网络爬虫，也称为网页爬虫或者网页蜘蛛，是一种用来自动浏览互联网的网络机器人。它们会按照特定的规则，从网页上获取信息，然后将这些信息保存下来。网络爬虫的名字来源于它们的工作方式，它们就像是在网络上爬行的蜘蛛，通过链接从一个网页爬到另一个网页。
工作原理
网络爬虫的基本工作原理是按照一定的规则，自动地抓取网络信息。大体上，它的工作过程可以分为以下几步：
- 初始URL: 爬虫开始工作时，我们需要给它一些初始的URL。这些URL就像是爬虫的"种子"，提供了爬虫的起点。
- 发送请求和获取响应: 爬虫会向这些URL发送请求，然后得到网页的响应。这个过程就像是你在浏览器中输入一个网址，然后浏览器显示出网页的过程。
- 解析网页: 爬虫会解析得到的网页内容，从中提取出我们需要的信息，比如新闻的标题和内容、商品的价格和图片等。
- 提取链接: 在解析网页的过程中，爬虫还会提取出网页中的链接，然后将这些链接添加到待爬取的URL队列中。
- 循环爬取: 爬虫会重复上述过程，不断地从URL队列中取出URL，发送请求，获取响应，解析网页，提取信息和链接，直到URL队列为空，或者达到了我们设置的爬取深度。
这就是网络爬虫的基本工作原理。它们就像是在网络上爬行的蜘蛛，通过链接从一个网页爬到另一个网页。
网络爬虫的分类
按照工作方式，网络爬虫可以分为两类：一类是通用网络爬虫，一类是聚焦爬虫。
- 通用网络爬虫: 通用网络爬虫主要是搜索引擎使用的爬虫，比如Google的Googlebot，它们的目标是尽可能地爬取整个网络。
- 聚焦爬虫: 聚焦爬虫则是针对特定的任务或者网站进行爬取，比如我们自己编写的爬虫，通常就是聚焦爬虫。
网络爬虫的应用
网络爬虫有很多应用，比如搜索引擎的网页索引，新闻的自动聚合，商品价格的监控等。在数据科学和机器学习领域，网络爬虫也经常被用来收集训练数据。
网络爬虫的例子
这是一个简单的Python网络爬虫的例子，它使用requests库发送请求，使用BeautifulSoup库解析HTML，从Python官方网站上爬取所有PEP的标题。- import requests
- from bs4 import BeautifulSoup
- url = "https://www.python.org/dev/peps/"
- response = requests.get(url)
- soup = BeautifulSoup(response.text, 'html.parser')
- pep_list = soup.find('table', {"class": "list-table"}).findAll('tr')
- for pep in pep_list[1:]:
- number = pep.find('td', {"class": "pep-number"}).text
- title = pep.find('td', {"class": "pep-title"}).text
- print(f'{number}: {title}')
在网络爬虫的工作过程中，发送请求和获取响应是非常重要的一步。简单来说，请求就是爬虫向服务器发送一个消息，告诉服务器它想要获取什么信息，响应则是服务器返回的消息，包含了爬虫请求的信息。
HTTP协议是互联网上应用最广泛的一种网络协议，所有的WWW文件都必须遵守这个标准。一个HTTP请求包含三个部分：请求行、请求头部和请求数据。同样，HTTP响应也包含三个部分：状态行、消息报头和响应正文。
在Python中，我们常用的发送HTTP请求的库有requests和urllib，其中requests更为简单易用。
这是一个使用requests发送GET请求的例子：- import requests
- response = requests.get('https://www.python.org')
- print(response.status_code) # 打印状态码
- print(response.text) # 打印响应内容
解析网页是网络爬虫的另一个重要步骤。网页大部分是用HTML语言编写的，HTML是一种标记语言，它的内容由一系列的标签组成。我们可以通过解析HTML，提取出我们需要的信息。
Python中常用的HTML解析库有BeautifulSoup和pyquery等，其中BeautifulSoup更为常用。
这是一个使用BeautifulSoup解析HTML的例子：- from bs4 import BeautifulSoup
- html = """
- <html>
- <head>
- <title>Test Page</title>
- </head>
- <body>
- <h1>Welcome to the Test Page</h1>
- <p>This is a <a target="_blank" target="_blank" href="https://www.example.com">link</a>.</p>
- </body>
- </html>
- """
- soup = BeautifulSoup(html, 'html.parser')
- title = soup.find('title').text
- h1 = soup.find('h1').text
- link = soup.find('a')['href']
- print(f'Title: {title}')
- print(f'H1: {h1}')
- print(f'Link: {link}')
链接提取是网络爬虫的一项基本技能。通过提取网页中的链接，网络爬虫可以从一个页面跳转到另一个页面，就像蜘蛛通过丝线在网上移动一样。
在HTML中，链接通常由标签表示，链接的URL通常写在href属性中。我们可以用BeautifulSoup提取出所有的标签，然后读取它们的href属性，就可以得到所有的链接。
这是一个提取链接的例子：- from bs4 import BeautifulSoup
- html = """
- <html>
- <body>
- <a target="_blank" target="_blank" href="https://www.example.com">Link 1</a>
- <a target="_blank" href="https://www.example2.com">Link 2</a>
- <a target="_blank" href="https://www.example3.com">Link 3</a>
- </body>
- </html>
- """
- soup = BeautifulSoup(html, 'html.parser')
- links = soup.findAll('a')
- for link in links:
- print(link['href'])
网络爬虫，也称为网页爬虫或者网页蜘蛛，是一种用来自动浏览互联网的网络机器人。它们会按照特定的规则，从网页上获取信息，然后将这些信息保存下来。网络爬虫的名字来源于它们的工作方式，它们就像是在网络上爬行的蜘蛛，通过链接从一个网页爬到另一个网页。
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