本文主要学习一下关于爬虫的相关前置知识和一些理论性的知识，通过本文我们能够知道什么是爬虫，都有那些分类，爬虫能干什么等，同时还会站在爬虫的角度复习一下http协议。

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共 8 大章，37 子模块，总计 5.6w 字

数据提取概要

本阶段本文主要学习响应之后如何从响应中提取我们想要的数据，在本阶段本文中我们会讲解一些常用的方法和模块，基本上我们以后遇到的情况在掌握本阶段本文之后都能搞定

数据提取-lxml模块

知识点

• 了解 lxml模块和xpath语法的关系
• 了解 lxml模块的使用场景
• 了解 lxml模块的安装
• 了解 谷歌浏览器xpath helper插件的安装和使用
• 掌握 xpath语法-基础节点选择语法
• 掌握 xpath语法-节点修饰语法
• 掌握 xpath语法-其他常用语法
• 掌握 lxml模块中使用xpath语法定位元素提取属性值或文本内容
• 掌握 lxml模块中etree.tostring函数的使用

1. 了解 lxml模块和xpath语法

对html或xml形式的文本提取特定的内容，就需要我们掌握lxml模块的使用和xpath语法。

• lxml模块可以利用XPath规则语法，来快速的定位HTML\XML 文档中特定元素以及节点信息（文本内容、属性值）
• XPath (XML Path Language) 是一门在 HTML\XML 文档中查找信息的 语 言，可用来在 HTML\XML 文档中对 元 素和属性进行遍历。
  • W3School官方文档：http://www.w3school.com.cn/xpath/index.asp
• 提取xml、html中的数据需要lxml模块和xpath语法配合使用

知识点：了解 lxml模块和xpath语法

2. 谷歌浏览器xpath helper插件的安装和使用

要想利用lxml模块提取数据，需要我们掌握xpath语法规则。接下来我们就来了解一下xpath helper插件，它可以帮助我们练习xpath语法

2.1 谷歌浏览器xpath helper插件的作用

在谷歌浏览器中对当前页面测试xpath语法规则

2.2 谷歌浏览器xpath helper插件的安装和使用

我们以windos为例进行xpath helper的安装

2.2.1 xpath helper插件的安装

1. 下载Chrome插件 XPath Helper

* 可以在chrome应用商城进行下载，如果无法下载，也可以从下面的链接进行下载
​
* 下载地址：https://pan.baidu.com/s/1UM94dcwgus4SgECuoJ-Jcg>
     密码:337b

1. 把文件的后缀名crx改为rar，然后解压到同名文件夹中
2. 把解压后的文件夹拖入到已经开启开发者模式的chrome浏览器扩展程序界面

1. 重启浏览器后，访问url之后在页面中点击xpath图标，就可以使用了

1. 如果是 linux 或macOS操作系统，无需操作上述的步骤2，直接将crx文件拖入已经开启开发者模式的chrome浏览器扩展程序界面

知识点：了解 谷歌浏览器xpath helper插件的安装和使用

3. xpath的节点关系

学习xpath语法需要先了解xpath中的节点关系

3.1 xpath中的节点是什么

每个html、xml的标签我们都称之为节点，其中最顶层的节点称为根节点。我们以xml为例，html也是一样的

3.2 xpath中节点的关系

author是title的第一个兄弟节点

4. xpath语法-基础节点选择语法

1. XPath 使用路径表达式来选取 XML 文档中的节点或者节点集。
2. 这些路径表达式和我们在常规的 电 脑文件系统中看到的表达式非常相似。
3. 使 用chrome插件选择标签时候，选中时，选中的标签会添加属性class="xh-highlight"

4.1 xpath定位节点以及提取属性或文本内容的语法

4.2 语法练习

接下来我们通过itcast的页面来练习上述语法：http://www.itcast.cn/

• 选择所有的h2下的文本
  • //h2/text()
• 所有的a标签的href
  • //a/@href
• html下的head下的title的文本
  • /html/head/title/text()
• html下的head下的link标签的href
  • /html/head/link/@href

知识点：掌握 xpath语法-选取节点以及提取属性或文本内容的语法

5. xpath语法-节点修饰语法

可以根据标签的属性值、下标等来特定的节点

5.1 节点修饰语法

5.2 关于xpath的下标

• 在xpath中，第一个元素的位置是1
• 最后一个元素的位置是last()
• 倒数第二个是last()-1

5.3 语法练习

从itcast的页面中，选择所有学科的名称、第一个学科的链接、最后一个学科的链接：http://www.itcast.cn/

• 所有的学科的名称
  • //div[@class="nav_txt"]//a[@class="a_gd"]
• 第一个学科的链接
  • //div[@class="nav_txt"]/ul/li[1]/a/@href
• 最后一个学科的链接
  • //div[@class="nav_txt"]/ul/li[last()]/a/@href

知识点：掌握 xpath语法-选取特定节点的语法

6. xpath语法-其他常用节点选择语法

可以通过 通 配符来选取未知的html、xml的元素

6.1 选取未知节点的语法

• | 匹配任何元素节点。 node() | 匹配任何类型的节点。

6.2 语法练习

从itcast的页面中 http://www.itcast.cn/ ，选中全部的标签、全部的属性

• 全部的标签
  • //*
• 全部的属性
  • //node()

知识点：掌握 xpath语法-选取位置节点的语法

7. lxml模块的安装与使用示例

lxml模块是一个第三方模块，安装之后使用

7.1 lxml模块的安装

对发送请求的xml或html形式的响应内容进行提取

pip/pip3 install lxml

知识点：了解 lxml模块的安装

7.2 爬虫对html提取的内容

• 提取标签中的 文 本内容
• 提取标签中的 属 性的值
  • 比如，提取a标签中href属性的值，url，进而继续发起请求

7.3 lxml模块的使用

1. 导入lxml 的 etree 库

from lxml import etree

1. 利用etree.HTML，将html字符串（bytes类型或str类型）转化为Element对象，Element对象具有xpath的方法，返回结果的列表 html = etree.HTML(text)

ret_list = html.xpath("xpath语法规则字符串")

1. xpath方法返回列表的三种情况

* 返回空列表：根据xpath语法规则字符串，没有定位到任何元素
* 返回由字符串构成的列表：xpath字符串规则匹配的一定是文本内容或某属性的值
* 返回由Element对象构成的列表：xpath规则字符串匹配的是标签，列表中的Element对象可以继续进行xpath

7.4 lxml模块使用示例

运行下面的代码，查看打印的结果

from lxml import etree
text = ''' 
div>
     
  ul>
     
    li class="item-1">
    
      a href="link1.html">
    first item/a>
    
    /li>
     
    li class="item-1">
    
      a href="link2.html">
    second item/a>
    
    /li>
     
    li class="item-inactive">
    
      a href="link3.html">
    third item/a>
    
    /li>
     
    li class="item-1">
    
      a href="link4.html">
    fourth item/a>
    
    /li>
     
    li class="item-0">
    
      a href="link5.html">
    fifth item/a>
    
  /ul>
     
/div>

'''
​
html = etree.HTML(text)

#href的列表和title的列表

href_list = html.xpath("//li[@class='item-1']/a/@href")
title_list = html.xpath("//li[@class='item-1']/a/text()")

#组装成字典

for href in href_list:
    item = {
}
    
    item["href"] = href
    item["title"] = title_list[href_list.index(href)]
    print(item)

8 练习

将下面的html文档字符串中，将每个class为item-1的li标签作为1条新闻数据。提取a标签的文本内容以及链接，组装成一个字典。

text = ''' div>
     ul>
     
        li class="item-1">
    a>
    first item/a>
    /li>
     
        li class="item-1">
    a href="link2.html">
    second item/a>
    /li>
     
        li class="item-inactive">
    a href="link3.html">
    third item/a>
    /li>
     
        li class="item-1">
    a href="link4.html">
    fourth item/a>
    /li>
     
        li class="item-0">
    a href="link5.html">
    fifth item/a>
     
        /ul>
     /div>
     '''

• 注意：
  • 先 分组，再提取数据，可以避免数据的错乱
  • 对于空值要进行判断
• 参考代码 from lxml import etree text = ''' ​
  • first item
  • second item
  • third item
  • fourth item
  • a href="link5.html"> fifth item

  ''' ​

#根据li标签进行分组

html = etree.HTML(text)
li_list = html.xpath("//li[@class='item-1']")

#在每一组中继续进行数据的提取

for li in li_list:
    item = {
}
    
    item["href"] = li.xpath("./a/@href")[0] if len(li.xpath("./a/@href"))>
    0 else None
    item["title"] = li.xpath("./a/text()")[0] if len(li.xpath("./a/text()"))>
    0 else None
    print(item)

知识点：掌握 lxml模块中使用xpath语法定位元素提取属性值或文本内容

10. lxml模块中etree.tostring函数的使用

运行下边的代码，观察对比html的原字符串和打印输出的结果

from lxml import etree
html_str = ''' div>
     ul>
     
        li class="item-1">
    a href="link1.html">
    first item/a>
    /li>
     
        li class="item-1">
    a href="link2.html">
    second item/a>
    /li>
     
        li class="item-inactive">
    a href="link3.html">
    third item/a>
    /li>
     
        li class="item-1">
    a href="link4.html">
    fourth item/a>
    /li>
     
        li class="item-0">
    a href="link5.html">
    fifth item/a>
     
        /ul>
     /div>
     '''
​
html = etree.HTML(html_str)
​
handeled_html_str = etree.tostring(html).decode()
print(handeled_html_str)

10.1 现象和结论

打印结果和原来相比：

1. 自动补全原本缺失的li标签
2. 自动补全html等标签

html> body> div> ul> li class="item-1"> first item/li> li class="item-1"> second item/li> li class="item-inactive"> third item/li> li class="item-1"> fourth item/li> li class="item-0"> fifth item /li> /ul> /div> /body> /html>

结 论：

• lxml.etree.HTML(html_str)可以自动补全标签
• lxml.etree.tostring函数可以将转换为Element对象再转换回html字符串
• 爬虫如果使用lxml来提取数据，应该以lxml.etree.tostring的返回结果作为提取数据的依据

知识点：掌握 lxml模块中etree.tostring函数的使用

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