《Python网络爬虫》课程是高职大数据及人工智能专业的一门重要实践课程,旨在教授学生如何利用Python语言进行网络数据的抓取、解析和存储。课程参考了唐松的《Python网络爬虫从入门到实践》一书,并结合讲师的个人经验进行调整,包含了Jupyter Notebook的使用技巧、网络爬虫的基础概念、编写简单爬虫的方法、网页解析技术以及数据存储的多种方式。
1. **环境基础**
- **Jupyter Notebook** 是一个交互式的编程环境,常用快捷键的学习能提高开发效率。
- **Jupyter notebook自动目录插件** 可以方便地创建和管理Notebook的结构,便于项目组织。
2. **网络爬虫入门**
- **为什么要学习网络爬虫**:爬虫能自动化获取大量网络数据,为数据分析、研究提供基础。
- **合法性**:理解网络爬虫需遵守的法律法规,尊重网站的robots.txt文件,避免侵犯版权和隐私。
- **Python爬虫流程**:通常包括获取页面、解析数据和存储数据三个主要步骤。
3. **编写第一个网络爬虫**
- **获取页面**:使用requests库发送HTTP请求,获取网页HTML内容。
- **提取数据**:可以使用正则表达式、BeautifulSoup或lxml解析HTML,找到所需信息。
- **存储数据**:数据可以存储为TXT、CSV文件,或存入数据库。
4. **解析网页**
- **正则表达式**:re模块提供了match、search和findall等方法,用于匹配和查找字符串。
- **BeautifulSoup**:是一个强大的HTML和XML解析库,支持多种遍历和查找元素的方法,如Tag、NavigableString、Comment等,以及使用CSS选择器。
5. **静态网页抓取**
- **requests库**:用于发送HTTP请求,获取网页内容,支持GET和POST请求,可以定制URL参数、请求头等。
- **动态网页的分析**:了解JavaScript在网页中的作用,以及如何识别和处理动态加载的数据。
6. **动态网页的爬取**
- **Selenium**:模拟真实浏览器行为,可以处理JavaScript渲染的动态内容,支持鼠标键盘事件,可用于登录、点击、滚动等操作。
- **Selenium+OCR**:结合光学字符识别(OCR)技术,解决带有验证码的网站爬取问题。
7. **数据存储**
- **文本文件存储**:TXT和CSV文件简单易用,适合小规模数据存储。
- **Excel文件操作**:xlrd、xlwt和openpyxl库可以读写Excel文件,适用于处理结构化表格数据。
- **数据库存储**:MySQL和MongoDB分别是关系型和非关系型数据库,Python有对应的库(如pymysql、pymongo)进行操作,适合存储大量结构化或半结构化数据。
通过这门课程的学习,学生将掌握网络爬虫的基本原理和实践技能,能够编写简单的爬虫程序,解析和存储网络数据,为后续的数据分析和挖掘奠定基础。同时,理解并遵守网络爬虫的伦理和法规,是每个爬虫开发者必备的职业素养。