利用Scrapy爬取所有知乎用戶詳細信息並存至MongoDB(附視頻和源碼)

本文是崔慶才老師發布的免費公開課的詳細步驟,可以觀看視頻(爬取知乎所有用戶詳細信息),崔慶才授權發布,未經允許,禁止轉載。

邊看視頻邊看本文效果更佳。

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本節分享一下爬取知乎用戶所有用戶信息的Scrapy爬蟲實戰。

本節目標

本節要實現的內容有:

  • 從一個大V用戶開始,通過遞歸抓取粉絲列表和關注列表,實現知乎所有用戶的詳細信息的抓取。
  • 將抓取到的結果存儲到MongoDB,並進行去重操作。

思路分析

我們都知道每個人都有關注列表和粉絲列表,尤其對於大V來說,粉絲和關注尤其更多。

如果我們從一個大V開始,首先可以獲取他的個人信息,然後我們獲取他的粉絲列表和關注列表,然後遍歷列表中的每一個用戶,進一步抓取每一個用戶的信息還有他們各自的粉絲列表和關注列表,然後再進一步遍歷獲取到的列表中的每一個用戶,進一步抓取他們的信息和關注粉絲列表,循環往複,不斷遞歸,這樣就可以做到一爬百,百爬萬,萬爬百萬,通過社交關係自然形成了一個爬取網,這樣就可以爬到所有的用戶信息了。當然零粉絲零關注的用戶就忽略他們吧~

爬取的信息怎樣來獲得呢?不用擔心,通過分析知乎的請求就可以得到相關介面,通過請求介面就可以拿到用戶詳細信息和粉絲、關注列表了。

接下來我們開始實戰爬取。

環境需求

Python3

本項目使用的Python版本是Python3,項目開始之前請確保你已經安裝了Python3。

Scrapy

Scrapy是一個強大的爬蟲框架,安裝方式如下:

pip3 install scrapy

MongoDB

非關係型資料庫,項目開始之前請先安裝好MongoDB並啟動服務。

PyMongo

Python的MongoDB連接庫,安裝方式如下:

pip3 install pymongo

創建項目

安裝好以上環境之後,我們便可以開始我們的項目了。

在項目開始之首先我們用命令行創建一個項目:

scrapy startproject zhihuuser

創建爬蟲

接下來我們需要創建一個spider,同樣利用命令行,不過這次命令行需要進入到項目里運行。

cd zhihuuserscrapy genspider zhihu www.zhihu.com

禁止ROBOTSTXT_OBEY

接下來你需要打開settings.py文件,將ROBOTSTXT_OBEY修改為False。

ROBOTSTXT_OBEY = False

它默認為True,就是要遵守robots.txt 的規則,那麼 robots.txt 是個什麼東西呢?

通俗來說, robots.txt 是遵循 Robot 協議的一個文件,它保存在網站的伺服器中,它的作用是,告訴搜索引擎爬蟲,本網站哪些目錄下的網頁 不希望 你進行爬取收錄。在Scrapy啟動後,會在第一時間訪問網站的 robots.txt 文件,然後決定該網站的爬取範圍。

當然,我們並不是在做搜索引擎,而且在某些情況下我們想要獲取的內容恰恰是被 robots.txt 所禁止訪問的。所以,某些時候,我們就要將此配置項設置為 False ,拒絕遵守 Robot協議 !

所以在這裡設置為False。當然可能本次爬取不一定會被它限制,但是我們一般來說會首先選擇禁止它。

嘗試最初的爬取

接下來我們什麼代碼也不修改,執行爬取,運行如下命令:

scrapy crawl zhihu

你會發現爬取結果會出現這樣的一個錯誤:

500 Internal Server Error

訪問知乎得到的狀態碼是500,這說明爬取並沒有成功,其實這是因為我們沒有加入請求頭,知乎識別User-Agent發現不是瀏覽器,就返回錯誤的響應了。

所以接下來的一步我們需要加入請求headers信息,你可以在Request的參數里加,也可以在spider裡面的custom_settings裡面加,當然最簡單的方法莫過於在全局settings裡面加了。

我們打開settings.py文件,取消DEFAULT_REQUEST_HEADERS的注釋,加入如下的內容:

DEFAULT_REQUEST_HEADERS = {"User-Agent": "Mozilla/5.0 (Macintosh; Intel Mac OS X 10_12_3) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/56.0.2924.87 Safari/537.36"}

這個是為你的請求添加請求頭,如果你沒有設置headers的話,它就會使用這個請求頭請求,添加了User-Agent信息,所以這樣我們的爬蟲就可以偽裝瀏覽器了。

接下來重新運行爬蟲。

scrapy crawl zhihu

這時你就會發現得到的返回狀態碼就正常了。

解決了這個問題,我們接下來就可以分析頁面邏輯來正式實現爬蟲了。

爬取流程

接下來我們需要先探尋獲取用戶詳細信息和獲取關注列表的介面。

回到網頁,打開瀏覽器的控制台,切換到Network監聽模式。

我們首先要做的是尋找一個大V,以輪子哥為例吧,它的個人信息頁面網址是:zhihu.com/people/excite

首先打開輪子哥的首頁

我們可以看到這裡就是他的一些基本信息,我們需要抓取的就是這些,比如名字、簽名、職業、關注數、贊同數等等。

接下來我們需要探索一下關注列表介面在哪裡,我們點擊關注選項卡,然後下拉,點擊翻頁,我們會在下面的請求中發現出現了

followees開頭的Ajax請求。這個就是獲取關注列表的介面。

我們觀察一下這個請求結構

首先它是一個Get類型的請求,請求的URL是zhihu.com/api/v4/member,後面跟了三個參數,一個是include,一個是offset,一個是limit。

觀察後可以發現,include是一些獲取關注的人的基本信息的查詢參數,包括回答數、文章數等等。

offset是偏移量,我們現在分析的是第3頁的關注列表內容,offset當前為40。

limit為每一頁的數量,這裡是20,所以結合上面的offset可以推斷,當offset為0時,獲取到的是第一頁關注列表,當offset為20時,獲取到的是第二頁關注列表,依次類推。

然後接下來看下返回結果:

可以看到有data和paging兩個欄位,data就是數據,包含20個內容,這些就是用戶的基本信息,也就是關注列表的用戶信息。

paging裡面又有幾個欄位,is_end表示當前翻頁是否結束,next是下一頁的鏈接,所以在判讀分頁的時候,我們可以先利用is_end判斷翻頁是否結束,然後再獲取next鏈接,請求下一頁。

這樣我們的關注列表就可以通過介面獲取到了。

接下來我們再看下用戶詳情介面在哪裡,我們將滑鼠放到關注列表任意一個頭像上面,觀察下網路請求,可以發現又會出現一個Ajax請求。

可以看到這次的請求鏈接為zhihu.com/api/v4/member

後面又一個參數include,include是一些查詢參數,與剛才的介面類似,不過這次參數非常全,幾乎可以把所有詳情獲取下來,另外介面的最後是加了用戶的用戶名,這個其實是url_token,上面的那個介面其實也是,在返回數據中是可以獲得的。

所以綜上所述:

  • 要獲取用戶的關注列表,我們需要請求類似 https://www.zhihu.com/api/v4/members/{user}/followees?include={include}&offset={offset}&limit={limit} 這樣的介面,其中user就是該用戶的url_token,include是固定的查詢參數,offset是分頁偏移量,limit是一頁取多少個。
  • 要獲取用戶的詳細信息,我們需要請求類似 https://www.zhihu.com/api/v4/members/{user}?include={include} 這樣的介面,其中user就是該用戶的url_token,include是查詢參數。

理清了如上介面邏輯後,我們就可以開始構造請求了。

生成第一步請求

接下來我們要做的第一步當然是請求輪子哥的基本信息,然後獲取輪子哥的關注列表了,我們首先構造一個格式化的url,將一些可變參數提取出來,然後需要重寫start_requests方法,生成第一步的請求,接下來我們還需要根據獲取到到關注列表做進一步的分析。

import jsonfrom scrapy import Spider, Requestfrom zhihuuser.items import UserItemclass ZhihuSpider(Spider): name = "zhihu" allowed_domains = ["www.zhihu.com"] user_url = "https://www.zhihu.com/api/v4/members/{user}?include={include}" follows_url = "https://www.zhihu.com/api/v4/members/{user}/followees?include={include}&offset={offset}&limit={limit}" start_user = "excited-vczh" user_query = "locations,employments,gender,educations,business,voteup_count,thanked_Count,follower_count,following_count,cover_url,following_topic_count,following_question_count,following_favlists_count,following_columns_count,answer_count,articles_count,pins_count,question_count,commercial_question_count,favorite_count,favorited_count,logs_count,marked_answers_count,marked_answers_text,message_thread_token,account_status,is_active,is_force_renamed,is_bind_sina,sina_weibo_url,sina_weibo_name,show_sina_weibo,is_blocking,is_blocked,is_following,is_followed,mutual_followees_count,vote_to_count,vote_from_count,thank_to_count,thank_from_count,thanked_count,description,hosted_live_count,participated_live_count,allow_message,industry_category,org_name,org_homepage,badge[?(type=best_answerer)].topics" follows_query = "data[*].answer_count,articles_count,gender,follower_count,is_followed,is_following,badge[?(type=best_answerer)].topics"def start_requests(self):yield Request(self.user_url.format(user=self.start_user, include=self.user_query), self.parse_user)yield Request(self.follows_url.format(user=self.start_user, include=self.follows_query, limit=20, offset=0),self.parse_follows)

然後我們實現一下兩個解析方法parse_user和parse_follows。

def parse_user(self, response): print(response.text)def parse_follows(self, response): print(response.text)

最簡單的實現他們的結果輸出即可,然後運行觀察結果。

scrapy crawl zhihu

這時你會發現出現了

401 HTTP status code is not handled or not allowed

訪問被禁止了,這時我們觀察下瀏覽器請求,發現它相比之前的請求多了一個OAuth請求頭。

OAuth

它是Open Authorization的縮寫。

OAUTH_token:OAUTH進行到最後一步得到的一個「令牌」,通過此「令牌」請求,就可以去擁有資源的網站抓取任意有許可權可以被抓取的資源。

在這裡我知乎並沒有登陸,這裡的OAuth值是

oauth c3cef7c66a1843f8b3a9e6a1e3160e20

經過我長久的觀察,這個一直不會改變,所以可以長久使用,我們將它配置到DEFAULT_REQUEST_HEADERS里,這樣它就變成了:

DEFAULT_REQUEST_HEADERS = {"User-Agent": "Mozilla/5.0 (Macintosh; Intel Mac OS X 10_12_3) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/56.0.2924.87 Safari/537.36","authorization": "oauth c3cef7c66a1843f8b3a9e6a1e3160e20",}

接下來如果我們重新運行爬蟲,就可以發現可以正常爬取了。

parse_user

接下來我們處理一下用戶基本信息,首先我們查看一下介面信息會返回一些什麼數據。

可以看到返回的結果非常全,在這裡我們直接聲明一個Item全保存下就好了。

在items里新聲明一個UserItem

from scrapy import Item, Fieldclass UserItem(Item): # define the fields for your item here like: id = Field() name = Field() avatar_url = Field() headline = Field() description = Field() url = Field() url_token = Field() gender = Field() cover_url = Field() type = Field()badge = Field() answer_count = Field() articles_count = Field() commercial_question_count = Field() favorite_count = Field() favorited_count = Field() follower_count = Field() following_columns_count = Field() following_count = Field() pins_count = Field() question_count = Field() thank_from_count = Field() thank_to_count = Field() thanked_count = Field() vote_from_count = Field() vote_to_count = Field() voteup_count = Field() following_favlists_count = Field() following_question_count = Field() following_topic_count = Field()marked_answers_count = Field() mutual_followees_count = Field() hosted_live_count = Field() participated_live_count = Field() locations = Field() educations = Field() employments = Field()

所以在解析方法裡面我們解析得到的response內容,然後轉為json對象,然後依次判斷欄位是否存在,賦值就好了。

result = json.loads(response.text)item = UserItem()for field in item.fields:if field in result.keys():item[field] = result.get(field)yield item

得到item後通過yield返回就好了。

這樣保存用戶基本信息就完成了。

接下來我們還需要在這裡獲取這個用戶的關注列表,所以我們需要再重新發起一個獲取關注列表的request

在parse_user後面再添加如下代碼:

yield Request(self.follows_url.format(user=result.get("url_token"), include=self.follows_query, limit=20, offset=0),self.parse_follows)

這樣我們又生成了獲取該用戶關注列表的請求。

parse_follows

接下來我們處理一下關注列表,首先也是解析response的文本,然後要做兩件事:

  • 通過關注列表的每一個用戶,對每一個用戶發起請求,獲取其詳細信息。
  • 處理分頁,判斷paging內容,獲取下一頁關注列表。

所以在這裡將parse_follows改寫如下:

results = json.loads(response.text)if "data" in results.keys():for result in results.get("data"):yield Request(self.user_url.format(user=result.get("url_token"), include=self.user_query), self.parse_user)if "paging" in results.keys() and results.get("paging").get("is_end") == False: next_page = results.get("paging").get("next")yield Request(next_page, self.parse_follows)

這樣,整體代碼如下:

# -*- coding: utf-8 -*-import jsonfrom scrapy import Spider, Requestfrom zhihuuser.items import UserItemclass ZhihuSpider(Spider): name = "zhihu" allowed_domains = ["www.zhihu.com"] user_url = "https://www.zhihu.com/api/v4/members/{user}?include={include}" follows_url = "https://www.zhihu.com/api/v4/members/{user}/followees?include={include}&offset={offset}&limit={limit}" start_user = "excited-vczh" user_query = "locations,employments,gender,educations,business,voteup_count,thanked_Count,follower_count,following_count,cover_url,following_topic_count,following_question_count,following_favlists_count,following_columns_count,answer_count,articles_count,pins_count,question_count,commercial_question_count,favorite_count,favorited_count,logs_count,marked_answers_count,marked_answers_text,message_thread_token,account_status,is_active,is_force_renamed,is_bind_sina,sina_weibo_url,sina_weibo_name,show_sina_weibo,is_blocking,is_blocked,is_following,is_followed,mutual_followees_count,vote_to_count,vote_from_count,thank_to_count,thank_from_count,thanked_count,description,hosted_live_count,participated_live_count,allow_message,industry_category,org_name,org_homepage,badge[?(type=best_answerer)].topics" follows_query = "data[*].answer_count,articles_count,gender,follower_count,is_followed,is_following,badge[?(type=best_answerer)].topics"def start_requests(self):yield Request(self.user_url.format(user=self.start_user, include=self.user_query), self.parse_user)yield Request(self.follows_url.format(user=self.start_user, include=self.follows_query, limit=20, offset=0),self.parse_follows)def parse_user(self, response): result = json.loads(response.text) item = UserItem()for field in item.fields:if field in result.keys(): item[field] = result.get(field)yield itemyield Request(self.follows_url.format(user=result.get("url_token"), include=self.follows_query, limit=20, offset=0),self.parse_follows)def parse_follows(self, response): results = json.loads(response.text)if "data" in results.keys():for result in results.get("data"):yield Request(self.user_url.format(user=result.get("url_token"), include=self.user_query),self.parse_user)if "paging" in results.keys() and results.get("paging").get("is_end") == False: next_page = results.get("paging").get("next")yield Request(next_page,self.parse_follows)

這樣我們就完成了獲取用戶基本信息,然後遞歸獲取關注列表進一步請求了。

重新運行爬蟲,可以發現當前已經可以實現循環遞歸爬取了。

followers

上面我們實現了通過獲取關注列表實現爬取循環,那這裡少不了的還有粉絲列表,經過分析後發現粉絲列表的api也類似,只不過把followee換成了follower,其他的完全相同,所以我們按照同樣的邏輯添加followers相關信息,

最終spider代碼如下:

# -*- coding: utf-8 -*-import jsonfrom scrapy import Spider, Requestfrom zhihuuser.items import UserItemclass ZhihuSpider(Spider): name = "zhihu" allowed_domains = ["www.zhihu.com"] user_url = "https://www.zhihu.com/api/v4/members/{user}?include={include}" follows_url = "https://www.zhihu.com/api/v4/members/{user}/followees?include={include}&offset={offset}&limit={limit}" followers_url = "https://www.zhihu.com/api/v4/members/{user}/followers?include={include}&offset={offset}&limit={limit}" start_user = "excited-vczh" user_query = "locations,employments,gender,educations,business,voteup_count,thanked_Count,follower_count,following_count,cover_url,following_topic_count,following_question_count,following_favlists_count,following_columns_count,answer_count,articles_count,pins_count,question_count,commercial_question_count,favorite_count,favorited_count,logs_count,marked_answers_count,marked_answers_text,message_thread_token,account_status,is_active,is_force_renamed,is_bind_sina,sina_weibo_url,sina_weibo_name,show_sina_weibo,is_blocking,is_blocked,is_following,is_followed,mutual_followees_count,vote_to_count,vote_from_count,thank_to_count,thank_from_count,thanked_count,description,hosted_live_count,participated_live_count,allow_message,industry_category,org_name,org_homepage,badge[?(type=best_answerer)].topics" follows_query = "data[*].answer_count,articles_count,gender,follower_count,is_followed,is_following,badge[?(type=best_answerer)].topics" followers_query = "data[*].answer_count,articles_count,gender,follower_count,is_followed,is_following,badge[?(type=best_answerer)].topics"def start_requests(self):yield Request(self.user_url.format(user=self.start_user, include=self.user_query), self.parse_user)yield Request(self.follows_url.format(user=self.start_user, include=self.follows_query, limit=20, offset=0),self.parse_follows)yield Request(self.followers_url.format(user=self.start_user, include=self.followers_query, limit=20, offset=0),self.parse_followers)def parse_user(self, response): result = json.loads(response.text) item = UserItem()for field in item.fields:if field in result.keys(): item[field] = result.get(field)yield itemyield Request(self.follows_url.format(user=result.get("url_token"), include=self.follows_query, limit=20, offset=0),self.parse_follows)yield Request(self.followers_url.format(user=result.get("url_token"), include=self.followers_query, limit=20, offset=0),self.parse_followers)def parse_follows(self, response): results = json.loads(response.text)if "data" in results.keys():for result in results.get("data"):yield Request(self.user_url.format(user=result.get("url_token"), include=self.user_query),self.parse_user)if "paging" in results.keys() and results.get("paging").get("is_end") == False: next_page = results.get("paging").get("next")yield Request(next_page,self.parse_follows)def parse_followers(self, response): results = json.loads(response.text)if "data" in results.keys():for result in results.get("data"):yield Request(self.user_url.format(user=result.get("url_token"), include=self.user_query),self.parse_user)if "paging" in results.keys() and results.get("paging").get("is_end") == False: next_page = results.get("paging").get("next")yield Request(next_page,self.parse_followers)

需要改變的位置有

  • start_requests裡面添加yield followers信息
  • parse_user裡面裡面添加yield followers信息
  • parse_followers做相應的的抓取詳情請求和翻頁。

如此一來,spider就完成了,這樣我們就可以實現通過社交網路遞歸的爬取,把用戶詳情都爬下來。

小結

通過以上的spider,我們實現了如上邏輯:

  • start_requests方法,實現了第一個大V用戶的詳細信息請求還有他的粉絲和關注列表請求。
  • parse_user方法,實現了詳細信息的提取和粉絲關注列表的獲取。
  • paese_follows,實現了通過關注列表重新請求用戶並進行翻頁的功能。
  • paese_followers,實現了通過粉絲列表重新請求用戶並進行翻頁的功能。

加入pipeline

在這裡資料庫存儲使用MongoDB,所以在這裡我們需要藉助於Item Pipeline,實現如下:

class MongoPipeline(object): collection_name = "users"def __init__(self, mongo_uri, mongo_db):self.mongo_uri = mongo_uriself.mongo_db = mongo_db @classmethoddef from_crawler(cls, crawler):return cls( mongo_uri=crawler.settings.get("MONGO_URI"), mongo_db=crawler.settings.get("MONGO_DATABASE") )def open_spider(self, spider):self.client = pymongo.MongoClient(self.mongo_uri)self.db = self.client[self.mongo_db]def close_spider(self, spider):self.client.close()def process_item(self, item, spider):self.db[self.collection_name].update({"url_token": item["url_token"]}, {"$set": dict(item)}, True)return item

比較重要的一點就在於process_item,在這裡使用了update方法,第一個參數傳入查詢條件,這裡使用的是url_token,第二個參數傳入字典類型的對象,就是我們的item,第三個參數傳入True,這樣就可以保證,如果查詢數據存在的話就更新,不存在的話就插入。這樣就可以保證去重了。

另外記得開啟一下Item Pileline

ITEM_PIPELINES = {"zhihuuser.pipelines.MongoPipeline": 300,}

然後重新運行爬蟲

scrapy crawl zhihu

這樣就可以發現正常的輸出了,會一直不停地運行,用戶也一個個被保存到資料庫。

看下MongoDB,裡面我們爬取的用戶詳情結果。

到現在為止,整個爬蟲就基本完結了,我們主要通過遞歸的方式實現了這個邏輯。存儲結果也通過適當的方法實現了去重。

更高效率

當然我們現在運行的是單機爬蟲,只在一台電腦上運行速度是有限的,所以後面我們要想提高抓取效率,需要用到分散式爬蟲,在這裡需要用到Redis來維護一個公共的爬取隊列。

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本文作者:

崔慶才 北航碩士,Python技術控,百萬級熱度爬文博主。喜歡鑽研,熱愛生活,樂於分享。

知乎:靜覓

崔慶才的個人博客 https://ask.hellobi.com/blog/cuiqingcai

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