttpAuthMiddleware',
      'scrapy.downloadermiddlewares.downloadtimeout.DownloadTimeoutMiddleware',
      'scrapy.downloadermiddlewares.defaultheaders.DefaultHeadersMiddleware',
      'scrapy.downloadermiddlewares.useragent.UserAgentMiddleware',
      'scrapy.downloadermiddlewares.retry.RetryMiddleware',
      'scrapy.downloadermiddlewares.redirect.MetaRefreshMiddleware',
      'scrapy.downloadermiddlewares.httpcompression.HttpCompressionMiddleware',
      'scrapy.downloadermiddlewares.redirect.RedirectMiddleware',
      'scrapy.downloadermiddlewares.cookies.CookiesMiddleware',
      'scrapy.downloadermiddlewares.chunked.ChunkedTransferMiddleware',
      'scrapy.downloadermiddlewares.stats.DownloaderStats']
     2017-03-03 09:17:01 [scrapy] INFO: Enabled spider middlewares:
     ['scrapy.spidermiddlewares.httperror.HttpErrorMiddleware',
      'scrapy.spidermiddlewares.offsite.OffsiteMiddleware',
      'scrapy.spidermiddlewares.referer.RefererMiddleware',
      'scrapy.spidermiddlewares.urllength.UrlLengthMiddleware',
      'scrapy.spidermiddlewares.depth.DepthMiddleware']
     2017-03-03 09:17:01 [scrapy] INFO: Enabled item pipelines:
     []
     2017-03-03 09:17:01 [scrapy] DEBUG: Telnet console listening on 127.0.0.1:6024
     2017-03-03 09:17:01 [scrapy] INFO: Spider opened
     2017-03-03 09:17:01 [scrapy] DEBUG: Crawled (200)   (referer: None)
     2017-03-03 09:17:02 [traitlets] DEBUG: Using default logger
     2017-03-03 09:17:02 [traitlets] DEBUG: Using default logger
     [s] Available Scrapy objects:
     [s]  scrapy      scrapy module (contains scrapy.Request, scrapy.Selector, etc)
     [s]  crawler
     [s]  item        {}
     [s]  request
     [s]  response    <200 http://books.toscrape.com/catalogue/a-light-in-the-attic_1000/index.html>
     [s]  settings
     [s]  spider
     [s] Useful shortcuts:
     [s]  shelp()            Shell help (print this help)
     [s]  fetch(req_or_url) Fetch request (or URL) and update local objects
     [s]  view(response)     View response in a browser
     >>>

运行这条命令后，scrapy shell会使用url参数构造一个Request对象，并提交给Scrapy引擎，页面下载完成后，程序进入一个python shell当中，在此环境中已经创建好了一些变量（对象和函数），以下几个最为常用：

●　request

最近一次下载对应的Request对象。

●　response

最近一次下载对应的Response对象。

●　fetch(req_or_url)

该函数用于下载页面，可传入一个Request对象或url字符串，调用后会更新变量request和response。

●　view(response)

该函数用于在浏览器中显示response中的页面。

接下来，在scrapy shell中调用view函数，在浏览器中显示response所包含的页面：

     >>> view(response)

可能在很多时候，使用view函数打开的页面和在浏览器直接输入url打开的页面看起来是一样的，但需要知道的是，前者是由Scrapy爬虫下载的页面，而后者是由浏览器下载的页面，有时它们是不同的。在进行页面分析时，使用view函数更加可靠。下面使用Chrome审查元素工具分析页面，如图8-3所示。

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图8-3

从图8-3中看出，我们可在<div class="col-sm-6 product_main">中提取书名、价格、评价等级，在scrapy shell中尝试提取这些信息，如图8-4所示。

     >>> sel = response.css('div.product_main')
     >>> sel.xpath('./h1/text()').extract_first()
     'A Light in the Attic'
     >>> sel.css('p.price_color::text').extract_first()
     '￡51.77'
     >>> sel.css('p.star-rating::attr(class)').re_first('star-rating ([A-Za-z]+)')
     'Three'
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图8-4

另外，可在页面下端位置的<table class="table table-striped">中提取产品编码、库存量、评价数量，在scrapy shell中尝试提取这些信息：

     >>> sel = response.css('table.table.table-striped')
     >>> sel.xpath('(.//tr)[1]/td/text()').extract_first()
     'a897fe39b1053632'
     >>> sel.xpath('(.//tr)[last()-1]/td/text()').re_first('\((\d+) available\)')
     '22'
     >>> sel.xpath('(.//tr)[last()]/td/text()').extract_first()
     '0'

分析完书籍页面后，接着分析如何在书籍列表页面中提取每一个书籍页面的链接。在scrapy shell中，先调用fetch函数下载第一个书籍列表页面（http://books.toscrape.com/），下载完成后再调用view函数在浏览器中查看页面，如图8-5所示。

     >>> fetch('http://books.toscrape.com/')
     [scrapy] DEBUG: Crawled (200) <GET http://books.toscrape.com/> (referer: None)
     >>> view(response)
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图8-5

每个书籍页面的链接可以在每个<article class="product_pod">中找到，在scrapy shell中使用LinkExtractor提取这些链接：

         >>> from scrapy.linkextractors import LinkExtractor
         >>> le = LinkExtractor(restrict_css='article.product_pod')
         >>> le.extract_links(response)
         [Link(url='http://books.toscrape.com/catalogue/a-light-in-the-attic_1000/index.html', text='',
     fragment='', nofollow=False),
         Link(url='http://books.toscrape.com/catalogue/tipping-the-velvet_999/index.html', text='', fragment='',
     nofollow=False),
         Link(url='http://books.toscrape.com/catalogue/soumission_998/index.html', text='', fragment='',
     nofollow=False),
          Link(url='http://books.toscrape.com/catalogue/sharp-objects_997/index.html', text='', fragment='',
     nofollow=False),
          Link(url='http://books.toscrape.com/catalogue/sapiens-a-brief-history-of-humankind_996/index.html',
     text='', fragment='', nofollow=False),
          Link(url='http://books.toscrape.com/catalogue/the-requiem-red_995/index.html', text='', fragment='',
     nofollow=False),
          Link(url='http://books.toscrape.com/catalogue/the-dirty-little-secrets-of-getting-your-dream-job_994/i
     ndex.html', text='', fragment='', nofollow=False),
          Link(url='http://books.toscrape.com/catalogue/the-coming-woman-a-novel-based-on-the-life-of-the-in
     famous-feminist-victoria-woodhull_993/index.html', text='', fragment='', nofollow=False),
          Link(url='http://books.toscrape.com/catalogue/the-boys-in-the-boat-nine-americans-and-their-epic-que
     st-for-gold-at-the-1936-berlin-olympics_992/index.html', text='', fragment='', nofollow=False),
          Link(url='http://books.toscrape.com/catalogue/the-black-maria_991/index.html', text='', fragment='',
     nofollow=False),
          Link(url='http://books.toscrape.com/catalogue/starving-hearts-triangular-trade-trilogy-1_990/index.ht
     ml', text='', fragment='', nofollow=False),
          Link(url='http://books.toscrape.com/catalogue/shakespeares-sonnets_989/index.html', text='',
     fragment='', nofollow=False),
          Link(url='http://books.toscrape.com/catalogue/set-me-free_988/index.html', text='', fragment='',
     nofollow=False),
          Link(url='http://books.toscrape.com/catalogue/scott-pilgrims-precious-little-life-scott-pilgrim-1_987/i
     ndex.html', text='', fragment='', nofollow=False),
          Link(url='http://books.toscrape.com/catalogue/rip-it-up-and-start-again_986/index.html', text='',
     fragment='', nofollow=False),
          Link(url='http://books.toscrape.com/catalogue/our-band-could-be-your-life-scenes-from-the-american
     -indie-underground-1981-1991_985/index.html', text='', fragment='', nofollow=False),
          Link(url='http://books.toscrape.com/catalogue/olio_984/index.html', text='', fragment='',
     nofollow=False),
          Link(url='http://books.toscrape.com/catalogue/mesaerion-the-best-science-fiction-stories-1800-1849_
     983/index.html', text='', fragment='', nofollow=False),
          Link(url='http://books.toscrape.com/catalogue/libertarianism-for-beginners_982/index.html', text='',
     fragment='', nofollow=False),
          Link(url='http://books.toscrape.com/catalogue/its-only-the-himalayas_981/index.html', text='',
     fragment='', nofollow=False)]

到此，页面分析的工作已经完成了。

8.3　编码实现

首先创建一个Scrapy项目，取名为toscrape_book。

     $ scrapy startproject toscrape_book

通常，我们不需要手工创建Spider文件以及Spider类，可以使用scrapy genspider<SPIDER_NAME> <DOMAIN>命令生成（根据模板）它们，该命令的两个参数分别是Spider的名字和所要爬取的域（网站）：

     $ cd toscrape_book
     $ scrapy genspider books books.toscrape.com

运行后，scrapy genspider命令创建了文件toscrape_book/spiders/books.py，并在其中创建了一个BooksSpider类，代码如下：

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


     class BooksSpider(scrapy.Spider):
        name = "books"
        allowed_domains = ["books.toscrape.com"]
        start_urls = ['http://books.toscrape.com/']


        def parse(self, response):
           pass

实现Spider之前，先定义封装书籍信息的Item类，在toscrape_book/items.py中添加如下代码：

     class BookItem(scrapy.Item):
        name = scrapy.Field()           # 书名
        price = scrapy.Field()          # 价格
        review_rating = scrapy.Field()  # 评价等级，1～5 星
        review_num = scrapy.Field()     # 评价数量
        upc = scrapy.Field()            # 产品编码
        stock = scrapy.Field()          # 库存量

接下来，按以下5步完成BooksSpider。

步骤　01　继承Spider创建BooksSpider类（已完成）。

步骤　02　为Spider取名（已完成）。

步骤　03　指定起始爬取点（已完成）。

步骤　04　实现书籍列表页面的解析函数。

步骤　05　实现书籍页面的解析函数。

其中前3步已经由scrapy genspider命令帮我们完成，不需做任何修改。

第4步和第5步的工作是实现两个页面解析函数，因为起始爬取点是一个书籍列表页面，我们就将parse方法作为书籍列表页面的解析函数，另外，还需要添加一个parse_book方法作为书籍页面的解析函数，代码如下：

     class BooksSpider(scrapy.Spider):
        name = "books"
        allowed_domains = ["books.toscrape.com"]
        start_urls = ['http://books.toscrape.com/']


        # 书籍列表页面的解析函数
        def parse(self, response):
            pass


        # 书籍页面的解析函数
        def parse_book(self, reponse):
            pass

先来完成第4步，实现书籍列表页面的解析函数（parse方法），需要完成以下两个任务：

（1）提取页面中每一个书籍页面的链接，用它们构造Request对象并提交。

（2）提取页面中下一个书籍列表页面的链接，用其构造Request对象并提交。

提取链接的具体细节在页面分析时已经讨论过，实现代码如下：

     class BooksSpider(scrapy.Spider):
        name = "books"
        allowed_domains = ["books.toscrape.com"]
        start_urls = ['http://books.toscrape.com/']


        # 书籍列表页面的解析函数
        def parse(self, response):
        # 提取书籍列表页面中每本书的链接
        le = LinkExtractor(restrict_css='article.product_pod h3')
        for link in le.extract_links(response):
            yield scrapy.Request(link.url, callback=self.parse_book)


        # 提取"下一页"的链接
        le = LinkExtractor(restrict_css='ul.pager li.next')
        links = le.extract_links(response)
        if links:
            next_url = links[0].url
            yield scrapy.Request(next_url, callback=self.parse)


     # 书籍页面的解析函数
     def parse_book(self, response):
        pass

最后完成第5步，实现书籍页面的解析函数（parse_book方法），只需提取书籍信息存入BookItem对象即可。同样，提取书籍信息的细节也在页面分析时讨论过，最终完成代码如下：

     import scrapy
     from scrapy.linkextractors import LinkExtractor
     from ..items import BookItem


     class BooksSpider(scrapy.Spider):
        name = "books"
        allowed_domains = ["books.toscrape.com"]
        start_urls = ['http://books.toscrape.com/']


        def parse(self, response):
            le = LinkExtractor(restrict_css='article.product_pod h3')
            for link in le.extract_links(response):
                yield scrapy.Request(link.url, callback=self.parse_book)


            le = LinkExtractor(restrict_css='ul.pager li.next')
            links = le.extract_links(response)
            if links:
                next_url = links[0].url
                yield scrapy.Request(next_url, callback=self.parse)
     def parse_book(self, response):
        book = BookItem()
        sel = response.css('div.product_main')
        book['name'] = sel.xpath('./h1/text()').extract_first()
        book['price'] = sel.css('p.price_color::text').extract_first()
        book['review_rating'] = sel.css('p.star-rating::attr(class)')\
                                 .re_first('star-rating ([A-Za-z]+)')


        sel = response.css('table.table.table-striped')
        book['upc'] = sel.xpath('(.//tr)[1]/td/text()').extract_first()
        book['stock'] = sel.xpath('(.//tr)[last()-1]/td/text()')\
                          .re_first('\((\d+) available\)')
        book['review_num'] = sel.xpath('(.//tr)[last()]/td/text()').extract_first()


        yield book

完成代码后，运行爬虫并观察结果：

     $ scrapy crawl books -o books.csv --nolog
     $ cat -n books.csv
         1   name,stock,price,review_num,review_rating,upc
         2   Scott Pilgrim's Precious Little Life,19,￡52.29,0,Five,3b1c02bac2a429e6
         3   It's Only the Himalayas,19,￡45.17,0,Two,a22124811bfa8350
         4   Olio,19,￡23.88,0,One,feb7cc7701ecf901
         5   Rip it Up and Start Again,19,￡35.02,0,Five,a34ba96d4081e6a4


         ... 省略中间输出 ...


       999   Bright Lines,1,￡39.07,0,Five,230ac636ea0ea415
      1000  Jurassic Park (Jurassic Park #1),3,￡44.97,0,One,a0dd11f6abc421ec
      1001  Into the Wild,3,￡56.70,0,Five,a7c3f1010d64799a

从以上结果中看出，我们成功地爬取了网站中1000本书的详细信息，但也有让人不满意的地方，比如csv文件中各列的次序是随机的，看起来比较混乱，可在配置文件settings.py中使用FEED_EXPORT_FIELDS指定各列的次序：

     FEED_EXPORT_FIELDS = ['upc', 'name', 'price', 'stock', 'review_rating', 'review_num']

另外，结果中评价等级字段的值是One、Two、Three……这样的单词，而不是阿拉伯数字，阅读起来不是很直观。下面实现一个Item Pipeline，将评价等级字段由单词映射到数字（或许这样简单的需求使用Item Pipeline有点大材小用，主要目的是带领大家复习之前所学的知识）。在pipelines.py中实现BookPipeline，代码如下：

     class BookPipeline(object):
        review_rating_map = {
           'One':     1,
           'Two':     2,
           'Three':  3,
           'Four':   4,
           'Five':   5,
        }


        def process_item(self, item, spider):
           rating = item.get('review_rating')
           if rating:
              item['review_rating'] = self.review_rating_map[rating]


           return item

在配置文件settings.py中启用BookPipeline：

     ITEM_PIPELINES = {
       'toscrape_book.pipelines.BookPipeline': 300,
     }

重新运行爬虫，并观察结果：

     $ scrapy crawl books -o books.csv
     ...
     $ cat -n books.csv
         1   upc,name,price,stock,review_rating,review_num
         2   a897fe39b1053632,A Light in the Attic,￡51.77,22,3,0
         3   3b1c02bac2a429e6,Scott Pilgrim's Precious Little Life,￡52.29,19,5,0
         4   a22124811bfa8350,It's Only the Himalayas,￡45.17,19,2,0
         5   feb7cc7701ecf901,Olio,￡23.88,19,1,0


         ... 省略中间输出 ...


       999   91eb9605998a7c03,"The Sandman, Vol. 3: Dream Country",￡55.55,3,5,0
      1000   f06039c29b5891fa,The Silkworm (Cormoran Strike #2),￡23.05,3,5,0
      1001   476c7972e9b41891,The Last Painting of Sara de Vos,￡55.55,3,2,0

此时，各字段已按指定次序排列，并且评价等级字段的值是我们所期望的阿拉伯数字。

到此为止，整个项目完成了。

8.4　本章小结

本章是基础篇的最后一章，通过一个Scrapy爬虫项目复习了之前章节所学的知识，现在，大家已经能够编写一个一般任务的Scrapy爬虫了，可以通过更多的实战项目进行练习，在后面的章节中，我们将会学习一些高级话题。