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  • 爬虫(十六)：Scrapy框架(三) Spider Middleware、Item Pipeline

1. Spider Middleware

Spider Middleware是介入到Scrapy的Spider处理机制的钩子框架。

当Downloader生成Response之后，Response会被发送给Spider，在发送给Spider之前，Response会首先经过Spider Middleware处理，当Spider处理生成Item和Request之后，Item Request还会经过Spider Middleware的处理。

Spider Middleware有三个作用：

  • 我们可以在Downloader生成的Response发送给Spider之前，也就是在Response发送给Spider之前对Response进行处理。
  • 我们可以在Spider生成的Request发送给Scheduler之前，也就是在Request发送给Scheduler之前对Request进行处理。
  • 我们可以在Spider生成的Item发送给Item Pipeline之前，也就是在Item发送给Item Pipeline之前对Item进行处理。

1.1 使用说明

需要说明的是，Scrapy其实已经提供了许多Spider Middleware，它们被SPIDER_MIDDLEWARES_BASE这个变盘所定义。

SPIDER_MIDDLEWARES_BASE变量的内容如下：



    

  1. 
{
    2. 

  2. 
'scrapy.spidermiddlewares.httperror.HttpErrorMiddleware':50,
    3. 

  3. 
'scrapy spidermiddlewares offsite Of site iddleware':500,
    4. 

  4. 
'scrapy.spidermiddlewares.referer.RefererMiddleware':700,
    5. 

  5. 
'scrapy.spidermiddlewares.urllength.UrllengthMiddleware':800,
    6. 

  6. 
'scrapy.spidermiddlewares.depth.DepthMiddleware':900,
    7. 

  7. 
}
    8. 






和Downloader Middleware一样，Spider Middleware首先加入到SPIDER_MIDDLEWARES设置中，该设置会和Scrapy中SPIDER_MIDDLEWARES_BASE定义的Spider Middleware合并。然后根据键值的数字优先级排序，得到一个有序列表。第一Middleware是最靠近引擎的，最后一个Middleware是最靠近Spide的。







1.2 核心方法



Scrapy内置的Spider Middleware为Scrapy提供了基础的功能。如果我们想要扩展其功能，只需要实现某几个方法即可。



每个Spider Middleware都定义了以下一个或多个方法的类，核心方法有如下4个。


    

  • 
process_spider_input(response,spider)
    • 

  • 
process_spider_output(response,result,spider)
    • 

  • 
process_spider_exception(response,exception,spider)
    • 

  • 
proce ss_start_requests(start_requests,spider)
    • 




只需要实现其中一个方法就可以定义一个Spider Middleware。



(1) process_spider_input(response,spider)



当Response被Spider Middleware处理时，process_spider_input()方法被调用。



process_spider_input()方法的参数有如下两个：





response，是Response对象，即被处理的Response。



spider，是Spider对象，即该Response对应的Spider。





process_spider_input()应该返回None或者抛出一个异常。



如果它返回None,Scrapy将会继续处理该Response，调用所有其他的Spider Middleware，直到Spider处理该Response。



如果它抛出一个异常，Scrapy将不会调用任何其他Spider Middleware的process_spider_input()方法，而调用Request的errback()方法。errback的输出将会被重新输入到中间件中，使用process_spider_output()方法来处理，当其抛出异常时则调用process_spider_exception()来处理。



(2) process _spider_output(response,result,spider)



当Spider处理Response返回结果时，process_spider_output()方法被调用。process_spider_output()方法的参数有如下三个：





response，是Response对象，即生成该输出的Response。



result，包含Request或Item对象的可迭代对象，即Spider返回的结果。



spider，是Spider对象，即其结果对应的Spider。





process_spider_output()必须返回包含Request或Item对象的可迭代对象。



(3) process_spider_exception(response,exception,spider)



当Spider或Spider Middleware的process_spider_input()方法抛出异常时，process_spider_exception()方法被调用。



process_spider_exception()方法的参数有如下三个：





response，是Response对象，即异常被抛出时被处理的Response。



exception，是Exception对象，即被抛出的异常。



spider，是Spider对象，即抛出该异常的Spider。





process_spider_exception()必须要么返回None，要么返回一个包含Response或Item对象的可迭代对象。





如果它返问None，Scrapy将继续处理该异常，调用其他Spider Middleware中的process_spider_exception()方法，直到所有Spider Middleware都被调用。



如果它返回一个可迭代对象，Spider Middleware的process_spider_output()方法被调用，其他的process_spider_exception()不会被调用。





(4) process_start_requests (start_requests,spider)



process_start_requests()方法以Spider启动的Request为参数被调用，执行的过程类似于process_spider_output()，只不过它没有相关联的Response并且必须返回Request。



proces s_start_requests()方法的参数有如下两个：





start_requests，是包含Request的可迭代对象，即Start Requests。



spider，是Spider对象，即Start Requests所属的Spider。





process_start_requests()必须返回另一个包含Request对象的可迭代对象。



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2. Item Pipeline



Item Pipeline是项目管道。



Item Pipeline的调用发生在Spider产生Item之后。当Spider解析完Response之后，Item就会传递到Item Pipeline，被定义的Item Pipeline组件会依次调用，完成一连串的处理过程，比如数据清洗、存储等。



Item Pipeline主要功能有四点：





清理HTML数据。



验证爬取数据，检查爬取字段。



查重并丢弃重复内容。



将爬取结果保存到数据库。





我们可以自定义Item Pipeline，只需要实现指定的方法，其中必须要实现的一个方法是： process_item(item,spider)。



另外还有如下几个比较实用的方法：





open_spider(spider)



close_spider(spider)



from_crawler(cls,crawler)









2.1 常用方法



(1) process_item(item,spider)



process_item()是必须要实现的方法，被定义的Item Pipeline会默认调用这个方法对Item进行处理。比如，我们可以进行数据处理或者将数据写入到数据库等操作。它必须返回Item类型的值或者抛出一个DropItem异常。



process_itern()方法的参数有两个：





item，是Item对象，即被处理的Item。



Spider，是Spider对象，即生成该Item Spider。





process_item()方法的返回类型归纳如下：





如果它返回的是Item对象，那么此Item会被低优先级的Item Pipeline的process_item()方法处理，直到所有的方法被调用完毕。



如果它抛出的是DropItem异常，那么此Item会被丢弃，不再进行处理。





(2) open_spider(self,spider)



open_spider()方法是在Spider开启的时候被自动调用的。在这里我们可以做一些初始化操作，如开启数据库连接等。其中，参数spider就是被开启的Spider对象。



(3) close_spider(spider)



close_spider()方法是在Spider关闭的时候自动调用的。在这里我们可以做一些收尾工作，如 关闭数据库连接等。其中，参数spider就是被关闭的Spider对象。



(4) from_crawler(cls,crawler)



from_crawler()方法是一个类方法，用＠classmethod标识，是一种依赖注入的方式。它的参数是crawler，通过crawler对象，我们可以拿到Scrapy的所有核心组件，如全局配置的每个信息，然后创建Pipeline实例。参数cls就是Class，最后返回一个Class实例。







2.2 管道示例



(1) 价格验证和删除没有价格的商品



调整price那些不包含增值税（price_excludes_vat属性）的项目的属性，并删除那些不包含价格的项目：






    

  1. 
from scrapy.exceptions import DropItem
    2. 

  2. 
 
    3. 

  3. 
class PricePipeline(object):
    4. 

  4. 
 
    5. 

  5. 
vat_factor = 1.15
    6. 

  6. 
 
    7. 

  7. 
def process_item(self, item, spider):
    8. 

  8. 
if item.get('price'):
    9. 

  9. 
if item.get('price_excludes_vat'):
    10. 

  10. 
item['price'] = item['price'] * self.vat_factor
    11. 

  11. 
return item
    12. 

  12. 
else:
    13. 

  13. 
raise DropItem("Missing price in %s" % item)
    14. 






(2) 将项目写入JSON文件



将所有已删除的项目存储到一个items.json文件中，每一行包含一个以JSON格式序列化的项目：






    

  1. 
import json
    2. 

  2. 
 
    3. 

  3. 
class JsonWriterPipeline(object):
    4. 

  4. 
 
    5. 

  5. 
def open_spider(self, spider):
    6. 

  6. 
self.file = open('items.json', 'w')
    7. 

  7. 
 
    8. 

  8. 
def close_spider(self, spider):
    9. 

  9. 
self.file.close()
    10. 

  10. 
 
    11. 

  11. 
def process_item(self, item, spider):
    12. 

  12. 
line = json.dumps(dict(item)) + "\n"
    13. 

  13. 
self.file.write(line)
    14. 

  14. 
return item
    15. 






(3) 将项目写入MongoDB



在这个例子中，我们将使用pymongo将项目写入MongoDB。MongoDB地址和数据库名称在Scrapy设置中指定；MongoDB集合以item类命名。






    

  1. 
import pymongo
    2. 

  2. 
 
    3. 

  3. 
class MongoPipeline(object):
    4. 

  4. 
 
    5. 

  5. 
collection_name = 'scrapy_items'
    6. 

  6. 
 
    7. 

  7. 
def __init__(self, mongo_uri, mongo_db):
    8. 

  8. 
self.mongo_uri = mongo_uri
    9. 

  9. 
self.mongo_db = mongo_db
    10. 

  10. 
 
    11. 

  11. 
@classmethod
    12. 

  12. 
def from_crawler(cls, crawler):
    13. 

  13. 
return cls(
    14. 

  14. 
mongo_uri=crawler.settings.get('MONGO_URI'),
    15. 

  15. 
mongo_db=crawler.settings.get('MONGO_DATABASE', 'items')
    16. 

  16. 
)
    17. 

  17. 
 
    18. 

  18. 
def open_spider(self, spider):
    19. 

  19. 
self.client = pymongo.MongoClient(self.mongo_uri)
    20. 

  20. 
self.db = self.client[self.mongo_db]
    21. 

  21. 
 
    22. 

  22. 
def close_spider(self, spider):
    23. 

  23. 
self.client