Scrapy+PhantomJS+Selenium动态爬虫

很多网页具有动态加载的功能,简单的静态页面爬虫对它就无能为力了。这时候就需要PhantomJS+Selenium两大神器,再加上Scrapy爬虫框架,就可以拼凑成一个动态爬虫。

PhantomJS

简单点说PhantomJS就是一个没有界面的浏览器,提供了JavaScript接口。
在Windows平台,下载好PhantomJS后,将phantomjs.exe放到可执行路径里。就可以通过JS与webkit内核交互了。
一个简单的例子:

// test.js
var page = require('webpage').create(), //获取操作dom或web网页的对象
    system = require('system'),         //获取操作系统对象
    address;
if (system.args.length === 1) {
    phantom.exit(1);
} else {
    address = system.args[1];
    page.open(address, function (status) {   //访问url
        console.log(page.content);
        phantom.exit();
    });
}

在cmd中输入:

phantomjs ./test.js http://baidu.com

就会打印出得到的html代码。

PhantomJS在linux下的安装

先安装依赖包

sudo apt-get install build-essential g++ flex bison gperf ruby perl libsqlite3-dev libfontconfig1-dev libicu-dev libfreetype6 libssl-dev libpng-dev libjpeg-dev python libx11-dev libxext-dev 

下载PhantomJS

wget https://bitbucket.org/ariya/phantomjs/downloads/phantomjs-2.1.1-linux-x86_64.tar.bz2

官方链接可能速度很慢, 百度云链接, 密码:g5b4.
解压:

tar -xvjf phantomjs-2.1.1-linux-x86_64.tar.bz2 
sudo cp -R phantomjs-2.1.1-linux-x86_64 /usr/local/share/ 
sudo ln -sf /usr/local/share/phantomjs-2.1.1-linux-x86_64/bin/phantomjs /usr/local/bin/ 

Selenium

Selenium是一个自动化的测试工具,这里主要用到了它的Webdriver操作浏览器。Selenium可以操作大多数主流浏览器(可能需要相应的驱动),当然也可以操作无界面的浏览器PhantomJS。
直接pip安装:

pip install selenium

使用Selenium操作PhantomJS:

from selenium import webdriver
 
driver = webdriver.PhantomJS()    # 获取浏览器对象
driver.get('http://www.baidu.com/')
print driver.page_source

这里的driver.get()方法会等待页面加载完成后才返回,也就是说JS也会加载完毕,有很多ajax的情况除外...
Selenium还可以获取节点,填充表单,选择元素等交互操作,这些用到的时候再提。

Scrapy - Downloader Middleware

Scrapy不再详细介绍,这里主要会用到Downloader Middleware, 下载器中间件。


下载器中间件在下载器和Scrapy引擎之间,每一个request和response都会通过中间件进行处理。在中间件中,对request进行处理的函数是process_request(request, spider)

process_request() 必须返回其中之一: 返回 None 、返回一个 Response 对象、返回一个 Request 对象或raise IgnoreRequest 。
如果其返回 None ,Scrapy将继续处理该request,执行其他的中间件的相应方法,直到合适的下载器处理函数(download handler)被调用, 该request被执行(其response被下载)。
如果其返回 Response 对象,Scrapy将不会调用 任何 其他的 process_request() 或 process_exception() 方法,或相应地下载函数; 其将返回该response。 已安装的中间件的 process_response() 方法则会在每个response返回时被调用。
如果其返回 Request 对象,Scrapy则停止调用 process_request方法并重新调度返回的request。当新返回的request被执行后, 相应地中间件链将会根据下载的response被调用。

动态爬虫需要中间件处理request,将加载过特定js的页面作为response返回给spider。

融合

简单说这三者的关系就是:Scrapy通过Selenium使用PhantomJS,爬取加载过JS的页面。

spider.py

在自定义的spider类里,我们要控制何时使用下载器中间件(默认所有请求都会经过中间件)。例如我需要先爬取文章列表页,再获取列表页里的文章页url,再以此爬取文章详情页。在爬取列表页时,不需要经过下载器中间件执行JS,而爬取正文页就需要经过加载过JS的页面。

class mySpider(Spider):
    name = 'myspider'
    start_urls = [....]
    
    def parse(self, response):
        """
        解析文章列表页
        """
        urls = response.xpath('.....')
        for url in urls:
            request = Request(url=url, callback=self.parse_post, dont_filter=True)
            request.meta['PhantomJS'] = True
            yield request

    def parse_post(self, response):  
         """
        解析文章正文页
        """    
        item = myItem()
        item['title'] = response.xpath('.....')          

对于每一个爬取详情页的request,我们都加上了一个PhantomJS的meta:

request.meta['PhantomJS'] = True

当请求经过下载器中间件时,检查请求中是否有这个meta,决定这个请求要不要使用中间件。

JSMiddleware.py

class PhantomJSMiddleware(object):
    @classmethod
    def process_request(cls, request, spider):

        if request.meta.has_key('PhantomJS'):
            driver = webdriver.PhantomJS() 
            driver.get(request.url)
            content = driver.page_source.encode('utf-8')
            driver.quit()  
            return HtmlResponse(request.url, encoding='utf-8', body=content, request=request)

下载器中间件首先判断请求是否需要经过中间件,然后用PhantomJS打开请求的url,将加载好JS的页面装入HtmlResponse,返回给spider继续处理。
注意:如果把爬虫添加到定时任务,需要给phantomjs指定可执行文件的路径,因为crontab不会加载用户自定义的环境变量,比如:

driver = webdriver.PhantomJS(executable_path='/usr/local/bin/phantomjs')

另外还要在setting.py中开启中间件:

DOWNLOADER_MIDDLEWARES = {
    'MySpider.middlewares.JSMiddleware.PhantomJSMiddleware': 100
}

改进

现在的web页面内容越来越丰富,多数页面都有滚动加载之类的功能,上述爬虫只能运行加载页面完成时的JS,对其他的JS就无力了。
比如某网站的文章详情页面中,图片只有在当图片区域出现在屏幕显示区域时,才会加载。对于这种情况,我们需要利用JS代码,模仿浏览器的滚动页面行为。让对应的加载图片的代码运行后,再爬取html。
滚动屏幕到底部的JS函数:

function scrollToBottom() {

    var Height = document.body.clientHeight,  //文本高度
        screenHeight = window.innerHeight,  //屏幕高度
        INTERVAL = 100,  // 滚动动作之间的间隔时间
        delta = 500,  //每次滚动距离
        curScrollTop = 0;    //当前window.scrollTop 值

    var scroll = function () {
        curScrollTop = document.body.scrollTop;
        window.scrollTo(0,curScrollTop + delta);
    };

    var timer = setInterval(function () {
        var curHeight = curScrollTop + screenHeight;
        if (curHeight >= Height){   //滚动到页面底部时,结束滚动
            clearInterval(timer);
        }
        scroll();
    }, INTERVAL)
}

将上述代码放入下载器中间件中执行:

js = """
function scrollToBottom() {
    ....
}
scrollToBottom()
"""

class PhantomJSMiddleware(object):
    @classmethod
    def process_request(cls, request, spider):

        if request.meta.has_key('PhantomJS'):
            driver = webdriver.PhantomJS() 
            driver.get(request.url)

            driver.execute_script(js)   
            time.sleep(1)  # 等待JS执行

            content = driver.page_source.encode('utf-8')
            driver.quit()  
            return HtmlResponse(request.url, encoding='utf-8', body=content, request=request)

测试时发现,如果等待JS执行的时间过短

 time.sleep(<wait_time>)

会导致爬取的页面靠近底部的图片没能加载,因为滚动函数还未执行到此处。所以需要预留一个稍微长一点的等待时间。

Comments
Write a Comment
  • 此文必转!对博主佩服的五体投地!求认识!

  • wyp reply

    你好,我想问一下,使用selenium+phantomjs之后是不是就无法使用scrapy的中间件方法来添加代理ip了?

  • jiayi.peng reply

    @wyp 使用selenium+phantomjs后,获取页面内容 是交给了Downloader Middleware,所以不会经过

    使用scrapy的中间件方法添加的代理ip。http://jiayi.space/post/fan-pa-chong-de-ying-dui-ce-lue 这里有提到这种情况下添加代理的方法。

  • wyp reply

    好的,谢谢~

  • wyp reply

    其实使用selenium+phantomjs之后跑这么慢,也没必要用代理ip了╮(╯▽╰)╭