08.Python网络爬虫之图片懒加载技术、selenium和PhantomJS

引入

今日概要

• 图片懒加载
• selenium
• phantomJs
• 谷歌无头浏览器

知识点回顾

• 验证码处理流程

今日详情

动态数据加载处理

一.图片懒加载

• 什么是图片懒加载？
  • 案例分析：抓取站长素材http://sc.chinaz.com/中的图片数据

    #!/usr/bin/env python
    # -*- coding:utf-8 -*-
    import requests
    from lxml import etree
    
    if __name__ == "__main__":
         url = 'http://sc.chinaz.com/tupian/gudianmeinvtupian.html'
         headers = {
             'User-Agent': 'Mozilla/5.0 (Macintosh; Intel Mac OS X 10_12_0) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/69.0.3497.100 Safari/537.36',
         }
         #获取页面文本数据
         response = requests.get(url=url,headers=headers)
         response.encoding = 'utf-8'
         page_text = response.text
         #解析页面数据（获取页面中的图片链接）
         #创建etree对象
         tree = etree.HTML(page_text)
         div_list = tree.xpath('//div[@id="container"]/div')
         #解析获取图片地址和图片的名称
         for div in div_list:
             image_url = div.xpath('.//img/@src')
             image_name = div.xpath('.//img/@alt')
             print(image_url) #打印图片链接
             print(image_name)#打印图片名称

    

  • - 运行结果观察发现，我们可以获取图片的名称，但是链接获取的为空，检查后发现xpath表达式也没有问题，究其原因出在了哪里呢？

  • 图片懒加载概念：

    • 图片懒加载是一种网页优化技术。图片作为一种网络资源，在被请求时也与普通静态资源一样，将占用网络资源，而一次性将整个页面的所有图片加载完，将大大增加页面的首屏加载时间。为了解决这种问题，通过前后端配合，使图片仅在浏览器当前视窗内出现时才加载该图片，达到减少首屏图片请求数的技术就被称为“图片懒加载”。

  • 网站一般如何实现图片懒加载技术呢？

    • 在网页源码中，在img标签中首先会使用一个“伪属性”（通常使用src2，original......）去存放真正的图片链接而并非是直接存放在src属性中。当图片出现到页面的可视化区域中，会动态将伪属性替换成src属性，完成图片的加载。

  • 站长素材案例后续分析：通过细致观察页面的结构后发现，网页中图片的链接是存储在了src2这个伪属性中

    #!/usr/bin/env python
    # -*- coding:utf-8 -*-
    import requests
    from lxml import etree
    
    if __name__ == "__main__":
         url = 'http://sc.chinaz.com/tupian/gudianmeinvtupian.html'
         headers = {
             'User-Agent': 'Mozilla/5.0 (Macintosh; Intel Mac OS X 10_12_0) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/69.0.3497.100 Safari/537.36',
         }
         #获取页面文本数据
         response = requests.get(url=url,headers=headers)
         response.encoding = 'utf-8'
         page_text = response.text
         #解析页面数据（获取页面中的图片链接）
         #创建etree对象
         tree = etree.HTML(page_text)
         div_list = tree.xpath('//div[@id="container"]/div')
         #解析获取图片地址和图片的名称
         for div in div_list:
             image_url = div.xpath('.//img/@src2') #src2伪属性
             image_name = div.xpath('.//img/@alt')
             print(image_url) #打印图片链接
             print(image_name)#打印图片名称

    

简介

selenium最初是一个自动化测试工具,而爬虫中使用它主要是为了解决requests无法直接执行JavaScript代码的问题 selenium本质是通过驱动浏览器，完全模拟浏览器的操作，比如跳转、输入、点击、下拉等，来拿到网页渲染之后的结果，可支持多种浏览器

环境安装

• 下载安装selenium：pip install selenium
• 下载浏览器驱动程序：
  • http://chromedriver.storage.googleapis.com/index.html
• 查看驱动和浏览器版本的映射关系：
  • http://blog.csdn.net/huilan_same/article/details/51896672

简单使用/效果展示

from selenium import webdriver
from time import sleep

# 后面是你的浏览器驱动位置，记得前面加r'','r'是防止字符转义的
driver = webdriver.Chrome(r'驱动程序路径')
# 用get打开百度页面
driver.get("http://www.baidu.com")
# 查找页面的“设置”选项，并进行点击
driver.find_elements_by_link_text('设置')[0].click()
sleep(2)
# # 打开设置后找到“搜索设置”选项，设置为每页显示50条
driver.find_elements_by_link_text('搜索设置')[0].click()
sleep(2)

# 选中每页显示50条
m = driver.find_element_by_id('nr')
sleep(2)
m.find_element_by_xpath('//*[@id="nr"]/option[3]').click()
m.find_element_by_xpath('.//option[3]').click()
sleep(2)

# 点击保存设置
driver.find_elements_by_class_name("prefpanelgo")[0].click()
sleep(2)

# 处理弹出的警告页面   确定accept() 和 取消dismiss()
driver.switch_to_alert().accept()
sleep(2)
# 找到百度的输入框，并输入 美女
driver.find_element_by_id('kw').send_keys('美女')
sleep(2)
# 点击搜索按钮
driver.find_element_by_id('su').click()
sleep(2)
# 在打开的页面中找到“Selenium - 开源中国社区”，并打开这个页面
driver.find_elements_by_link_text('美女_百度图片')[0].click()
sleep(3)

# 关闭浏览器
driver.quit()

浏览器创建

Selenium支持非常多的浏览器，如Chrome、Firefox、Edge等，还有Android、BlackBerry等手机端的浏览器。另外，也支持无界面浏览器PhantomJS。

from selenium import webdriver

browser = webdriver.Chrome()
browser = webdriver.Firefox()
browser = webdriver.Edge()
browser = webdriver.PhantomJS()
browser = webdriver.Safari()

元素定位

webdriver 提供了一系列的元素定位方法，常用的有以下几种：

find_element_by_id()
find_element_by_name()
find_element_by_class_name()
find_element_by_tag_name()
find_element_by_link_text()
find_element_by_partial_link_text()
find_element_by_xpath()
find_element_by_css_selector()

注意

1、find_element_by_xxx找的是第一个符合条件的标签，find_elements_by_xxx找的是所有符合条件的标签。

2、根据ID、CSS选择器和XPath获取，它们返回的结果完全一致。

3、另外，Selenium还提供了通用方法find_element()，它需要传入两个参数：查找方式By和值。实际上，它就是find_element_by_id()这种方法的通用函数版本，比如find_element_by_id(id)就等价于find_element(By.ID, id)，二者得到的结果完全一致。

节点交互

Selenium可以驱动浏览器来执行一些操作，也就是说可以让浏览器模拟执行一些动作。比较常见的用法有：输入文字时用send_keys()方法，清空文字时用clear()方法，点击按钮时用click()方法。示例如下：

from selenium import webdriver
import time

browser = webdriver.Chrome()
browser.get('https://www.taobao.com')
input = browser.find_element_by_id('q')
input.send_keys('MAC')
time.sleep(1)
input.clear()
input.send_keys('IPhone')
button = browser.find_element_by_class_name('btn-search')
button.click()
browser.quit()

动作链

在上面的实例中，一些交互动作都是针对某个节点执行的。比如，对于输入框，我们就调用它的输入文字和清空文字方法；对于按钮，就调用它的点击方法。其实，还有另外一些操作，它们没有特定的执行对象，比如鼠标拖曳、键盘按键等，这些动作用另一种方式来执行，那就是动作链。

比如，现在实现一个节点的拖曳操作，将某个节点从一处拖曳到另外一处，可以这样实现：

from selenium import webdriver
from selenium.webdriver import ActionChains
import time
browser = webdriver.Chrome()
url = 'http://www.runoob.com/try/try.php?filename=jqueryui-api-droppable'
browser.get(url)
browser.switch_to.frame('iframeResult')
source = browser.find_element_by_css_selector('#draggable')
target = browser.find_element_by_css_selector('#droppable')
actions = ActionChains(browser)
# actions.drag_and_drop(source, target)
# actions.perform() #执行动作链
actions.click_and_hold(source)
time.sleep(3)
for i in range(5):
    actions.move_by_offset(xoffset=17,yoffset=0).perform()
    time.sleep(0.5)

actions.release()

执行JavaScript

对于某些操作，Selenium API并没有提供。比如，下拉进度条，它可以直接模拟运行JavaScript，此时使用execute_script()方法即可实现，代码如下：

from selenium import webdriver

browser = webdriver.Chrome()
browser.get('https://www.jd.com/')
browser.execute_script('window.scrollTo(0, document.body.scrollHeight)')
browser.execute_script('alert("123")')

获取页面源码数据

通过page_source属性可以获取网页的源代码，接着就可以使用解析库（如正则表达式、Beautiful Soup、pyquery等）来提取信息了。

前进和后退 

#模拟浏览器的前进后退
import time
from selenium import webdriver

browser=webdriver.Chrome()
browser.get('https://www.baidu.com')
browser.get('https://www.taobao.com')
browser.get('http://www.sina.com.cn/')

browser.back()
time.sleep(10)
browser.forward()
browser.close()

Cookie处理

使用Selenium，还可以方便地对Cookies进行操作，例如获取、添加、删除Cookies等。示例如下：

from selenium import webdriver

browser = webdriver.Chrome()
browser.get('https://www.zhihu.com/explore')
print(browser.get_cookies())
browser.add_cookie({'name': 'name', 'domain': 'www.zhihu.com', 'value': 'germey'})
print(browser.get_cookies())
browser.delete_all_cookies()
print(browser.get_cookies())

异常处理

from selenium import webdriver
from selenium.common.exceptions import TimeoutException,NoSuchElementException,NoSuchFrameException

try:
    browser=webdriver.Chrome()
    browser.get('http://www.runoob.com/try/try.php?filename=jqueryui-api-droppable')
    browser.switch_to.frame('iframssseResult')

except TimeoutException as e:
    print(e)
except NoSuchFrameException as e:
    print(e)
finally:
    browser.close()

phantomJS

PhantomJS是一款无界面的浏览器，其自动化操作流程和上述操作谷歌浏览器是一致的。由于是无界面的，为了能够展示自动化操作流程，PhantomJS为用户提供了一个截屏的功能，使用save_screenshot函数实现。

from selenium import webdriver
import time

# phantomjs路径
path = r'PhantomJS驱动路径'
browser = webdriver.PhantomJS(path)

# 打开百度
url = 'http://www.baidu.com/'
browser.get(url)

time.sleep(3)

browser.save_screenshot(r'phantomjs\baidu.png')

# 查找input输入框
my_input = browser.find_element_by_id('kw')
# 往框里面写文字
my_input.send_keys('美女')
time.sleep(3)
#截屏
browser.save_screenshot(r'phantomjs\meinv.png')

# 查找搜索按钮
button = browser.find_elements_by_class_name('s_btn')[0]
button.click()

time.sleep(3)

browser.save_screenshot(r'phantomjs\show.png')

time.sleep(3)

browser.quit()

谷歌无头浏览器

由于PhantomJs最近已经停止了更新和维护，所以推荐大家可以使用谷歌的无头浏览器，是一款无界面的谷歌浏览器。

from selenium import webdriver
from selenium.webdriver.chrome.options import Options
import time

# 创建一个参数对象，用来控制chrome以无界面模式打开
chrome_options = Options()
chrome_options.add_argument('--headless')
chrome_options.add_argument('--disable-gpu')
# 驱动路径
path = r'C:\Users\ZBLi\Desktop\1801\day05\ziliao\chromedriver.exe'

# 创建浏览器对象
browser = webdriver.Chrome(executable_path=path, chrome_options=chrome_options)

# 上网
url = 'http://www.baidu.com/'
browser.get(url)
time.sleep(3)

browser.save_screenshot('baidu.png')

browser.quit()

登录qq空间，爬取数据

import requests
from selenium import webdriver
from lxml import etree
import time

driver = webdriver.Chrome(executable_path='/Users/bobo/Desktop/chromedriver')
driver.get('https://qzone.qq.com/')
#在web 应用中经常会遇到frame 嵌套页面的应用，使用WebDriver 每次只能在一个页面上识别元素，对于frame 嵌套内的页面上的元素，直接定位是定位是定位不到的。这个时候就需要通过switch_to_frame()方法将当前定位的主体切换了frame 里。
driver.switch_to.frame('login_frame')
driver.find_element_by_id('switcher_plogin').click()

#driver.find_element_by_id('u').clear()
driver.find_element_by_id('u').send_keys('328410948')  #这里填写你的QQ号
#driver.find_element_by_id('p').clear()
driver.find_element_by_id('p').send_keys('xxxxxx')  #这里填写你的QQ密码

driver.find_element_by_id('login_button').click()
time.sleep(2)
driver.execute_script('window.scrollTo(0,document.body.scrollHeight)')
time.sleep(2)
driver.execute_script('window.scrollTo(0,document.body.scrollHeight)')
time.sleep(2)
driver.execute_script('window.scrollTo(0,document.body.scrollHeight)')
time.sleep(2)
page_text = driver.page_source

tree = etree.HTML(page_text)
#执行解析操作
li_list = tree.xpath('//ul[@id="feed_friend_list"]/li')
for li in li_list:
    text_list = li.xpath('.//div[@class="f-info"]//text()|.//div[@class="f-info qz_info_cut"]//text()')
    text = ''.join(text_list)
    print(text+'\n\n\n')

driver.close()

尽可能多的爬取豆瓣网中的电影信息

from selenium import webdriver
from time import sleep
import time

if __name__ == '__main__':
    url = 'https://movie.douban.com/typerank?type_name=%E6%81%90%E6%80%96&type=20&interval_id=100:90&action='
    # 发起请求前，可以让url表示的页面动态加载出更多的数据
    path = r'C:\Users\Administrator\Desktop\爬虫授课\day05\ziliao\phantomjs-2.1.1-windows\bin\phantomjs.exe'
    # 创建无界面的浏览器对象
    bro = webdriver.PhantomJS(path)
    # 发起url请求
    bro.get(url)
    time.sleep(3)
    # 截图
    bro.save_screenshot('1.png')

    # 执行js代码（让滚动条向下偏移n个像素（作用：动态加载了更多的电影信息））
    js = 'window.scrollTo(0,document.body.scrollHeight)'
    bro.execute_script(js)  # 该函数可以执行一组字符串形式的js代码
    time.sleep(2)

    bro.execute_script(js)  # 该函数可以执行一组字符串形式的js代码
    time.sleep(2)
    bro.save_screenshot('2.png')
    time.sleep(2)
    # 使用爬虫程序爬去当前url中的内容
    html_source = bro.page_source # 该属性可以获取当前浏览器的当前页的源码（html）
    with open('./source.html', 'w', encoding='utf-8') as fp:
        fp.write(html_source)
    bro.quit()

selenium规避被检测识别

现在不少大网站有对selenium采取了监测机制。比如正常情况下我们用浏览器访问淘宝等网站的 window.navigator.webdriver的值为 
undefined。而使用selenium访问则该值为true。那么如何解决这个问题呢？

只需要设置Chromedriver的启动参数即可解决问题。在启动Chromedriver之前，为Chrome开启实验性功能参数excludeSwitches，它的值为['enable-automation']，完整代码如下：

from selenium.webdriver import Chrome
from selenium.webdriver import ChromeOptions

option = ChromeOptions()
option.add_experimental_option('excludeSwitches', ['enable-automation'])
driver = Chrome(options=option)

作业

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