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如何使用scrapy中的ItemLoader提取数据

作者:Kosmoo  发布时间:2021-01-10 07:02:06 

标签:scrapy,ItemLoader,提取

1. 简述

我们在用scrapy爬取数据时,首先就要明确我们要爬取什么数据。scrapy提供了Item对象这种简单的容器,我们可以通过Item定义提取数据的格式,需要爬取哪些字段,其提供了类似于字典的API以及用于声明可用字段的简单语法。如下所示:
下面以爬取伯乐在线文章详情页为范例:http://blog.jobbole.com/all-posts/

如何使用scrapy中的ItemLoader提取数据


# 文件items.py
# Item使用简单的class定义语法以及 Field 对象来声明。
import scrapy

class articleDetailItem(scrapy.Item):
# 标题
title = scrapy.Field()
# 文章创建时间
create_date = scrapy.Field()
# 文章链接地址
url = scrapy.Field()
# url经过md5映射后的值
url_object_id = scrapy.Field()
# 文章中图片地址
front_image_url = scrapy.Field()
# 文件下载后本地保存的地址
front_image_path = scrapy.Field()
# 赞的个数
praise_nums = scrapy.Field()
# 评论数
comment_nums = scrapy.Field()
# 收藏数
fav_nums = scrapy.Field()
# 所有标签
tags = scrapy.Field()
# 文章内容
content = scrapy.Field(serializer = str)

Item字段说明:

  • Field 对象指明了每个字段的元数据(metadata)。例如上面例子中 content 字段中指明了该字段的序列化函数为str。

  • 可以为每个字段指明任何类型的元数据。Field 对象对接受的值没有任何限制。Field 对象中保存的每个键可以由多个组件使用,并且只有这些组件知道这个键的存在。设置 Field 对象的主要目的就是在一个地方定义好所有的元数据。

  • 需要注意的是,用来声明item的 Field 对象并没有被赋值为class的属性。 不过可以通过 Item.fields 属性进行访问。

然后在spider.py中,按照一定的规则来进行数据的提取,如下:


# 文件 boleSpider.py
from ArticleSpider.items import articleDetailItem

#...........此处省略..........
def parseArticelDetail(self, response):
articleObject = articleDetailItem()
# 提取出的内容是:6 收藏
fav_nums = response.xpath("//span[contains(@class, 'bookmark-btn')]/text()").extract()[0]
# 用正则表达式提取其中的数字6
match_re = re.match(".*?(\d+).*", fav_nums)
if match_re:
 fav_nums = match_re.group(1)
else:
 fav_nums = 0

但是当项目很大,提取的字段数以百计,那么各种提取规则会越来越多,按照这种方式来做,维护的工作将会是一场噩梦!
所以scrapy就提供了ItemLoader这样一个容器,在这个容器里面可以配置item中各个字段的提取规则。可以通过函数分析原始数据,并对Item字段进行赋值,非常的便捷。

可以这么来看 Item 和 Itemloader:Item提供保存抓取到数据的容器,而 Itemloader提供的是填充容器的机制。

Itemloader提供的是一种灵活,高效的机制,可以更方便的被spider或source format (HTML, XML, etc)扩展并重写,更易于维护,尤其是分析规则特别复杂繁多的时候。

2. 环境

  • 系统:win7

  • Scrapy 1.4.0

  • python 3.6.1

3. ItemLoader使用步骤

3.1. 实例化ItemLoader对象


# 文件 boleSpider.py
from scrapy.loader import ItemLoader

要使用Itemloader,必须先将它实例化。可以使用类似字典的对象或者我们之前定义的Item对象来进行实例化。


# 文件 boleSpider.py
import scrapy
from scrapy.loader import ItemLoader

# 如上面所示,我们首先在items.py中定义了一个articleDetailItem类(继承自scrapy.Item),用于保存我们抓取到的数据

# 解析函数
def parse_detail(self, response):
 # 需要实例化ItemLoader, 注意第一个参数必须是实例化的对象...
 atricleItemLoader = ItemLoader(item = articleDetailItem(), response=response)
 # 调用xpath选择器,提起title信息
 atricleItemLoader.add_xpath('title', '//div[@class="entry-header"]/h1/text()')

# 将提取好的数据load出来
 articleInfo = atricleItemLoader.load_item()
 # 输出:articleInfo = {'title': ['在 Linux 中自动配置 IPv6 地址']}
 print(f"articleInfo = {articleInfo}")

参数说明:重要的参数有两个

  • 第一个参数:item对象, 传递进来的 Item是之前定义的,也可以是一个类似字典的对象。特别需要注意的是,传递的是一个实例,不是类名。……(当然不使用对象也可以,当不用对象进行实例化的时候,Item会自动使用ItemLoader.default_item_class 属性中指定的Item 类在Item Loader constructor中实例化)

  • 第二个参数:response,指定用于提取数据的源数据。

3.2. ItemLoader填充数据的三种方法

实例化ItemLoader对象之后,接下来,就要开始收集数值到ItemLoader了。ItemLoader提供了三个重要的方法将数据填充进来:


# 文件 boleSpider.py

# 解析页面函数
def parse_detail(self, response):
 # 需要实例化ItemLoader, 注意第一个参数必须是实例化的对象...
 atricleItemLoader = ItemLoader(item = articleDetailItem(), response=response)
 # 调用xpath选择器,提取title信息
 atricleItemLoader.add_xpath('title', '//div[@class="entry-header"]/h1/text()')
 # 调用css选择器,提取praise_nums信息
 atricleItemLoader.add_css('praise_nums', '.vote-post-up h10::text')
 # 直接给字段赋值,尤其需要注意,不管赋值的数据是什么,都会自动转换成list类型
 atricleItemLoader.add_value('url', response.url)

# 将提取好的数据load出来
 articleInfo = atricleItemLoader.load_item()
 # 观察一下,发现三种方式填充的数据,均为List类型
 '''
  输出结果:
   articleInfo = {
    'praise_nums': ['2'],
    'title': ['100 倍价值的工程师'],
    'url': ['http://blog.jobbole.com/113710/']
   }
 '''
 print(f"articleInfo = {articleInfo}")

使用说明:

  • 第一个参数:指定字段名,如title。

  • 第二个参数:指定对应的提取规则,或者传值。

  • 前面调用add_xpath等只是将提取的数据收集起来。最终,当所有数据被收集起来之后,还需要调用 ItemLoader.load_item() 方法, 实际上填充并且返回了之前通过调用 add_xpath(),add_css(),and add_value() 所提取和收集到的数据。

  • 特别注意:默认情况下,这些字段填入的全部是list类型。就算是传值,传递了一个url,但是结果依然是一个list。

  • 从boleSpider.py核心代码来看,我们可以对每个字段进行配置,匹配映射,非常的清晰,大大方便了可配置性和可维护性。

但是实际项目中,一个字段的提取一般不会是直接配置一个规则,还需要更进一步的处理。那如何添加其他处理方法呢?接着往下看…

3.3. ItemLoader填充数据面临的问题。

从上面的示例中,可以看到,存在两个问题:

  • 第一,提取的数据,填充进去的对象都是List类型。而我们大部分的需求是要取第一个数值,取List中的第一个非空元素,那么如何实现取第一个呢?

  • 第二,在做item字段解析时,经常需要再进一步解析,过滤出我们想要的数值,例如用正则表达式将 $10 price中的数字10提取出来。那么又如何对字段加一些处理函数呢?

3.4. 输入处理器input_processor和输出处理器output_processor

首先来改写一下articleDetailItem的定义:


# items.py
import datetime
import scrapy

# 定义一个时间处理转换函数
# 将 '\r\n\r\n   2018/03/06 · ' 转换成 datetime.date(2018, 3, 14)
def date_convert(value):
try:
 create_date = datetime.datetime.strptime(value, "%Y/%m/%d").date()
except Exception as e:
 create_date = datetime.datetime.now().date()

return create_date

# 用于存储解析文章的详细信息
class articleDetailItem(scrapy.Item):
# 标题
title = scrapy.Field()
# 文章创建时间
create_date = scrapy.Field(
 # 转换前是'create_date':'\r\n\r\n   2018/03/14 · '
 # 转换后是'create_date': datetime.date(2018, 3, 14),
 input_processor = MapCompose(date_convert),
 output_processor = TakeFirst()
)
# 文章链接地址
url = scrapy.Field(
 # 转换前是'url': ['http://blog.jobbole.com/113771/']
 # 转换后是'url': 'http://blog.jobbole.com/113699/'
 output_processor = TakeFirst()
)

# url经过md5映射后的值
url_object_id = scrapy.Field()
# 文章中图片地址
front_image_url = scrapy.Field()
# 文件下载后本地保存的地址
front_image_path = scrapy.Field()
# 赞的个数
praise_nums = scrapy.Field()
# 评论数
comment_nums = scrapy.Field()
# 收藏数
fav_nums = scrapy.Field()
# 所有标签
tags = scrapy.Field()
# 文章内容
content = scrapy.Field()

然后在 boleSpider.py 中提取数据:


# 文件boleSpider.py
# 解析页面函数
def parse_detail(self, response):
 # 需要实例化ItemLoader, 注意第一个参数必须是实例化的对象...
 atricleItemLoader = ItemLoader(item = articleDetailItem(), response=response)
 # 调用xpath选择器,提取title信息
 atricleItemLoader.add_xpath('title', '//div[@class="entry-header"]/h1/text()')
 # 调用xpath选择器,提取create_date信息
 atricleItemLoader.add_xpath('create_date', "//p[@class='entry-meta-hide-on-mobile']/text()")
 # 调用css选择器,提取praise_nums信息
 atricleItemLoader.add_css('praise_nums', '.vote-post-up h10::text')
 # 直接给字段赋值,尤其需要注意,不管赋值的数据是什么,都会自动转换成list类型
 atricleItemLoader.add_value('url', response.url)

# 将提取好的数据load出来
 articleInfo = atricleItemLoader.load_item()
 '''
  输出结果:
   articleInfo = {
    'create_date': datetime.date(2018, 3, 14),
    'praise_nums': ['1'],
    'title': ['在 Linux 中自动配置 IPv6 地址'],
    'url': 'http://blog.jobbole.com/113771/'}
 '''
 print(f"articleInfo = {articleInfo}")

Field 字段事实上有两个参数:

  • 第一个是输入处理器(input_processor) ,当这个item,title这个字段的值传过来时,可以在传进来的值上面做一些预处理。

  • 第二个是输出处理器(output_processor) , 当这个item,title这个字段被预处理完之后,输出前最后的一步处理。

总结一下,每个字段的数据的处理过程是:

  • 第一步, 通过 add_xpath(), add_css() 或者 add_value() 方法),提取到数据。

  • 第二步,将提取到的数据,传递到输入处理器(input_processor)中进行处理,处理结果被收集起来,并且保存在ItemLoader内(但尚未分配给该Item)。

  • 第三步,最后调用输出处理器(output_processor)来处理之前收集到的数据(这是最后一步对数据的处理)。然后再存入到Item中,输出处理器的结果是被分配到Item的最终值。

  • 第四步,收集到所有的数据后, 调用ItemLoader.load_item() 方法来填充,并得到填充后的 Item 对象。

需要注意的是:input_processor和output_processor都是可调用对象,调用时传入需要被分析的数据, 处理后返回分析得到的值。因此你可以使用任意函数作为输入、输出处理器。唯一需注意的是它们必须接收一个(并且只是一个)迭代器性质的参数。

3.5. 处理原来的两个问题

再回到原来的问题,如何解决:

3.5.1. 如何取第一个?


# 文件items.py

import scrapy

# TakeFirst()是Scrapy提供的内置处理器,用于提取List中的第一个非空元素
class articleDetailItem(scrapy.Item):
# 文章链接地址
url = scrapy.Field(
 # 转换前是'url': ['http://blog.jobbole.com/113771/']
 # 转换后是'url': 'http://blog.jobbole.com/113699/'
 output_processor = TakeFirst()
)

3.3.2. 如何在字段上加一些处理函数?


# 文件items.py
import datetime
import scrapy

# 定义一个时间处理转换函数
# 将 '\r\n\r\n   2018/03/06 · ' 转换成 datetime.date(2018, 3, 14)
def date_convert(value):
try:
 create_date = datetime.datetime.strptime(value, "%Y/%m/%d").date()
except Exception as e:
 create_date = datetime.datetime.now().date()

return create_date

# 用于存储解析文章的详细信息
class articleDetailItem(scrapy.Item):
# 文章创建时间
create_date = scrapy.Field(
 # 转换前是'create_date':'\r\n\r\n   2018/03/14 · '
 # 转换后是'create_date': datetime.date(2018, 3, 14),
 input_processor = MapCompose(date_convert),
 output_processor = TakeFirst()
)

3.6. scrapy内置的处理器

参考源码: E:\Miniconda\Lib\site-packages\scrapy\loader\processors.py

从上面的例子来看,我们可以自定义一下处理函数,作为输入输出处理器,但是Scrapy还提供了一些常用的处理器。如MapCompose(能把多个函数执行的结果按顺序组合起来,产生最终的输出,通常用于输入处理器),TakeFirst(取第一个非空的元素)。

3.6.1. TakeFirst

返回第一个非空(non-null/ non-empty)值,常用于单值字段的输出处理器,无参数。


# 源码
# class scrapy.loader.processors.TakeFirst
class TakeFirst(object):
def __call__(self, values):
 for value in values:
  if value is not None and value != '':
   return value

# 单独直接使用
from scrapy.loader.processors import TakeFirst

proc = TakeFirst()

# 接收对象是一个可迭代的对象,如list
result = proc(['', 'one', 'two', 'three'])

# 结果:result = one
print(f"result = {result}")

3.6.2. Identity

最简单的处理器,不进行任何处理,直接返回原来的数据。无参数。


# 源码
# class scrapy.loader.processors.Identity
class Identity(object):
def __call__(self, values):
 return values

# 单独直接使用
from scrapy.loader.processors import Identity

proc = Identity()

# 接收对象是一个可迭代的对象,如list
result = proc(['', 'one', 'two', 'three'])

# 结果:result = ['', 'one', 'two', 'three']
print(f"result = {result}")

3.6.3. Join

  • 返回用分隔符连接后的值。分隔符默认为空格。不接受Loader contexts。

  • 当使用默认分隔符的时候,这个处理器等同于如下这个:u' '.join1


# 源码
# class scrapy.loader.processors.Join(separator=u' ‘)
class Join(object):
def __init__(self, separator=u' '):
 self.separator = separator
def __call__(self, values):
 return self.separator.join(values)


# 单独直接使用
from scrapy.loader.processors import Join

# 如果不指定连接符,默认是使用空格连接
proc = Join(";")

# 接收对象是一个可迭代的对象,如list
result = proc(['', 'one', 'two', 'three'])

# 结果:result = ;one;two;three
print(f"result = {result}")

3.6.4. Compose

用给定的多个函数的组合,来构造的处理器。list对象(注意不是指list中的元素),依次被传递到第一个函数,然后输出,再传递到第二个函数,一个接着一个,直到最后一个函数返回整个处理器的输出。
默认情况下,当遇到None值(list中有None值)的时候停止处理。可以通过传递参数stop_on_none = False改变这种行为。


class Compose(object):
def __init__(self, *functions, **default_loader_context):
 self.functions = functions
 self.stop_on_none = default_loader_context.get('stop_on_none', True)
 self.default_loader_context = default_loader_context
def __call__(self, value, loader_context=None):
 if loader_context:
  context = MergeDict(loader_context, self.default_loader_context)
 else:
  context = self.default_loader_context
 wrapped_funcs = [wrap_loader_context(f, context) for f in self.functions]
 for func in wrapped_funcs:
  if value is None and self.stop_on_none:
   break
  value = func(value)
 return value

# 单独直接使用
from scrapy.loader.processors import Compose

# stop_on_none=True, 指定在遇到None时,不用中断,还继续处理
# lambda v: v[0], 指定取第一个元素
# str.upper , 大写
proc = Compose(lambda v: v[0], str.upper, stop_on_none=True)

# 接收对象是一个可迭代的对象,如list
result = proc(['one', 'two', None, 'three'])

# 结果:result = ONE
print(f"result = {result}")

每个函数可以选择接收一个loader_context参数。

3.6.5. MapCompose

与Compose处理器类似,区别在于各个函数结果在内部传递的方式(会涉及到list对象解包的步骤):
输入值是被迭代的处理的,List对象中的每一个元素被单独传入,第一个函数进行处理,然后处理的结果被连接起来形成一个新的迭代器,并被传入第二个函数,以此类推,直到最后一个函数。最后一个函数的输出被连接起来形成处理器的输出。
每个函数能返回一个值或者一个值列表,也能返回None(会被下一个函数所忽略)
这个处理器提供了很方便的方式来组合多个处理单值的函数。因此它常用于输入处理器,因为传递过来的是一个List对象。


# 源码
# class scrapy.loader.processors.MapCompose(*functions, **default_loader_context)
class MapCompose(object):

def __init__(self, *functions, **default_loader_context):
 self.functions = functions
 self.default_loader_context = default_loader_context

def __call__(self, value, loader_context=None):
 values = arg_to_iter(value)
 if loader_context:
  context = MergeDict(loader_context, self.default_loader_context)
 else:
  context = self.default_loader_context
 wrapped_funcs = [wrap_loader_context(f, context) for f in self.functions]
 for func in wrapped_funcs:
  next_values = []
  for v in values:
   next_values += arg_to_iter(func(v))
  values = next_values
 return values


# 单独直接使用

from scrapy.loader.processors import MapCompose

def add_firstStr(value):
return value + "_firstAdd"

def add_secondStr(value):
return value + "_secondAdd"

# stop_on_none=True, 指定在遇到None时,不用中断,还继续处理
# 依次处理每个list元素
proc = MapCompose(add_firstStr, add_secondStr, str.upper, stop_on_none=True)

# 接收对象是一个可迭代的对象,如list
result = proc(['one', 'two', 'three'])

# 结果:result = ['ONE_FIRSTADD_SECONDADD', 'TWO_FIRSTADD_SECONDADD', 'THREE_FIRSTADD_SECONDADD']
print(f"result = {result}")

与Compose处理器类似,它也能接受Loader context。

3.7. 重用和扩展ItemLoaders

3.7.1. 添加默认的处理机制
从上面的信息来看,ItemLoaders是非常灵活的,但是假设有个需求,所有的字段,我们都要去取第一个,那么如果有300个字段,我们就要添加300次,每个都要写,就会觉得很麻烦。那么有没有办法统一设置呢,答案是有的,如下:

  • 如果想要实现每个字段都只取第一个,那么可以定义一个自己的ItemLoader类:ArticleItemLoader(继承自ItemLoader类)

  • 我们首先可以看一下原始的 ItemLoader 的定义:


# E:\Miniconda\Lib\site-packages\scrapy\loader\__init__.py
class ItemLoader(object):

default_item_class = Item
# 可以看到是有默认的输入/输出处理器的,而且默认是什么都不做
default_input_processor = Identity()
default_output_processor = Identity()
default_selector_class = Selector

可以定义一个自己的ItemLoader类:ArticleItemLoader,继承自ItemLoader类, 同时改写(重写)default_output_processor


# 文件items.py
from scrapy.loader import ItemLoader

# 需要继承内置的ItemLoader类
class ArticleItemLoader(ItemLoader):
# 自定义itemloader,默认的输出处理器为取第一个非空元素
default_output_processor = TakeFirst()

然后在boleSpider中使用时,我们就不能再简单的使用原有的ItemLoader,而是使用我们自己定义的 ArticleItemLoader 来填充数据:


# 文件boleSpider.py
from ArticleSpider.items import articleDetailItem, ArticleItemLoader

# 使用自定义的ArticleItemLoader实例化一个item_loader 对象
# 然后发现,结果都是从list中取出了一个值:说明我们的设置已经生效了。
item_loader = ArticleItemLoader(item = articleDetailItem(), response=response)
item_loader.add_xpath('title', '//div[@class="entry-header"]/h1/text()')

3.7.2. 重写,覆盖默认的处理机制

  • 上面我们实现了所有字段都只取第一个的功能,但是如果有一些字段,我不需要取第一个,而是有其他的处理方式呢?

  • 那就需要重写这个字段的输出处理器(output_processor)。 下面的例子是,首先在输入处理器中将 “评论” 这样的字符过滤掉,然后将list中所有的元素用”,” 连接起来,成为一个字符串。


def removeCommentTags(value):
# 去掉Tags中提取的评论字符
if "评论" in value:
 return ""
else:
 return value

# Tags是一个list,我们需要用","将他们连接起来, 变成了字符串。
# 但是“评论”我们不需要。去掉。 如何去掉“评论”,在input_processor中,判断value是否==“评论”,如果是,就去掉
class articleDetailItem(scrapy.Item):
tags = scrapy.Field(
 # 去掉评论
 input_processor = MapCompose(removeCommentTags),
 # 将list中的元素,通过“,”连接起来
 output_processor = Join(",")
)

而如果,有些字段我们不想做任何处理,也不想去取第一个元素,那么我们怎么做呢?

因为,目前所有的字段都默认设置为去取第一个非空元素,所以,我们需要将这个处理去掉。这个地方尤其要引起重视,因为很容易遗忘自己有这个默认设置。处理方式如下:


def returnValue(value):
return value

class articleDetailItem(scrapy.Item):
content = scrapy.Field(
 # 会覆盖掉默认的default_out
 output_processor = MapCompose(returnValue)
 # 或者使用Identity
 # output_processor = Identity()
)

来源:https://blog.csdn.net/zwq912318834/article/details/79530828

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