Scrapy框架2

一、进程、线程、协成

　　1、进程、线程、协成之间的关系
         　　1、  线程是计算机中最小的工作单元。
          　   2、 进程是提供资源供n个线程使用，即进程是最小的管理单元。

　　　　  3、协程是人为控制的线程。

　　　　  4、总结：1、python中由于有 GIL锁的存在，所以一个进程中同一时刻只有一个线程被CPU调度，所以在计算密集型，使用多进程而在io密集型使用多线程。

　　　　　　　　　2、使用协成可以实现单线程下的并发，线程中cpu在遇到io操作时就会切到下一个线程中，这样大大的影响的效率于是人为的控制cpu在线程中的切换，当cpu在线程中遇到io会切换到该线程的下一个程序中这就是协成

　　2、异步非阻塞模块

　　　1、gevent模块，基于协程的异步非阻塞模块。
           2、Twisted，基于事件驱动（while循环检测）异步非阻塞模块（框架）。
           3、非阻塞是指不等待 ，异步是指回调，执行某个任务完成之后，自动执行的函数。回调函数

二、scarpy框架

　　1、重写scrapy请求头方法

# -*- coding: utf-8 -*-
import scrapy
from scrapy.http import Request
from scrapy.selector import HtmlXPathSelector             #response= HtmlXPathSelector(response)主要是在parse函数中使用，
from urllib.parse import urlencode 
from ..items import MyscrapyItem
class BaiduSpider(scrapy.Spider):
    name = 'baidu' #爬虫应用的名称，通过此名称启动爬虫命令
    allowed_domains = ['www.amazon.cn']       # 允许爬取数据的域名
    def __init__(self,keywords=None,*args,**kwargs):
        super(BaiduSpider,self).__init__(*args,**kwargs)
        self.keywords=keywords  #主要是接受一些外部传进来的参数
    def start_requests(self):  #重写scrapy请求头url必须写这个名字的函数
        url='https://www.amazon.cn/s/ref=nb_sb_noss_1?'  #新url
        parmas={
            'field-keywords':self.keywords        #主要是定义一些外部传进来的参数
        }
        url=url+urlencode(parmas,encoding='utf-8') #路径拼接，形成一个完整的url路径
        yield Request(url,callback=self.parse_index)   #yield返回数据给回调函数，也可以是return+[]的方式返回数据给回调函数，yield返回的是生成器，return+[]返回的可迭代对象
        # return [Request(url='www.baidu.com',callback=self.parse),]

    def parse_index(self, response):
        urls=response.xpath('//*[contains(@id,"result_"]/div/div[3]/div[1]/a/@href').extract()
        for url in urls:
            print(url)
            yield Request(url,callback=self.parse) #返回详情页的信息
        next_url=response.urljoin(response.xpath('//*[@id="pagnNextLink"]/@href').extract_first())
        yield Request(next_url,callback=self.parse_index)  #返回下一页的url路径，返回的是个Request对象
    def parse(self, response):
        price=response.xpath('//*[@id="priceblock_ourprice"]/text()').extract_first().strip()
        colour=response.xpath('//*[@id="variation_color_name"]/div/span/text()').extract_first().strip()
        item=MyscrapyItem()
        item['price']=price
        item['colour']=colour
        return item  #返回的是个item对象
　　　　 或者是这种格式，只要返回的是个item对象及格
　　　　 obj = XiaoHuarItem(price=price, colour=colour, ) 
　　　　 yield obj

 　　2、items文件写法

import scrapy
class MyscrapyItem(scrapy.Item):
    price=scrapy.Field() 
    colour=scrapy.Field()

 　　3、自定义pipelines文件

from scrapy.exceptions import DropItem    #主动触发异常用的
class CustomPipeline(object):
    def __init__(self,val):
        self.vale = val              #构造一个对象特有的方法
    def process_item(self, item, spider):       #用于存储爬取的数据，可以存储在文件也可以存储在数据库。
      
     　　f=opne('item.log','a+')
　　　　　f.write(item.price,item.colour)
　　　　　f.close()
        return item        # return表示会被后续的pipeline继续处理，因为有可以一个爬虫项目会有多个爬虫程序一起执行，但是都有写入同一个文件中，那就让第一个文件写入，其余后面的文件不用重复写入。
       
        # raise DropItem()       # 表示将item丢弃，不会被后续pipeline处理
　　　　# if spider.name='baidu':  #这就表示该文件只是存储这个名字的爬虫爬取的数据
　　　　　  #f=opne('item.log','a+')
　　　   　 #f.write(item.price,item.colour)
　　　　　  #f.close()
　　　　#return item

    @classmethod
    def from_crawler(cls, crawler):#初始化时候，用于创建pipeline对象，crawler这个类可以得到settings配置文件内的数据,如果需要给pipeline对象创建某个额外的参数就可以用这中方法
        val = crawler.settings.getint('MMMM') #val = crawler.settings.get('MMMM')   读取配置文件的某个信息
        return cls(val)

    def open_spider(self,spider): #在爬虫程序开始执行之前调用该方法
        print('000000')

    def close_spider(self,spider): #在爬虫程序关闭后调用该方法
        print('111111')

总结：这五个方法的执行顺序： 先执行from_crawler方法，用于初始化数据的时候读取配置文件，然后再执行爬虫程序的__init__方法，然后程序启动前执行open_spider方法，程序结束前保存数据时执行process_item方法，程序结果后
执行close_spider方法。

 　　4、自定义url去重功能

scrapy默认使用 scrapy.dupefilter.RFPDupeFilter 进行去重，settings相关配置有： 
DUPEFILTER_CLASS = 'scrapy.dupefilter.RFPDupeFilter'      #去重文件，可以自定义
DUPEFILTER_DEBUG = False  #默认去重功能是关闭的可以在settings中打开去重功能也可以在爬虫程序中手动指定去重 yield Request(url,callback=self.parse,dont_filter=True) 
JOBDIR = "保存范文记录的日志路径，如：/root/"  # 最终路径为 /root/requests.seen 默认url是存放在内存中的，只要添加上jobdir就可以吧url存放在指定文件中

 　　自己写一个去重规则

class RepeatUrl:
    def __init__(self):
        self.visited_url = set() #默认是一个集合，也可以是自定义链接一个数据库，文件等

    @classmethod
    def from_settings(cls, settings):
        """
        初始化时，调用
        """
        return cls()

    def request_seen(self, request):
        """
        检测当前请求是否已经被访问过
        :param request: 
        :return: True表示已经访问过；False表示未访问过
        """
        if request.url in self.visited_url:
            return True
        self.visited_url.add(request.url)
        return False

    def open(self):
        """
        开始爬去请求时，调用
        :return: 
        """
        print('open replication')

    def close(self, reason):
        """
        结束爬虫爬取时，调用
        :param reason: 
        :return: 
        """
        print('close replication')

    def log(self, request, spider):
        """
        记录日志
        :param request: 
        :param spider: 
        :return: 
        """
        print('repeat', request.url)
注意：写好自定义的去重规则后要将该文件设置到settings中该规程才能生效 比如：DUPEFILTER_CLASS = 'scrapy.dupefilter.RFPDupeFilter'

 　　5、自定义命令

   #自定制一键启动所有爬虫命令 
　　from scrapy.commands import ScrapyCommand
    from scrapy.utils.project import get_project_settings

    class Command(ScrapyCommand):
        requires_project = True

        def syntax(self):
            return '[options]'

        def short_desc(self):
            return 'Runs all of the spiders'

        def run(self, args, opts):      #这是源码的入口
            spider_list = self.crawler_process.spiders.list()
            for name in spider_list:        #循环所有的爬虫程序名称
                self.crawler_process.crawl(name, **opts.__dict__)        #准备所有的爬虫程序
            self.crawler_process.start()         #开始爬取任务
注意：1、在spiders同级创建任意目录，如：commands
　　　2、在其中创建 crawlall.py 文件 （此处文件名就是自定义的命令）
　　　3、在settings.py 中添加配置 COMMANDS_MODULE = '项目名称.目录名称'
　　  4、在项目目录执行命令：scrapy crawlall
　　
　　#自定制在py文件中启动某个爬虫命令　　
　　from scrapy.cmdline import execute　　
　　execute(['scrapy', '命令', '爬虫程序名称','-a','传入的参数'])
　　eg:execute(['scrapy', 'crawl', 'baidu','-a','keywords=iphone7'])
注意：自定制的py文件名称必须是entrypoint.py

 　　　　6、自定义信号

from scrapy import signals
class MyExtension(object):
    def __init__(self, value):
        self.value = value    #定义自己想要的方法

    @classmethod
    def from_crawler(cls, crawler): #扩展功能，在扩展功能里注册信号
        val = crawler.settings.getint('MMMM')#读取配置文件信息
        ext = cls(val)
        crawler.signals.connect(ext.spider_opened, signal=signals.spider_opened) #注册信号
        crawler.signals.connect(ext.spider_closed, signal=signals.spider_closed) #注册信号，可以注册很多信号，看源码
        return ext   #如果不需要扩展功能那么就直接注册信号即可

    def spider_opened(self, spider): #爬虫程序启动时触发的信号
        print('open')

    def spider_closed(self, spider): #爬虫程序关闭时触发的信号
        print('close')
注释：1、在项目目录下创建一个py文件，将自定义的信号写入该文件，建议py文件名为extensions
　　　2、在settings中注册自定义信号的文件   
　　　　eg:EXTENSIONS = {'scrapy.extensions.telnet.TelnetConsole': 300,}

 　　 7、中间件

#下载中间件
class DownMiddleware1(object):
    def process_request(self, request, spider): #请求过去的中间件带的时request
        """
        请求需要被下载时，经过所有下载器中间件的process_request调用
        return:  
            None,继续后续中间件去下载，默认就是什么都不返回；
            Response对象，停止process_request的执行，开始执行process_response，先导入Response(from scrapy.http import Response)
　　　　　　　eg：return  Response(url='http://www.baidu.com',request=request)  #只要返回Response对象就不会执行后续的Request，而是直接执行Response
            Request对象，停止中间件的执行，将Request重新调度器    #如果返回的是Request对象那就不会执行后续的Request和Reques而是直接到引擎，重新调度
            raise IgnoreRequest异常，停止process_request的执行，开始执行process_exception
        """
        pass

    def process_response(self, request, response, spider): #返回数据的中间件带的时response
        """
        spider处理完成，返回时调用，默认返回的就是Response
        return: 
            Response 对象：转交给其他中间件process_response
            Request 对象：停止中间件，request会被重新调度下载
            raise IgnoreRequest 异常：调用Request.errback
        """
        return response

    def process_exception(self, request, exception, spider):
        """
        当下载处理器(download handler)或 process_request() (下载中间件)抛出异常的时候调用
        :return: 
            None：继续交给后续中间件处理异常；
            Response对象：停止后续process_exception方法，正确执行后续方法
            Request对象：停止中间件后续方法，request将会被重新调用下载
        """
        return None

注释：1、在项目目录下创建.py文件，将中间件代码写在该文件中，建议文件名称为DownMiddleware
　　　2、在settings中注册中间件，DOWNLOADER_MIDDLEWARES = {'chouti.middlewares.MyCustomDownloaderMiddleware': 600,}，写了几个中间件就注册几个中间件
　　　3、可以在中间件的process_request中将所有的Request请求添加上请求头，添加cookies等操作，也可以添加代理，判断那个Request需要代理。

#爬虫中间件
class SpiderMiddleware(object):
    def process_spider_input(self,response, spider):
        """下载完成，执行，然后交给parse处理，默认返回none""" 
        pass
    def process_spider_output(self,response, result, spider):
        """spider处理完成，返回时调用，return: 必须返回包含 Request 或 Item 对象的可迭代对象(iterable)"""
        return result

    def process_spider_exception(self,response, exception, spider):
        """异常调用，return: None,继续交给后续中间件处理异常；含 Response 或 Item 的可迭代对象(iterable)，交给调度器或pipeline"""
        return None

    def process_start_requests(self,start_requests, spider):
        """爬虫启动时调用，return: 包含 Request 对象的可迭代对象，由于爬虫只是启动一次所以process_start_requests也只是调用一次 """
        return start_requests

注释：1、在项目目录下创建.py文件，将中间件代码写在该文件中，建议文件名称为SpiderMiddleware
　　　2、在settings中注册中间件，SPIDER_MIDDLEWARES = {  'chouti.middlewares.ChoutiSpiderMiddleware': 600,}，写了几个中间件就注册几个中间件

 　　8、自定义代理

代理，需要在环境变量中设置
    from scrapy.contrib.downloadermiddleware.httpproxy import HttpProxyMiddleware
    
    方式一：使用默认
　　　　 import os
        os.environ
        {
　　　　　 http_proxy:http://root:woshiniba@192.168.11.11:9999/     #有的代理链接是需要用户名和密码的，这个就是root为用户名，woshiniba为密码
         https_proxy:http://192.168.11.11:9999/
　　　　　　} #该方法只需要在爬虫程序文件的类的__init__中添加上就可以了，程序会判断只要是_prxoy结尾的就会吧这个代理拿出来

    方式二：使用自定义下载中间件
    def to_bytes(text, encoding=None, errors='strict'):
        if isinstance(text, bytes):
            return text
        if not isinstance(text, six.string_types):
            raise TypeError('to_bytes must receive a unicode, str or bytes '
                            'object, got %s' % type(text).__name__)
        if encoding is None:
            encoding = 'utf-8'
        return text.encode(encoding, errors)
        
    class ProxyMiddleware(object):#代理中间件
        def process_request(self, request, spider):
            PROXIES = [
                {'ip_port': '111.11.228.75:80', 'user_pass': ''},
                {'ip_port': '120.198.243.22:80', 'user_pass': ''},
                {'ip_port': '111.8.60.9:8123', 'user_pass': ''},
                {'ip_port': '101.71.27.120:80', 'user_pass': ''},
                {'ip_port': '122.96.59.104:80', 'user_pass': ''},
                {'ip_port': '122.224.249.122:8088', 'user_pass': ''},
            ]
            proxy = random.choice(PROXIES)#随机选择一个代理，高明就高明在这个地方，默认代理是不能随机生成的，所有也会有被封的风险。
            if proxy['user_pass'] is not None:
                request.meta['proxy'] = to_bytes（"http://%s" % proxy['ip_port']）#添加上代理
                encoded_user_pass = base64.encodestring(to_bytes(proxy['user_pass']))#代理加密，固定加密方法
                request.headers['Proxy-Authorization'] = to_bytes('Basic ' + encoded_user_pass) #代理授权
                #print "**************ProxyMiddleware have pass************" + proxy['ip_port']
            else:
                #print "**************ProxyMiddleware no pass************" + proxy['ip_port']
                request.meta['proxy'] = to_bytes("http://%s" % proxy['ip_port'])#添加代理
    
   注释：1、在爬虫项目路径中创建代理文件
　　　　　2、在settings中注册上代理 DOWNLOADER_MIDDLEWARES = { 'step8_king.middlewares.ProxyMiddleware': 500,}

 　　9、settings配置文件详解

1. 爬虫名称
BOT_NAME = 'step8_king'

2. 爬虫应用路径
SPIDER_MODULES = ['step8_king.spiders'] #其实就是创建的爬虫程序名称+spiders
NEWSPIDER_MODULE = 'step8_king.spiders'

3. 客户端 user-agent请求头
# USER_AGENT = 'step8_king (+http://www.yourdomain.com)'

4. 禁止爬虫配置（机器人协议）
# ROBOTSTXT_OBEY = True

5. 并发请求数
# CONCURRENT_REQUESTS = 4  #一个线程最大能并发多少个请求，力度粗

6. 延迟下载秒数
# DOWNLOAD_DELAY = 2   默认是秒，每多少秒一次下载

7. 单域名访问并发数，并且延迟下次秒数也应用在每个域名 力度细
# CONCURRENT_REQUESTS_PER_DOMAIN = 2
# 单IP访问并发数，如果有值则忽略：CONCURRENT_REQUESTS_PER_DOMAIN，并且延迟下次秒数也应用在每个IP 力度细
# CONCURRENT_REQUESTS_PER_IP = 3

8. 是否支持cookie，cookiejar进行操作cookie
# COOKIES_ENABLED = True
# COOKIES_DEBUG = True

9. Telnet用于查看当前爬虫的信息，操作爬虫等...
#  使用telnet ip port ，然后通过命令操作
# TELNETCONSOLE_ENABLED = True
# TELNETCONSOLE_HOST = '127.0.0.1'
# TELNETCONSOLE_PORT = [6023,]

10. 默认请求头，死板
# Override the default request headers:
# DEFAULT_REQUEST_HEADERS = {
#     'Accept': 'text/html,application/xhtml+xml,application/xml;q=0.9,*/*;q=0.8',
#     'Accept-Language': 'en',
# }

11. 定义pipeline处理请求
# ITEM_PIPELINES = {
#    'step8_king.pipelines.JsonPipeline': 700,
#    'step8_king.pipelines.FilePipeline': 500,
# }

12. 自定义扩展，基于信号进行调用
# Enable or disable extensions
# See http://scrapy.readthedocs.org/en/latest/topics/extensions.html
# EXTENSIONS = {
#     # 'step8_king.extensions.MyExtension': 500,
# }


13. 爬虫允许的最大深度，可以通过meta查看当前深度；0表示无深度
# DEPTH_LIMIT = 3

14. 爬取时，0表示深度优先Lifo(默认)；1表示广度优先FiFo

# 后进先出，深度优先
# DEPTH_PRIORITY = 0
# SCHEDULER_DISK_QUEUE = 'scrapy.squeue.PickleLifoDiskQueue'
# SCHEDULER_MEMORY_QUEUE = 'scrapy.squeue.LifoMemoryQueue'

# 先进先出，广度优先
# DEPTH_PRIORITY = 1
# SCHEDULER_DISK_QUEUE = 'scrapy.squeue.PickleFifoDiskQueue'
# SCHEDULER_MEMORY_QUEUE = 'scrapy.squeue.FifoMemoryQueue'

15. 调度器队列
# SCHEDULER = 'scrapy.core.scheduler.Scheduler'
# from scrapy.core.scheduler import Scheduler


16. 访问URL去重
# DUPEFILTER_CLASS = 'step8_king.duplication.RepeatUrl' 
"""
17. 自动限速算法
    from scrapy.contrib.throttle import AutoThrottle
    自动限速设置
    1. 获取最小延迟 DOWNLOAD_DELAY
    2. 获取最大延迟 AUTOTHROTTLE_MAX_DELAY
    3. 设置初始下载延迟 AUTOTHROTTLE_START_DELAY
    4. 当请求下载完成后，获取其"连接"时间 latency，即：请求连接到接受到响应头之间的时间
    5. 用于计算的... AUTOTHROTTLE_TARGET_CONCURRENCY
    target_delay = latency / self.target_concurrency
    new_delay = (slot.delay + target_delay) / 2.0 # 表示上一次的延迟时间
    new_delay = max(target_delay, new_delay)
    new_delay = min(max(self.mindelay, new_delay), self.maxdelay)
    slot.delay = new_delay
"""

 　　10、https证书设置

    Https访问时有两种情况：
    1. 要爬取网站使用的可信任证书(默认支持)
        DOWNLOADER_HTTPCLIENTFACTORY = "scrapy.core.downloader.webclient.ScrapyHTTPClientFactory"
        DOWNLOADER_CLIENTCONTEXTFACTORY = "scrapy.core.downloader.contextfactory.ScrapyClientContextFactory"
        
    2. 要爬取网站使用的自定义证书
        DOWNLOADER_HTTPCLIENTFACTORY = "scrapy.core.downloader.webclient.ScrapyHTTPClientFactory"
        DOWNLOADER_CLIENTCONTEXTFACTORY = "step8_king.https.MySSLFactory"
        
        # https.py
        from scrapy.core.downloader.contextfactory import ScrapyClientContextFactory
        from twisted.internet.ssl import (optionsForClientTLS, CertificateOptions, PrivateCertificate)
        
        class MySSLFactory(ScrapyClientContextFactory):
            def getCertificateOptions(self):
                from OpenSSL import crypto
                v1 = crypto.load_privatekey(crypto.FILETYPE_PEM, open('/Users/wupeiqi/client.key.unsecure', mode='r').read()) #打开本地保存的证书文件
                v2 = crypto.load_certificate(crypto.FILETYPE_PEM, open('/Users/wupeiqi/client.pem', mode='r').read())
                return CertificateOptions(
                    privateKey=v1,  # pKey对象
                    certificate=v2,  # X509对象
                    verify=False,
                    method=getattr(self, 'method', getattr(self, '_ssl_method', None))
                )
    其他：
        相关类
            scrapy.core.downloader.handlers.http.HttpDownloadHandler
            scrapy.core.downloader.webclient.ScrapyHTTPClientFactory
            scrapy.core.downloader.contextfactory.ScrapyClientContextFactory
        相关配置
            DOWNLOADER_HTTPCLIENTFACTORY
            DOWNLOADER_CLIENTCONTEXTFACTORY