你不得不知道的10大爬虫技术框架

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网络爬虫是一种自动化脚本技术,用于从网页上提取数据。为了有效地开发爬虫项目,选择合适的框架至关重要。以下是十大常用爬虫技术框架的简单介绍以及其适用场景。

1. Scrapy (Python)

Scrapy 是一个 Python 爬虫框架,专为大规模数据抓取而设计。它内置了强大的爬取、处理、和存储数据的工具。

它的特点如下:

  • 异步处理,性能高效。
  • 支持 XPath、CSS 选择器进行数据提取。
  • 丰富的中间件和扩展,支持代理、用户代理切换等功能。
  • 内置数据存储功能,支持 JSON、CSV、数据库等。

适用场景:复杂的爬虫任务,大规模数据抓取。

示例代码

import scrapy

class QuotesSpider(scrapy.Spider):
    name = "quotes"
    start_urls = ['http://quotes.toscrape.com/']

    def parse(self, response):
        for quote in response.css('div.quote'):
            yield {
                'text': quote.css('span.text::text').get(),
                'author': quote.css('span small::text').get(),
            }

        next_page = response.css('li.next a::attr(href)').get()
        if next_page is not None:
            yield response.follow(next_page, self.parse)

2. BeautifulSoup + Requests (Python)

BeautifulSoup 是一个 HTML/XML 解析库,通常与 Requests 库配合使用,适合用于轻量级爬虫或特定数据提取。

BeautifulSoup 具备以下几个优势:

1)简单易用,API 易于学习。

2)支持多种解析器(如 lxml)。

3)与 Requests 结合,轻松发送 HTTP 请求。

因此,它适合小型项目、单个页面的数据提取。

简单示例:

import requests
from bs4 import BeautifulSoup

url = 'http://quotes.toscrape.com/'
response = requests.get(url)
soup = BeautifulSoup(response.text, 'html.parser')

quotes = soup.find_all('div', class_='quote')
for quote in quotes:
    text = quote.find('span', class_='text').text
    author = quote.find('small', class_='author').text
    print(f'{text} - {author}')

3. Selenium (多语言支持)

Selenium 是一个浏览器自动化工具,支持多种编程语言。适合处理需要与 JavaScript 动态交互的网页。

Selenium是一种比较老的技术方案,同时它比较成熟,具有以下几个优势:

  • 支持多种浏览器(Chrome、Firefox、Edge 等)的自动化。
  • 能处理动态加载内容和复杂用户交互。
  • 适用于跨浏览器测试和网页爬虫。

适用场景:需要模拟用户行为或处理动态内容的页面。

示例如下

from selenium import webdriver

driver = webdriver.Chrome()
driver.get('http://quotes.toscrape.com/')
quotes = driver.find_elements_by_class_name('quote')

for quote in quotes:
    text = quote.find_element_by_class_name('text').text
    author = quote.find_element_by_class_name('author').text
    print(f'{text} - {author}')

driver.quit()

4. Puppeteer (JavaScript/TypeScript)

与Selenium相对的是另一个轻型的爬虫框架——Puppeteer。

Puppeteer 是一个用于控制 Chromium 浏览器的 Node.js 库,常用于抓取动态网页和进行端到端测试。

它具有以下特点:

1) 完全控制浏览器渲染流程。

2) 支持生成 PDF、截取网页截图等。

3) 可以处理复杂的用户交互和 JavaScript 渲染内容。

它非常适合浏览器自动化或动态内容抓取,同时也支持无头(后端)浏览器的自动抓取。

示例代码如下:

const puppeteer = require('puppeteer');

(async () => {
    const browser = await puppeteer.launch();
    const page = await browser.newPage();
    await page.goto('http://quotes.toscrape.com/');
    const quotes = await page.$$eval('.quote', quotes => {
        return quotes.map(quote => {
            return {
                text: quote.querySelector('.text').innerText,
                author: quote.querySelector('.author').innerText
            };
        });
    });
    console.log(quotes);
    await browser.close();
})();

5. Pyppeteer (Python)

Pyppeteer 是 Puppeteer 的 Python 实现,用于控制 Chromium 浏览器,处理动态内容抓取。

Pyppeteer适合动态内容抓取,复杂网页交互。

主要是因为它有以下3个主要特性:

  1. 强大的页面控制能力,支持无头模式(headless)。
  2. 适合复杂的 JavaScript 渲染页面。
  3. 支持页面交互、表单填写、截图、PDF 生成等功能。

简单代码示例如下:

import asyncio
from pyppeteer import launch

async def main():
    browser = await launch()
    page = await browser.newPage()
    await page.goto('http://quotes.toscrape.com/')
    quotes = await page.querySelectorAll('.quote')

    for quote in quotes:
        text = await page.evaluate('(quote) => quote.querySelector(".text").innerText', quote)
        author = await page.evaluate('(quote) => quote.querySelector(".author").innerText', quote)
        print(f'{text} - {author}')

    await browser.close()

asyncio.get_event_loop().run_until_complete(main())

6. Colly (Go)

Colly 是一个 Go 语言编写的高性能爬虫框架,专为高效爬取设计,具有简单的 API 和良好的并发处理能力。

它具有的特点:一是支持高并发爬取,处理速度快;二是提供链式调用,代码简洁;三是内置防止爬虫检测的功能。

它适合的场景:需要高性能爬取的项目。

示例代码:

package main

import (
    "fmt"
    "github.com/gocolly/colly"
)

func main() {
    c := colly.NewCollector()

    c.OnHTML("div.quote", func(e *colly.HTMLElement) {
        text := e.ChildText("span.text")
        author := e.ChildText("small.author")
        fmt.Printf("%s - %s\n", text, author)
    })

    c.Visit("http://quotes.toscrape.com/")
}

7. Scrapy-Playwright (Python)

Scrapy-Playwright 是一个结合了 Scrapy 和 Playwright 的框架,专为处理需要浏览器渲染的复杂网站而设计。

它非常适合需要高效处理大量动态内容的网站。

主要是因为它的具有以下几个优势:

  • 结合了 Scrapy 的高效爬取与 Playwright 的动态渲染能力。
  • 支持处理复杂的动态网页内容。
  • 兼容 Scrapy 的中间件和扩展功能。

简单示例:

import scrapy
from scrapy_playwright.page import PageCoroutine

class QuotesSpider(scrapy.Spider):
    name = "quotes"

    def start_requests(self):
        yield scrapy.Request('http://quotes.toscrape.com/', 
                             meta=dict(playwright=True))

    async def parse(self, response):
        for quote in response.css('div.quote'):
            yield {
                'text': quote.css('span.text::text').get(),
                'author': quote.css('span small::text').get(),
            }

8. HttpClient + JSoup (Java)

HttpClient 是 Java 的 HTTP 客户端库,JSoup 是一个 HTML 解析器,两者结合可用于高效的网页抓取和解析。

它有以下几个优点:

  1. 强大的 HTML 解析能力。
  2. 易于与 Java 应用程序集成。
  3. 支持数据清理和 HTML 文档遍历。

它适合Java 环境中的轻量级爬虫任务。

简单代码如下:

import org.jsoup.Jsoup;
import org.jsoup.nodes.Document;
import org.jsoup.nodes.Element;
import org.jsoup.select.Elements;

public class Main {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        Document doc = Jsoup.connect("http://quotes.toscrape.com/").get();
        Elements quotes = doc.select(".quote");
        for (Element quote : quotes) {
            String text = quote.select(".text").text();
            String author = quote.select(".author").text();
            System.out.println(text + " - " + author);
        }
    }
}

9. Apify SDK (JavaScript/TypeScript)

Apify SDK 是一个基于 Node.js 的框架,专为构建复杂的爬虫、自动化工作流和数据抓取服务而设计。

它适合的场景是需要分布式或高度自动化的数据抓取项目。

因为它具有以下几个天然的优势:

  1. 支持分布式爬取和代理管理。
  2. 强大的数据存储和工作流管理。
  3. 适合大规模数据提取和自动化任务。

示例代码

const { Apify } = require('apify');

Apify.main(async () => {
    const requestQueue = await Apify.openRequestQueue();
    await requestQueue.addRequest({ url: 'http://quotes.toscrape.com/' });

    const crawler = new Apify.CheerioCrawler({
        requestQueue,
        handlePageFunction: async ({ request, $ }) => {
            const quotes = $('.quote');
            quotes.each((index, el) => {
                const text = $(el).find('.text').text();
                const author = $(el).find('.author').text();
                console.log(`${text} - ${author}`);
            });

            const nextPage = $('li.next a').attr('href');
            if (nextPage) {
                await requestQueue.addRequest({ url: `http://quotes.toscrape.com${nextPage}` });
            }
        },
    });

    await crawler.run();
});

10. Goutte (PHP)

最后一个是Goutte,它是一个基于 Symfony 和 Guzzle 的 PHP 爬虫库,适合用于简单的网页抓取任务。

它具有以下几个特点:

1) 易于集成到 PHP 项目中。

2)提供链式调用,简化请求和数据提取。

3)轻量级,适合快速开发。

简单代码如下:

require 'vendor/autoload.php';

use Goutte\Client;

$client = new Client();
$crawler = $client->request('GET', 'http://quotes.toscrape.com/');

$crawler->filter('.quote')->each(function ($node) {
    $text = $node->filter('.text')->text();
    $author = $node->filter('.author')->text();
    echo "{$text} - {$author}\n";
});

总结

最后,让我们一起来总结一下,不同的爬虫框架适用于不同的场景和需求:

  1. Scrapy:大规模、高效的数据抓取。
  2. BeautifulSoup + Requests:轻量级抓取,简单易用。
  3. Selenium:模拟用户操作,处理动态内容。
  4. Pyppeteer:强大控制,适合动态页面。
  5. Colly:高并发、高性能爬虫。
  6. Puppeteer:浏览器自动化,适合动态网页。
  7. Scrapy-Playwright:处理复杂动态网站。
  8. HttpClient + JSoup:Java 环境的轻量抓取。
  9. Apify SDK:分布式、自动化数据抓取。
  10. Goutte:快速开发,简单抓取任务

如果你需要处理非常复杂或动态的网页,可以考虑结合多种技术框架来构建一个健壮的爬虫系统。

如果你想了解更多网络爬虫的知识,可以前往一文看懂网络爬虫的实现原理爬虫的反爬机制与应对策略