Python爬虫小白入门（五）PhatomJS+Selenium第二篇

一、前言

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前文介绍了PhatomJS 和Selenium 的用法，工具准备完毕，我们来看看如何使用它们来改造我们之前写的小爬虫。

我们的目的是模拟页面下拉到底部，然后页面会刷出新的内容，每次会加载10张新图片。

大体思路是，用Selenium + PhatomJS 来请求网页，页面加载后模拟下拉操作，可以根据想要获取的图片多少来选择下拉的次数，然后再获取网页中的全部内容。

二、运行环境

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我的运行环境如下：

• 系统版本
  
  Windows10。

• Python版本
  
  Python3.5，推荐使用Anaconda 这个科学计算版本，主要是因为它自带一个包管理工具，可以解决有些包安装错误的问题。去Anaconda官网，选择Python3.5版本，然后下载安装。

• IDE
  
  我使用的是PyCharm，是专门为Python开发的IDE。这是JetBrians的产品，点我下载。

三、爬虫实战改造

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3.1 模拟下拉操作

要想实现网页的下拉操作，需要使用Selenium的一个方法来执行js代码。该方法如下：

driver.execute_script("window.scrollTo(0, document.body.scrollHeight);")

由此可见，使用execute_script方法可以调用JavaScript API在一个加载完成的页面中去执行js代码。可以做任何你想做的操作哦，只要用js写出来就可以了。

改造的爬虫的第一步就是封装一个下拉方法，这个方法要能控制下拉的次数，下拉后要有等待页面加载的时间，以及做一些信息记录（在看下面的代码前自己先想一想啦）：

    def scroll_down(self, driver, times):
        for i in range(times):
            print("开始执行第", str(i + 1),"次下拉操作")
            driver.execute_script("window.scrollTo(0, document.body.scrollHeight);")  #执行JavaScript实现网页下拉倒底部
            print("第", str(i + 1), "次下拉操作执行完毕")
            print("第", str(i + 1), "次等待网页加载......")
            time.sleep(20)  # 等待20秒（时间可以根据自己的网速而定），页面加载出来再执行下拉操作

这部分做完之后就是修改页面爬取逻辑，之前是使用request 请求网址，然后找到图片url所在位置，再然后挨个请求图片url。现在，我们要首先使用Selenium 请求网址，然后模拟下拉操作，等待页面加载完毕再遵循原有逻辑挨个请求图片的url。

逻辑部分改造如下：

    def get_pic(self):
        print('开始网页get请求')
        # 使用selenium通过PhantomJS来进行网络请求
        driver = webdriver.PhantomJS()
        driver.get(self.web_url)
        self.scroll_down(driver=driver, times=5)  #执行网页下拉到底部操作，执行5次
        print('开始获取所有a标签')
        all_a = BeautifulSoup(driver.page_source, 'lxml').find_all('a', class_='cV68d')  #获取网页中的class为cV68d的所有a标签
        print('开始创建文件夹')
        self.mkdir(self.folder_path)  #创建文件夹
        print('开始切换文件夹')
        os.chdir(self.folder_path)   #切换路径至上面创建的文件夹

        print("a标签的数量是：", len(all_a))  #这里添加一个查询图片标签的数量，来检查我们下拉操作是否有误
        for a in all_a: #循环每个标签，获取标签中图片的url并且进行网络请求，最后保存图片
            img_str = a['style'] #a标签中完整的style字符串
            print('a标签的style内容是：', img_str)
            first_pos = img_str.index('"') + 1  #获取第一个双引号的位置，然后加1就是url的起始位置
            second_pos = img_str.index('"', first_pos)  #获取第二个双引号的位置
            img_url = img_str[first_pos: second_pos] #使用Python的切片功能截取双引号之间的内容

            #注：为了尽快看到下拉加载的效果，截取高度和宽度部分暂时注释掉，因为图片较大，请求时间较长。
            ##获取高度和宽度的字符在字符串中的位置
            #width_pos = img_url.index('&w=')
            #height_pos = img_url.index('&q=')
            #width_height_str = img_url[width_pos : height_pos] #使用切片功能截取高度和宽度参数，后面用来将该参数替换掉
            #print('高度和宽度数据字符串是：', width_height_str)
            #img_url_final = img_url.replace(width_height_str, '')  #把高度和宽度的字符串替换成空字符
            #print('截取后的图片的url是：', img_url_final)

            #截取url中参数前面、网址后面的字符串为图片名
            name_start_pos = img_url.index('photo')
            name_end_pos = img_url.index('?')
            img_name = img_url[name_start_pos : name_end_pos]
            self.save_img(img_url, img_name) #调用save_img方法来保存图片

逻辑修改完毕。执行一下，发现报错了，图片的url截取错误。那就看看到底是为什么，先输出找到url看看：

看看输出内容，发现通过PhatomJS 请求网页获得的url(https://blablabla) 中，竟然没有双引号，这跟使用Chrome 看到的不一样。好吧，那就按照没有双引号的字符串重新截取图片的url。

其实，我们只需要把url的起始位置和结束逻辑改成通过小括号来获取就可以了：

first_pos = img_str.index('(') + 1  #起始位置是小括号的左边
second_pos = img_str.index(')')  #结束位置是小括号的右边

好啦，这次获取图片的url就没什么问题了，程序可以顺利的执行。

但是，细心的小伙伴儿肯定发现了，我们这个爬虫在爬取的过程中中断了，或者过一段时间网站图片更新了，我再想爬，有好多图片都是重复的，却又重新爬取一遍，浪费时间。那么我们有什么办法来达到去重的效果呢？

3.2 去重

想要做去重，无非就是在爬取图片的时候记录图片名字（图片名字是唯一的）。在爬取图片前，先检查该图片是否已经爬取过，如果没有，则继续爬取，如果已经爬取过，则不进行爬取。

去重的逻辑如上，实现方式的不同主要体现在记录已经爬取过的信息的途径不同。比如可以使用数据库记录、使用log文件记录，或者直接检查已经爬取过的数据信息。

根据爬取内容的不同实现方式也不同。我们这里先使用去文件夹下获取所有文件名，然后在爬取的时候做对比。

后面的爬虫实战再使用其他方式来做去重。

单从爬取unsplash 网站图片这个实例来看，需要知道文件夹中所有文件的名字就够了。

Python os 模块中有两种能够获取文件夹下所有文件名的方法，分别来个示例：

for root, dirs, files in os.walk(path):
    for file in files:
        print(file)

for file in os.listdir(path):
    print(file)

其中，os.walk(path) 是获取path文件夹下所有文件名和所有其子目录中的文件夹名和文件名。

而os.listdir(path) 只是获取path文件夹下的所有文件的名字，并不care其子文件夹。

这里我们使用os.listdir(path) 就能满足需求。

写一个获取文件夹内所有文件名的方法：

    def get_files(self, path):
        pic_names = os.listdir(path)
        return pic_names

因为在保存图片之前就要用到文件名的对比，所以把save_img方法修改了一下，在方法外部拼接图片名字，然后直接作为参数传入，而不是在图片存储的过程中命名：

    def save_img(self, url, file_name): ##保存图片
        print('开始请求图片地址，过程会有点长...')
        img = self.request(url)
        print('开始保存图片')
        f = open(file_name, 'ab')
        f.write(img.content)
        print(file_name,'图片保存成功！')
        f.close()

为了更清晰去重逻辑，我们每次启动爬虫的时候检测一下图片存放的文件夹是否存在，如果存在则检测与文件夹中的文件做对比，如果不存在则不需要做对比（因为是新建的嘛，文件夹里面肯定什么文件都没有）。

逻辑修改如下，是新建的则返回True，不是新建的则返回False：

    def mkdir(self, path):  ##这个函数创建文件夹
        path = path.strip()
        isExists = os.path.exists(path)
        if not isExists:
            print('创建名字叫做', path, '的文件夹')
            os.makedirs(path)
            print('创建成功！')
            return True
        else:
            print(path, '文件夹已经存在了，不再创建')
            return False

然后修改我们的爬取逻辑部分：

主要是添加获取的文件夹中的文件名列表，然后判断图片是否存在。

is_new_folder = self.mkdir(self.folder_path)  #创建文件夹，并判断是否是新创建

file_names = self.get_files(self.folder_path)  #获取文件家中的所有文件名，类型是list

            if is_new_folder:
                self.save_img(img_url, img_name)  # 调用save_img方法来保存图片
            else:
                if img_name not in file_names:
                    self.save_img(img_url, img_name)  # 调用save_img方法来保存图片
                else:
                    print("该图片已经存在：", img_name, "，不再重新下载。")

好了，来个完整版代码（也可以去 GitHub下载）：

from selenium import webdriver  #导入Selenium
import requests
from bs4 import BeautifulSoup  #导入BeautifulSoup 模块
import os  #导入os模块
import time

class BeautifulPicture():

    def __init__(self):  #类的初始化操作
        self.headers = {'User-Agent': 'Mozilla/5.0 (Windows NT 6.1; WOW64) AppleWebKit/537.1 (KHTML, like Gecko) Chrome/22.0.1207.1 Safari/537.1'}  #给请求指定一个请求头来模拟chrome浏览器
        self.web_url = 'https://unsplash.com'  #要访问的网页地址
        self.folder_path = 'C:\D\BeautifulPicture'  #设置图片要存放的文件目录

    def get_pic(self):
        print('开始网页get请求')
        # 使用selenium通过PhantomJS来进行网络请求
        driver = webdriver.PhantomJS()
        driver.get(self.web_url)
        self.scroll_down(driver=driver, times=3)  #执行网页下拉到底部操作，执行3次
        print('开始获取所有a标签')
        all_a = BeautifulSoup(driver.page_source, 'lxml').find_all('a', class_='cV68d')  #获取网页中的class为cV68d的所有a标签
        print('开始创建文件夹')
        is_new_folder = self.mkdir(self.folder_path)  #创建文件夹，并判断是否是新创建
        print('开始切换文件夹')
        os.chdir(self.folder_path)   #切换路径至上面创建的文件夹

        print("a标签的数量是：", len(all_a))   #这里添加一个查询图片标签的数量，来检查我们下拉操作是否有误
        file_names = self.get_files(self.folder_path)  #获取文件家中的所有文件名，类型是list

        for a in all_a: #循环每个标签，获取标签中图片的url并且进行网络请求，最后保存图片
            img_str = a['style'] #a标签中完整的style字符串
            print('a标签的style内容是：', img_str)
            first_pos = img_str.index('(') + 1
            second_pos = img_str.index(')')
            img_url = img_str[first_pos: second_pos] #使用Python的切片功能截取双引号之间的内容

            # 注：为了尽快看到下拉加载的效果，截取高度和宽度部分暂时注释掉，因为图片较大，请求时间较长。
            #获取高度和宽度的字符在字符串中的位置
            # width_pos = img_url.index('&w=')
            # height_pos = img_url.index('&q=')
            # width_height_str = img_url[width_pos : height_pos] #使用切片功能截取高度和宽度参数，后面用来将该参数替换掉
            # print('高度和宽度数据字符串是：', width_height_str)
            # img_url_final = img_url.replace(width_height_str, '')  #把高度和宽度的字符串替换成空字符
            # print('截取后的图片的url是：', img_url_final)

            #截取url中参数前面、网址后面的字符串为图片名
            name_start_pos = img_url.index('.com/') + 5  #通过找.com/的位置，来确定它之后的字符位置
            name_end_pos = img_url.index('?')
            img_name = img_url[name_start_pos : name_end_pos] + '.jpg'
            img_name = img_name.replace('/','')  #把图片名字中的斜杠都去掉

            if is_new_folder:
                self.save_img(img_url, img_name)  # 调用save_img方法来保存图片
            else:
                if img_name not in file_names:
                    self.save_img(img_url, img_name)  # 调用save_img方法来保存图片
                else:
                    print("该图片已经存在：", img_name, "，不再重新下载。")

    def save_img(self, url, file_name): ##保存图片
        print('开始请求图片地址，过程会有点长...')
        img = self.request(url)
        print('开始保存图片')
        f = open(file_name, 'ab')
        f.write(img.content)
        print(file_name,'图片保存成功！')
        f.close()

    def request(self, url):  #返回网页的response
        r = requests.get(url)  # 像目标url地址发送get请求，返回一个response对象。有没有headers参数都可以。
        return r

    def mkdir(self, path):  ##这个函数创建文件夹
        path = path.strip()
        isExists = os.path.exists(path)
        if not isExists:
            print('创建名字叫做', path, '的文件夹')
            os.makedirs(path)
            print('创建成功！')
            return True
        else:
            print(path, '文件夹已经存在了，不再创建')
            return False

    def scroll_down(self, driver, times):
        for i in range(times):
            print("开始执行第", str(i + 1),"次下拉操作")
            driver.execute_script("window.scrollTo(0, document.body.scrollHeight);")  #执行JavaScript实现网页下拉倒底部
            print("第", str(i + 1), "次下拉操作执行完毕")
            print("第", str(i + 1), "次等待网页加载......")
            time.sleep(30)  # 等待30秒，页面加载出来再执行下拉操作

    def get_files(self, path):
        pic_names = os.listdir(path)
        return pic_names

beauty = BeautifulPicture()  #创建类的实例
beauty.get_pic()  #执行类中的方法

注释写的很详细，有任何问题可以留言。

四、后语

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该实战就先到这里，需要注意的是Unsplash 这个网站经常不稳定，小伙伴有遇到请求异常的情况可以多试几次。

后面我开始写一个查找The Beatles 乐队的历年专辑封面图片和专辑名称的爬虫。我的设计师小伙伴儿想要收集Beatles 乐队历年的专辑封面图片，然后做一个该乐队的设计海报。

至于爬虫框架的使用，后面我会再专门介绍，最好找到一个好的使用框架的实战例子，这样才能更好的理解框架的作用与优点。

OK, See you then.