初级爬虫实战——巴黎圣母院新闻

东离与糖宝2024-03-12 14:27

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发现宝藏

前些天发现了一个巨牛的人工智能学习网站，通俗易懂，风趣幽默，忍不住分享一下给大家。【宝藏入口】。

一、 目标

爬取https://news.nd.edu/的字段,包含标题、内容，作者，发布时间，链接地址，文章快照 (可能需要翻墙才能访问)

二、简单分析网页

1. 寻找所有新闻

  • 点击查看更多最新新闻>>点击查看档案

  • 我们发现有两种方式查看所有新闻，一种是按照类别，一种是按照时间，经过进一步的观察我们发现按照时间查看新闻会更全，所以我们选择按照年份（按照月份和按照年份一样的效果）爬取

2. 分析模块、版面和文章

  • 为了规范爬取的命名与逻辑，我们分别用模块、版面、文章三部分来进行爬取，具体如下

  • 一个网站的全部新闻由数个模块组成，只要我们遍历爬取了所有模块就获得的该网站的所有新闻

  • 一个模块由数页版面组成，只要遍历了所有版面，我们就爬取了一个模块
  • 一个版面里有数页文章，由于该网站模块下的列表同时也是一篇文章，所以一个版面里只有一篇文章
  • 一篇文章有标题、出版时间和作者信息、文章正文和文章图片等信息

三、爬取新闻

1. 爬取模块

  • 按照如下步骤找到包含模块的dom结构并发送request请求并用bs4库去解析

python 复制代码 
class MitnewsScraper:
    def __init__(self, root_url, model_url, img_output_dir):
        self.root_url = root_url
        self.model_url = model_url
        self.img_output_dir = img_output_dir
        self.headers = {
            'User-Agent': 'Mozilla/5.0 (Windows NT 10.0; Win64; x64) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) '
                          'Chrome/122.0.0.0 Safari/537.36',
            'Cookie': '替换成你自己的',
        }
        
...

def run():
    # 网站根路径
    root_url = 'https://news.nd.edu/'
    # 文章图片保存路径
    output_dir = 'D://imgs//nd-news'
    response = requests.get('https://news.nd.edu/news/archives/')
    soup = BeautifulSoup(response.text, 'html.parser')
    # 模块地址数组
    model_urls = []
    model_url_array = soup.find('ul', 'archives-by-year archives-list').find_all('li')
    for item in model_url_array:
        model_url = root_url + item.find('a').get('href')
        model_urls.append(model_url)
    for model_url in model_urls:
        # 初始化类
        scraper = MitnewsScraper(root_url, model_url, output_dir)
        # 遍历版面
        scraper.catalogue_all_pages()


if __name__ == "__main__":
    run()

2. 爬取版面

  • 首先我们确认模块下版面切页相关的参数传递，通过切换页面我们不难发现切换页面是通过在路径加上 /page/页数 来实现的
  • 于是我们接着寻找模块下有多少页版面，通过观察控制台我们发现最后一页是在 类名为 pagination 的 div 标签里的倒数第二个 a 标签文本里
python 复制代码 
    # 获取一个模块有多少版面
    def catalogue_all_pages(self):
        response = requests.get(self.model_url, headers=self.headers)
        soup = BeautifulSoup(response.text, 'html.parser')
        try:
            model_name = self.model_url
            len_catalogues_page = len(soup.find('div', 'pagination').find_all('a'))
            list_catalogues_page = soup.find('div', 'pagination').find_all('a')
            num_pages = list_catalogues_page[len_catalogues_page - 2].get_text()
            print(self.model_url + ' 模块一共有' + num_pages + '页版面')
            for page in range(1, num_pages + 1):
                print(f"========start catalogues page {page}" + "/" + str(num_pages) + "========")
                self.parse_catalogues(page)
                print(f"========Finished catalogues page {page}" + "/" + str(num_pages) + "========")
        except Exception as e:
            print(f'Error: {e}')
            traceback.print_exc()
  • 根据模块地址和page参数拼接完整版面地址，访问并解析找到对应的版面列表
python 复制代码 
  # 解析版面列表里的版面
    def parse_catalogues(self, page):
        url = self.model_url + '/page/' + str(page)
        response = requests.get(url,  headers=self.headers)
        if response.status_code == 200:
            soup = BeautifulSoup(response.text, 'html.parser')
            catalogue_list = soup.find('ol', 'no-bullets list-news')
            catalogues_list = catalogue_list.find_all('li')
            for index, catalogue in enumerate(catalogues_list):
                print(f"========start catalogue {index+1}" + "/" + "30========")
  • 遍历版面列表，获取版面标题
python 复制代码 
	 # 版面标题
	catalogue_title = catalogue.find('div', 'card-body hover-more').find('h2').find('a').get_text(strip=True)
  • 获取出版时间
python 复制代码 
    # 操作时间
	date = datetime.now()
	# 更新时间
	publish_time = catalogue.find('time').get('datetime')
	#  将日期字符串转换为datetime对象
	updatetime = datetime.fromisoformat(publish_time)
  • 保存版面url和版面id, 由于该新闻是一个版面对应一篇文章，所以版面url和文章url是一样的，而且文章没有明显的标识，我们把地址后缀作为文章id，版面id则是文章id后面加上个01
python 复制代码 
 	# 版面url
	catalogue_href = catalogue.find('h2').find('a').get('href')
	catalogue_url = self.root_url + catalogue_href
	# 正则表达式
	pattern = r'/news/(.+?)/$'
	# 使用 re.search() 来搜索匹配项
	match = re.search(pattern, catalogue_url)
	# 版面id
	catalogue_id = match.group(1)
  • 保存版面信息到mogodb数据库（由于每个版面只有一篇文章，所以版面文章数量cardsize的值赋为1）
python 复制代码 
 # 连接 MongoDB 数据库服务器
    client = MongoClient('mongodb://localhost:27017/')
    # 创建或选择数据库
    db = client['nd-news']
    # 创建或选择集合
    catalogues_collection = db['catalogues']
    # 插入示例数据到 catalogues 集合
    catalogue_data = {
        'id': catalogue_id,
        'date': date,
        'title': catalogue_title,
        'url': catalogue_url,
        'cardSize': 1,
        'updatetime': updatetime
    }
    # 在插入前检查是否存在相同id的文档
    existing_document = catalogues_collection.find_one({'id': catalogue_id})

    # 如果不存在相同id的文档，则插入新文档
    if existing_document is None:
        catalogues_collection.insert_one(catalogue_data)
        print("[爬取版面]版面 " + catalogue_url + " 已成功插入！")
    else:
        print("[爬取版面]版面 " + catalogue_url + " 已存在！")
    print(f"========finsh catalogue {index+1}" + "/" + "10========")
        return True
    else:
        raise Exception(f"Failed to fetch page {page}. Status code: {response.status_code}")

3. 爬取文章

  • 由于一个版面对应一篇文章，所以版面url 、更新时间、标题和文章是一样的，并且按照设计版面id和文章id的区别只是差了个01，所以可以传递版面url、版面id、更新时间和标题四个参数到解析文章的函数里面

  • 获取文章id，文章url，文章更新时间和当下操作时间

python 复制代码 
    # 解析版面列表里的版面
    def parse_catalogues(self, page):
        ...
        self.parse_cards_list(catalogue_url, catalogue_id, updatetime, catalogue_title)
        ...

    # 解析文章列表里的文章
    def parse_cards_list(self, url, catalogue_id, cardupdatetime, cardtitle):
        card_response = requests.get(url, headers=self.headers)
        soup = BeautifulSoup(card_response.text, 'html.parser')
        # 对应的版面id
        card_id = catalogue_id
        # 文章标题
        card_title = cardtitle
        # 文章更新时间
        updateTime = cardupdatetime
        # 操作时间
        date = datetime.now()
  • 获取文章作者
python 复制代码 
	 # 文章作者
    author = soup.find('article', 'article span-md-2').find('p', 'author').find('span', property='name').get_text()
  • 获取文章原始htmldom结构，并删除无用的部分（以下仅是部分举例），用html_content字段保留原始dom结构


python 复制代码 
# 原始htmldom结构
    html_dom = soup.find('article', 'article span-md-2')
    html_cut1 = html_dom.find_all('div', 'meta-share-group')[0].find('div', 'social-share')
    html_cut2 = html_dom.find_all('div', 'meta-share-group')[1]
    html_cut3 = html_dom.find('div', 'section-profile profile-1')
    # 移除元素
     if html_cut1:
        html_cut1.extract()
    if html_cut2:
        html_cut2.extract()
    if html_cut3:
        html_cut3.extract()
    html_content = html_dom


  • 进行文章清洗，保留文本，去除标签，用content保留清洗后的文本
python 复制代码 
 # 解析文章列表里的文章
def parse_cards_list(self, url, catalogue_id, cardupdatetime, cardtitle):
    ...
    # 增加保留html样式的源文本
    origin_html = html_dom.prettify()  # String
    # 转义网页中的图片标签
    str_html = self.transcoding_tags(origin_html)
    # 再包装成
    temp_soup = BeautifulSoup(str_html, 'html.parser')
    # 反转译文件中的插图
    str_html = self.translate_tags(temp_soup.text)
    # 绑定更新内容
    content = self.clean_content(str_html)
    ...

 # 工具 转义标签
    def transcoding_tags(self, htmlstr):
        re_img = re.compile(r'\s*<(img.*?)>\s*', re.M)
        s = re_img.sub(r'\n @@##\1##@@ \n', htmlstr)  # IMG 转义
        return s

    # 工具 转义标签
    def translate_tags(self, htmlstr):
        re_img = re.compile(r'@@##(img.*?)##@@', re.M)
        s = re_img.sub(r'<\1>', htmlstr)  # IMG 转义
        return s

    # 清洗文章
    def clean_content(self, content):
        if content is not None:
            content = re.sub(r'\r', r'\n', content)
            content = re.sub(r'\n{2,}', '', content)
            content = re.sub(r' {6,}', '', content)
            content = re.sub(r' {3,}\n', '', content)
            content = re.sub(r'<img src="../../../image/zxbl.gif"/>', '', content)
            content = content.replace(
                '<img border="0" src="****处理标记：[Article]时， 字段 [SnapUrl] 在数据源中没有找到! ****"/> ', '')
            content = content.replace(
                ''' <!--/enpcontent<INPUT type=checkbox value=0 name=titlecheckbox sourceid="<Source>SourcePh " style="display:none">''',
                '') \
                .replace(' <!--enpcontent', '').replace('<TABLE>', '')
            content = content.replace('<P>', '').replace('<\P>', '').replace('&nbsp;', ' ')
        return content
  • 下载保存文章图片，保存到d盘目录下的imgs/nd-news文件夹下，每篇文章图片用一个命名为文章id的文件夹命名，并用字段illustrations保存图片的绝对路径和相对路径
python 复制代码 
 # 解析文章列表里的文章
def parse_cards_list(self, url, catalogue_id, cardupdatetime, cardtitle):
    ...
    # 下载图片
    imgs = []
    img_array = soup.find('div', 'article-content entry-content').find_all('img')
    if len(img_array) is not None:
        for item in img_array:
            img_url = self.root_url + item.get('src')
            imgs.append(img_url)
    if len(imgs) != 0:
        # 下载图片
        illustrations = self.download_images(imgs, card_id)
 
 # 下载图片
def download_images(self, img_urls, card_id):
    result = re.search(r'[^/]+$', card_id)
    last_word = result.group(0)
    # 根据card_id创建一个新的子目录
    images_dir = os.path.join(self.img_output_dir, str(last_word))     if not os.path.exists(images_dir):
            os.makedirs(images_dir)
            downloaded_images = []
            for index, img_url in enumerate(img_urls):
                try:
                    response = requests.get(img_url, stream=True, headers=self.headers)
                    if response.status_code == 200:
                        # 从URL中提取图片文件名
                        img_name_with_extension = img_url.split('/')[-1]
                        pattern = r'^[^?]*'
                        match = re.search(pattern, img_name_with_extension)
                        img_name = match.group(0)

                        # 保存图片
                        with open(os.path.join(images_dir, img_name), 'wb') as f:
                            f.write(response.content)
                        downloaded_images.append([img_url, os.path.join(images_dir, img_name)])
                    print(f'[爬取文章图片]文章id为{card_id}的图片已保存到本地')
            except requests.exceptions.RequestException as e:
                print(f'请求图片时发生错误：{e}')
            except Exception as e:
                print(f'保存图片时发生错误：{e}')
        return downloaded_images
    # 如果文件夹存在则跳过
    else:
        print(f'[爬取文章图片]文章id为{card_id}的图片文件夹已经存在')
        return []
  • 保存文章数据到数据库
python 复制代码 
    # 连接 MongoDB 数据库服务器
    client = MongoClient('mongodb://localhost:27017/')
    # 创建或选择数据库
    db = client['nd-news']
    # 创建或选择集合
    cards_collection = db['cards']
    # 插入示例数据到 cards 集合
    card_data = {
        'id': card_id,
        'catalogueId': catalogue_id,
        'type': 'nd-news',
        'date': date,
        'title': card_title,
        'author': author,
        'updatetime': updateTime,
        'url': url,
        'html_content': str(html_content),
        'content': content,
        'illustrations': illustrations,
    }
    # 在插入前检查是否存在相同id的文档
    existing_document = cards_collection.find_one({'id': card_id})

    # 如果不存在相同id的文档，则插入新文档
    if existing_document is None:
        cards_collection.insert_one(card_data)
        print("[爬取文章]文章 " + url + " 已成功插入！")
    else:
        print("[爬取文章]文章 " + url + " 已存在！")

四、完整代码

python 复制代码 
import os
from datetime import datetime
import requests
from bs4 import BeautifulSoup
from pymongo import MongoClient
import re
import traceback


class MitnewsScraper:
    def __init__(self, root_url, model_url, img_output_dir):
        self.root_url = root_url
        self.model_url = model_url
        self.img_output_dir = img_output_dir
        self.headers = {
            'User-Agent': 'Mozilla/5.0 (Windows NT 10.0; Win64; x64) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) '
                          'Chrome/122.0.0.0 Safari/537.36',
            'Cookie': ''
        }

    # 获取一个模块有多少版面
    def catalogue_all_pages(self):
        response = requests.get(self.model_url, headers=self.headers)
        soup = BeautifulSoup(response.text, 'html.parser')
        try:
            model_name = self.model_url
            len_catalogues_page = len(soup.find('div', 'pagination').find_all('a'))
            list_catalogues_page = soup.find('div', 'pagination').find_all('a')
            num_pages = list_catalogues_page[len_catalogues_page - 2].get_text()
            print(self.model_url + ' 模块一共有' + num_pages + '页版面')
            for page in range(1, int(num_pages) + 1):
                print(f"========start catalogues page {page}" + "/" + str(num_pages) + "========")
                self.parse_catalogues(page)
                print(f"========Finished catalogues page {page}" + "/" + str(num_pages) + "========")
        except Exception as e:
            print(f'Error: {e}')
            traceback.print_exc()

    # 解析版面列表里的版面
    def parse_catalogues(self, page):
        url = self.model_url + '/page/' + str(page)
        response = requests.get(url,  headers=self.headers)
        if response.status_code == 200:
            soup = BeautifulSoup(response.text, 'html.parser')
            catalogue_list = soup.find('ol', 'no-bullets list-news')
            catalogues_list = catalogue_list.find_all('li')
            for index, catalogue in enumerate(catalogues_list):
                print(f"========start catalogue {index+1}" + "/" + "30========")
                # 版面标题
                catalogue_title = catalogue.find('div', 'card-body hover-more').find('h2').find('a').get_text(strip=True)

                # 操作时间
                date = datetime.now()
                # 更新时间
                publish_time = catalogue.find('time').get('datetime')
                #  将日期字符串转换为datetime对象
                updatetime = datetime.fromisoformat(publish_time)

                # 版面url
                catalogue_href = catalogue.find('h2').find('a').get('href')
                catalogue_url = self.root_url + catalogue_href
                # 正则表达式
                pattern = r'/news/(.+?)/$'
                # 使用 re.search() 来搜索匹配项
                match = re.search(pattern, catalogue_url)
                # 版面id
                catalogue_id = match.group(1)

                self.parse_cards_list(catalogue_url, catalogue_id, updatetime, catalogue_title)

                # 连接 MongoDB 数据库服务器
                client = MongoClient('mongodb://localhost:27017/')
                # 创建或选择数据库
                db = client['nd-news']
                # 创建或选择集合
                catalogues_collection = db['catalogues']
                # 插入示例数据到 catalogues 集合
                catalogue_data = {
                    'id': catalogue_id,
                    'date': date,
                    'title': catalogue_title,
                    'url': catalogue_url,
                    'cardSize': 1,
                    'updatetime': updatetime
                }
                # 在插入前检查是否存在相同id的文档
                existing_document = catalogues_collection.find_one({'id': catalogue_id})

                # 如果不存在相同id的文档，则插入新文档
                if existing_document is None:
                    catalogues_collection.insert_one(catalogue_data)
                    print("[爬取版面]版面 " + catalogue_url + " 已成功插入！")
                else:
                    print("[爬取版面]版面 " + catalogue_url + " 已存在！")
                print(f"========finsh catalogue {index+1}" + "/" + "10========")
            return True
        else:
            raise Exception(f"Failed to fetch page {page}. Status code: {response.status_code}")

    # 解析文章列表里的文章
    def parse_cards_list(self, url, catalogue_id, cardupdatetime, cardtitle):
        card_response = requests.get(url, headers=self.headers)
        soup = BeautifulSoup(card_response.text, 'html.parser')
        # 对应的版面id
        card_id = catalogue_id
        # 文章标题
        card_title = cardtitle
        # 文章更新时间
        updateTime = cardupdatetime
        # 操作时间
        date = datetime.now()

        # 文章作者
        author = soup.find('article', 'article span-md-2').find('p', 'author').find('span', property='name').get_text()

        # 原始htmldom结构
        html_dom = soup.find('article', 'article span-md-2')
        html_cut1 = html_dom.find_all('div', 'meta-share-group')[0].find('div', 'social-share')
        html_cut2 = html_dom.find_all('div', 'meta-share-group')[1]
        html_cut3 = html_dom.find('div', 'section-profile profile-1')
        # 移除元素
        if html_cut1:
            html_cut1.extract()
        if html_cut2:
            html_cut2.extract()
        if html_cut3:
            html_cut3.extract()
        html_content = html_dom

        # 增加保留html样式的源文本
        origin_html = html_dom.prettify()  # String
        # 转义网页中的图片标签
        str_html = self.transcoding_tags(origin_html)
        # 再包装成
        temp_soup = BeautifulSoup(str_html, 'html.parser')
        # 反转译文件中的插图
        str_html = self.translate_tags(temp_soup.text)
        # 绑定更新内容
        content = self.clean_content(str_html)
        # 下载图片
        imgs = []
        img_array = soup.find('div', 'article-content entry-content').find_all('img')
        if len(img_array) is not None:
            for item in img_array:
                img_url = self.root_url + item.get('src')
                imgs.append(img_url)
        if len(imgs) != 0:
            # 下载图片
            illustrations = self.download_images(imgs, card_id)
        # 连接 MongoDB 数据库服务器
        client = MongoClient('mongodb://localhost:27017/')
        # 创建或选择数据库
        db = client['nd-news']
        # 创建或选择集合
        cards_collection = db['cards']
        # 插入示例数据到 cards 集合
        card_data = {
            'id': card_id,
            'catalogueId': catalogue_id,
            'type': 'nd-news',
            'date': date,
            'title': card_title,
            'author': author,
            'updatetime': updateTime,
            'url': url,
            'html_content': str(html_content),
            'content': content,
            'illustrations': illustrations,
        }
        # 在插入前检查是否存在相同id的文档
        existing_document = cards_collection.find_one({'id': card_id})

        # 如果不存在相同id的文档，则插入新文档
        if existing_document is None:
            cards_collection.insert_one(card_data)
            print("[爬取文章]文章 " + url + " 已成功插入！")
        else:
            print("[爬取文章]文章 " + url + " 已存在！")


    # 下载图片
    def download_images(self, img_urls, card_id):
        result = re.search(r'[^/]+$', card_id)
        last_word = result.group(0)

        # 根据card_id创建一个新的子目录
        images_dir = os.path.join(self.img_output_dir, str(last_word))
        if not os.path.exists(images_dir):
            os.makedirs(images_dir)
            downloaded_images = []
            for index, img_url in enumerate(img_urls):
                try:
                    response = requests.get(img_url, stream=True, headers=self.headers)
                    if response.status_code == 200:
                        # 从URL中提取图片文件名
                        img_name_with_extension = img_url.split('/')[-1]
                        pattern = r'^[^?]*'
                        match = re.search(pattern, img_name_with_extension)
                        img_name = match.group(0)

                        # 保存图片
                        with open(os.path.join(images_dir, img_name), 'wb') as f:
                            f.write(response.content)
                        downloaded_images.append([img_url, os.path.join(images_dir, img_name)])
                        print(f'[爬取文章图片]文章id为{card_id}的图片已保存到本地')
                except requests.exceptions.RequestException as e:
                    print(f'请求图片时发生错误：{e}')
                except Exception as e:
                    print(f'保存图片时发生错误：{e}')
            return downloaded_images
        # 如果文件夹存在则跳过
        else:
            print(f'[爬取文章图片]文章id为{card_id}的图片文件夹已经存在')
            return []

    # 工具 转义标签
    def transcoding_tags(self, htmlstr):
        re_img = re.compile(r'\s*<(img.*?)>\s*', re.M)
        s = re_img.sub(r'\n @@##\1##@@ \n', htmlstr)  # IMG 转义
        return s

    # 工具 转义标签
    def translate_tags(self, htmlstr):
        re_img = re.compile(r'@@##(img.*?)##@@', re.M)
        s = re_img.sub(r'<\1>', htmlstr)  # IMG 转义
        return s

    # 清洗文章
    def clean_content(self, content):
        if content is not None:
            content = re.sub(r'\r', r'\n', content)
            content = re.sub(r'\n{2,}', '', content)
            content = re.sub(r' {6,}', '', content)
            content = re.sub(r' {3,}\n', '', content)
            content = re.sub(r'<img src="../../../image/zxbl.gif"/>', '', content)
            content = content.replace(
                '<img border="0" src="****处理标记：[Article]时， 字段 [SnapUrl] 在数据源中没有找到! ****"/> ', '')
            content = content.replace(
                ''' <!--/enpcontent<INPUT type=checkbox value=0 name=titlecheckbox sourceid="<Source>SourcePh " style="display:none">''',
                '') \
                .replace(' <!--enpcontent', '').replace('<TABLE>', '')
            content = content.replace('<P>', '').replace('<\P>', '').replace('&nbsp;', ' ')
        return content


def run():
    # 网站根路径
    root_url = 'https://news.nd.edu/'
    # 文章图片保存路径
    output_dir = 'D://imgs//nd-news'
    response = requests.get('https://news.nd.edu/news/archives/')
    soup = BeautifulSoup(response.text, 'html.parser')
    # 模块地址数组
    model_urls = []
    model_url_array = soup.find('ul', 'archives-by-year archives-list').find_all('li')
    for item in model_url_array:
        model_url = root_url + item.find('a').get('href')
        model_urls.append(model_url)
    for model_url in model_urls:
        # 初始化类
        scraper = MitnewsScraper(root_url, model_url, output_dir)
        # 遍历版面
        scraper.catalogue_all_pages()


if __name__ == "__main__":
    run()

五、效果展示



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