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捕获异常URL--scrapy 源码分析之retry中间件

这次让我们分析scrapy重试机制的源码,学习其中的思想,编写定制化middleware,捕捉爬取失败的URL等信息。

scrapy简介

Scrapy是一个为了爬取网站数据,提取结构性数据而编写的应用框架。 可以应用在包括数据挖掘,信息处理或存储历史数据等一系列的程序中。

其最初是为了 页面抓取 (更确切来说, 网络抓取 )所设计的, 也可以应用在获取API所返回的数据(例如 Amazon Associates Web Services ) 或者通用的网络爬虫。

一张图可看清楚scrapy中数据的流向:

简单了解一下各个部分的功能,可以看下面简化版数据流:

总有漏网之鱼

不管你的主机配置多么吊炸天,还是网速多么给力,在scrapy的大规模任务中,最终爬取的item数量都不会等于期望爬取的数量,也就是说总有那么一些爬取失败的漏网之鱼,通过分析scrapy的日志,可以知道造成失败的原因有以下两种情况:

  1. exception_count
  2. httperror

以上的不管是exception还是httperror, scrapy中都有对应的retry机制,在settings.py文件中我们可以设置有关重试的参数,等运行遇到异常和错误时候,scrapy就会自动处理这些问题,其中最关键的部分就是重试中间件,下面让我们看一下scrapy的retry middleware。

RetryMiddle源码分析

在scrapy项目的middlewares.py文件中 敲如下代码:

from scrapy.downloadermiddlewares.retry import RetryMiddleware
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按住ctrl键(Mac是command键),鼠标左键点击RetryMiddleware进入该中间件所在的项目文件的位置,也可以通过查看文件的形式找到该该中间件的位置,路径是:

site-packages/scrapy/downloadermiddlewares/retry.RetryMiddleware
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源码如下:

class RetryMiddleware(object):

    # IOError is raised by the HttpCompression middleware when trying to
    # decompress an empty response
    # 需要重试的异常状态,可以看出,其中有些是上面log中的异常
    EXCEPTIONS_TO_RETRY = (defer.TimeoutError, TimeoutError, DNSLookupError,
                           ConnectionRefusedError, ConnectionDone, ConnectError,
                           ConnectionLost, TCPTimedOutError, ResponseFailed,
                           IOError, TunnelError)

    def __init__(self, settings):
      # 读取 settings.py 中关于重试的配置信息,如果没有配置重试的话,直接跳过
        if not settings.getbool('RETRY_ENABLED'):
            raise NotConfigured
        self.max_retry_times = settings.getint('RETRY_TIMES')
        self.retry_http_codes = set(int(x) for x in settings.getlist('RETRY_HTTP_CODES'))
        self.priority_adjust = settings.getint('RETRY_PRIORITY_ADJUST')

    @classmethod
    def from_crawler(cls, crawler):
        return cls(crawler.settings)
# 如果response的状态码,是我们要重试的
    def process_response(self, request, response, spider):
        if request.meta.get('dont_retry', False):
            return response
        if response.status in self.retry_http_codes:
            reason = response_status_message(response.status)
            return self._retry(request, reason, spider) or response
        return response
# 出现了需要重试的异常状态,
    def process_exception(self, request, exception, spider):
        if isinstance(exception, self.EXCEPTIONS_TO_RETRY) \
                and not request.meta.get('dont_retry', False):
            return self._retry(request, exception, spider)
# 重试操作
    def _retry(self, request, reason, spider):
        retries = request.meta.get('retry_times', 0) + 1

        retry_times = self.max_retry_times

        if 'max_retry_times' in request.meta:
            retry_times = request.meta['max_retry_times']

        stats = spider.crawler.stats
        if retries <= retry_times:
            logger.debug("Retrying %(request)s (failed %(retries)d times): %(reason)s",
                         {'request': request, 'retries': retries, 'reason': reason},
                         extra={'spider': spider})
            retryreq = request.copy()
            retryreq.meta['retry_times'] = retries
            retryreq.dont_filter = True
            retryreq.priority = request.priority + self.priority_adjust

            if isinstance(reason, Exception):
                reason = global_object_name(reason.__class__)

            stats.inc_value('retry/count')
            stats.inc_value('retry/reason_count/%s' % reason)
            return retryreq
        else:
            stats.inc_value('retry/max_reached')
            logger.debug("Gave up retrying %(request)s (failed %(retries)d times): %(reason)s",
                         {'request': request, 'retries': retries, 'reason': reason},
                         extra={'spider': spider})
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查看源码我们可以发现,对于返回http code的response,该中间件会通过process_response方法来处理,处理办法比较简单,判断response.status是否在retry_http_codes集合中,这个集合是读取的配置文件:

RETRY_ENABLED = True                  # 默认开启失败重试,一般关闭
RETRY_TIMES = 3                         # 失败后重试次数,默认两次
RETRY_HTTP_CODES = [500, 502, 503, 504, 522, 524, 408]    # 碰到这些验证码,才开启重试
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对于httperror的处理也是同样的道理,定义了一个 EXCEPTIONS_TO_RETRY的列表,里面存放所有的异常类型,然后判断传入的异常是否存在于该集合中,如果在就进入retry逻辑,不在就忽略。

源码思想的应用

了解scrapy如何处理异常后,就可以利用这种思想,写一个middleware,对爬取失败的漏网之鱼进行捕获,方便以后做补爬。

  1. 在middlewares.py中 from scrapy.downloadermiddlewares.retry import RetryMiddleware, 写一个class,继承自RetryMiddleware;
  2. 对父类的process_response()process_exception()方法进行重写;
  3. 将该middleware加入setting.py;
  4. 注意事项:该中间件的Order_code不能过大,如果过大就会越接近下载器,就会优先于RetryMiddleware处理response,但这个中间件是用来处理最终的错误的,即当一个response 500进入中间件链路时,需要先经过retry中间件处理,不能先由我们写的中间件来处理,它不具有retry的功能,接收到500的response就直接放弃掉该request直接return了,这是不合理的。只有经过retry后仍然有异常的request才应当由我们写的中间件来处理,这时候你想怎么处理都可以,比如再次retry、return一个重新构造的response,但是如果你为了加快爬虫速度,不设置retry也是可以的。

Talk is cheap, show the code:

class GetFailedUrl(RetryMiddleware):
    def __init__(self, settings):
        self.max_retry_times = settings.getint('RETRY_TIMES')
        self.retry_http_codes = set(int(x) for x in settings.getlist('RETRY_HTTP_CODES'))
        self.priority_adjust = settings.getint('RETRY_PRIORITY_ADJUST')

    def process_response(self, request, response, spider):
        if response.status in self.retry_http_codes:
        # 将爬取失败的URL存下来,你也可以存到别的存储
            with open(str(spider.name) + ".txt", "a") as f:
                f.write(response.url + "\n")
            return response
        return response

    def process_exception(self, request, exception, spider):
    # 出现异常的处理
        if isinstance(exception, self.EXCEPTIONS_TO_RETRY):
            with open(str(spider.name) + ".txt", "a") as f:
                f.write(str(request) + "\n")
            return None
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setting.py中添加该中间件:

DOWNLOADER_MIDDLEWARES = {
   'myspider.middlewares.TabelogDownloaderMiddleware': 543,
    'myspider.middlewares.RandomProxy': 200,
    'myspider.middlewares.GetFailedUrl': 220,
}
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为了测试,我们故意写错URL,或者将download_delay缩短,就会出现各种异常,但是我们现在能够捕获它们了:

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