淘宝商品信息定向爬虫

GitOPEN

发布于 2019-01-29 10:07:36

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前言

最近在学习数据分析的时候，提前学习了爬虫，其实在很早之前就学习过Python了，但是后来学习Android了，没有将Python很好的实践。但是学习了爬虫之后，我觉得自己写爬虫收集数据，放在自己的服务器上，然后再用自己的App展示出来，就不用再苦于没有数据了。但是，要想写出好的爬虫，也是一件不容易的事情，需要多加练习。

这次写这个淘宝商品信息定向爬虫仅仅是为了练习一下一些爬虫的常用方法，这里它涉及了如下的知识点：

爬虫的一个常用思路；
Python的requests库和正则表达式的用法；
pymongo以及mongoDB的用法；
tkinter的用法；
xlsxwriter库以及导出数据到Excel文件的用法；
matplotlib库画出统计图表的用法。

此外，还需要有一台自己的VPS，并且会用Linux，配置好MongoDB服务器。这里推荐我在用的VPS服务商，使用下面的连接购买他家的服务，会得到一定的价钱优惠：强推本站VPS！优惠

效果展示

这个是界面，提供了数据库服务器的一些必填参数，用于连接MongoDB服务器；还有数据的保存方式，提供了保存到数据库和导出到Excel文件两种方式；同时，还提供了画出简单的数据图表的功能。

图2展示了Excel文件的命名规则。

图3是使用Robomongo这个工具来看一下MongoDB中我们爬取到的数据。

一共4400条数据。

Excel文件中的数据展示。

将数据用Matplolib线性图来表示。

将数据用Matplolib柱状图来表示。

将数据用Matplolib散点图来表示。

思路过程

明确需求

我们的目标就是，在淘宝中用关键词搜索商品，然后将结果列表中的所有单个项的信息爬取出来，存储到MongoDB或者Excel文件中，最终画出数据图表。

例如，我们在淘宝中搜索美食，会得到100页数据，每个页面中的单个商品项一共是44个。

获取目标链接

我们需要获取到淘宝的搜索页面的连接，用来作为Python爬虫的入口。当我们在淘宝主页中输入美食搜索后，得到一个链接：

https://s.taobao.com/search?q=%E7%BE%8E%E9%A3%9F&imgfile=&commend=all&ssid=s5-e&search_type=item&sourceId=tb.index&spm=a21bo.50862.201856-taobao-item.1&ie=utf8&initiative_id=tbindexz_20170505

如图：

但是这个链接我们可以这样来分析：将其中的一系列参数逐个去除，看看结果页面是否有变化，如果没有变化，那么说明这个参数是多余的，可以去除。

去除多余后的连接，并访问它： https://s.taobao.com/search?q=%E7%BE%8E%E9%A3%9F

其实，%E7%BE%8E%E9%A3%9F就是美食被编码后的字符串。

接着，我们来看一下，当我们选择了第3页后，链接有什么变化： https://s.taobao.com/search?q=%E7%BE%8E%E9%A3%9F&bcoffset=3&ntoffset=0&p4ppushleft=1%2C48&s=88

如图操作：

同样的方法，我们把其中的参数逐个去除，得到了一个最简的连接： https://s.taobao.com/search?q=%E7%BE%8E%E9%A3%9F&s=88

其中，s=88表示第3页，那么我们推测，s=44表示第2页，s=0表示第1页。在浏览器中访问这几个链接： https://s.taobao.com/search?q=%E7%BE%8E%E9%A3%9F&s=0 https://s.taobao.com/search?q=%E7%BE%8E%E9%A3%9F&s=44

我们发现，正如我们推测的那样。

到这里，我们得到了入口链接的基本形式： https://s.taobao.com/search?q=`关键词`&s=`页面商品个数`

更进一步，我们想到，可以用Python的Requests库来访问这个链接，得到我们想要的页面信息。

明确需要哪些数据

如图，途中的一个Item中，包含了我们要提取的信息：

如何拿到数据

当我们访问到页面的时候，在页面空白处单击右键，进行查看源代码。然后，我们得到了这样的信息：

我们可以从中看到，淘宝是通过js解析json数据来展示页面的。于是，我们把下面的json字符串拿来格式化以下，如下图：

从中，我们看到了我们想要的数据的字段。哈哈，这样数据就很容易获取到了。

拿到数据

这里，由于数据是以json字符串的形式返回的，我们用正则表达式匹配出来想要的信息，岂不是可以提高获取数据的速度~~

titles = re.findall(r'\"raw_title\":\".*?\"', html)
prices = re.findall(r'\"view_price\":\"[\d.]*\"', html)
deals = re.findall(r'\"view_sales\":\"[0-9]*[1-9][0-9]*[\u4e00-\u9fa5]+\"', html)
pics = re.findall(r'\"pic_url\":\".*?"', html)
detailurls = re.findall(r'\"detail_url":\".*?\"', html)
locations = re.findall(r'\"item_loc\":\"\D*?\"', html)
shops = re.findall(r'\"nick\":\".*?\"', html)
shopurls = re.findall(r'\"shopLink\":\".*?\"', html)

写代码

思路已经分析完毕，这里给出源代码，代码中有必要的注释，可以参考。如果看不太明白，可以动手敲一敲代码。源码如下：

import threading
import requests
import re
import pymongo
import tkinter as tk
from tkinter import messagebox
import time
import xlsxwriter
import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np
import random

# from pylab import *

is_running = False


def get_html(url):
    '''
    访问url链接，取得html源码并返回
    :param url: url链接地址
    :return: 获取正常，返回html源码；出现异常，返回None
    '''
    try:
        user_agent = 'Mozilla/5.0 (Windows NT 6.2; WOW64) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/45.0.2454.101 Safari/537.36'
        headers = {'User_agent': user_agent}
        r = requests.get(url, headers=headers)
        r.raise_for_status()
        r.encoding = "utf-8"
        return r.text
    except Exception as e:
        info = "获取html出现异常：\n" + str(e)
        print(info)
        print_info(info)
        return None


def parse_data(result, html):
    '''
    从html中提取每个信息，并格式化为字典，存储在result这个列表中的同时，保存到数据库中去
    :param result: 结果列表
    :param html: html源码
    '''

    try:
        titles = re.findall(r'\"raw_title\":\".*?\"', html)
        prices = re.findall(r'\"view_price\":\"[\d.]*\"', html)
        deals = re.findall(
            r'\"view_sales\":\"[0-9]*[1-9][0-9]*[\u4e00-\u9fa5]+\"', html)
        pics = re.findall(r'\"pic_url\":\".*?"', html)
        detailurls = re.findall(r'\"detail_url":\".*?\"', html)
        locations = re.findall(r'\"item_loc\":\"\D*?\"', html)
        shops = re.findall(r'\"nick\":\".*?\"', html)
        shopurls = re.findall(r'\"shopLink\":\".*?\"', html)

        for i in range(len(titles)):
            product = {
                'title':
                    eval(str(titles[i].split(":")[1])),
                'price':
                    eval(str(prices[i].split(":")[1])),
                'deal':
                    eval(str(deals[i].split(":")[1]))[:-3],
                'pic':
                    "https:" + eval(str(pics[i].split(":")[1])),
                'detailurl':
                    ("https:" + eval(str(detailurls[i].split(":")[1]))
                     ).encode("unicode_escape").decode("unicode_escape"),
                'location':
                    eval(str(locations[i].split(":")[1])),
                'shop':
                    eval(str(shops[i].split(":")[1])),
                'shopurl':
                    "https:" + eval(str(shopurls[i].split(":")[1])).encode(
                        "unicode_escape").decode("unicode_escape")
            }
            print(product)
            result.append(product)
    except Exception as e:
        info = "提取信息出现异常：\n" + str(e)
        print(info)
        print_info(info)


def save_to_db(dburl, dbport, dbname, dbuser, dbpwd, dbtable, products):
    info = "正在保存数据到数据库。"
    print_info(info)
    print(info)

    client = pymongo.MongoClient(host=dburl, port=int(dbport))

    if dbuser and dbpwd:
        client['admin'].authenticate(dbuser, dbpwd, dbname, 'DEFAULT')

    db = client[dbname]

    try:
        db[dbtable].insert_many(products)
    except Exception as e:
        info = "保存到数据库出现异常：\n" + str(e) + "\n"
        print_info(info)
        print(info)

    info = "保存到数据库成功。"
    print_info(info)
    print(info)


def spider_crawl(dburl, dbport, dbname, dbuser, dbpwd, dbtable, keyword, depth, mode):
    link = "https://s.taobao.com/search?q=" + keyword + "&sort=sale-desc"
    products = []
    for i in range(int(depth)):
        info = "正在读取第 " + str(i + 1) + " 页。"
        print_info(info)
        print(info)
        try:
            url = link + "&s=" + str(44 * i)
            html = get_html(url)
            parse_data(products, html)
        except Exception as e:
            info = "spider_crawl出现异常：\n" + str(e)
            print_info(info)
            print(info)
            continue
    result_info = "爬取完毕，共获取到 " + str(len(products)) + " 条商品信息。"
    print_info(result_info)
    print(result_info)
    if mode == 1:
        save_to_db(dburl, dbport, dbname, dbuser, dbpwd, dbtable, products)
    elif mode == 2:
        write_to_excel(keyword, dbname, dbtable, products)
    elif mode == 3:
        save_to_db(dburl, dbport, dbname, dbuser, dbpwd, dbtable, products)
        write_to_excel(keyword, dbname, dbtable, products)

    info = "提示：此次爬取信息过程完整结束。"
    print_info(info)
    print(info)
    is_running = False


def write_to_excel(keyword, dbname, dbtable, products):
    # time.strftime('%Y-%m-%d_%H:%M:%S', time.localtime(time.time())
    info = "正在保存数据到Excel文件。"
    print_info(info)
    print(info)

    filename = keyword + '_' + dbname + '_' + dbtable + '_' + time.strftime(
        "%Y-%m-%d_%H-%M-%S",
        time.localtime(time.time())) + '_' + str(len(products)) + '.xlsx'
    workbook = xlsxwriter.Workbook(filename)
    worksheet = workbook.add_worksheet()

    headers = [
        '_id', 'title', 'price', 'deal', 'shop', 'location', 'pic',
        'detailurl', 'shopurl'
    ]
    # headers = ['title', 'price', 'deal', 'shop', 'location']
    header_row = 0
    for header in headers:
        col = headers.index(header)
        worksheet.write(header_row, col, header)

    # worksheet.write_rich_string(data_row, col, str(_value))
    data_row = 1
    for product in products:
        for _key, _value in product.items():
            col = headers.index(_key)
            if _key == '_id' or _key == 'pic' or _key == 'detailurl' or _key == 'shopurl':
                worksheet.write_rich_string(data_row, col, str(_value))
            else:
                worksheet.write(data_row, col, str(_value))
        data_row += 1
    workbook.close()
    info = "成功保存数据到Excel文件。"
    print_info(info)
    print(info)


def crawl():
    is_running = True

    db_url = entry_db_url.get()
    db_port = entry_db_port.get()
    db_name = entry_db_name.get()
    db_user = entry_db_user.get()
    db_pwd = entry_db_pwd.get()
    db_table = entry_db_table.get()
    keyword = entry_keyword.get()
    depth = entry_depth.get()

    mode = var_radio.get()

    if mode == 0:
        messagebox.showerror(title='错误！', message='没有选择数据保存方式！')
    elif mode == 1 or mode == 3:
        if db_url and db_port and db_name and db_table and keyword and depth:
            if int(depth) > 100:
                depth = 100
            elif int(depth) <= 0:
                depth = 1
            run_in_thread(spider_crawl, db_url, db_port, db_name, db_user, db_pwd, db_table,
                          keyword, depth, mode)
        else:
            messagebox.showerror(title='错误！', message='如果您的数据库不需要登录，则④⑤两项可以不填；否则，①~⑧项必须全部填写！')
    elif mode == 2:
        if keyword and depth:
            run_in_thread(spider_crawl, db_url, db_port, db_name, db_table,
                          keyword, depth, mode)
        else:
            messagebox.showerror(title='错误！', message='⑦⑧项必须全部填写！')


def run_in_thread(func, *args):
    t = threading.Thread(target=func, args=args)
    t.setDaemon(True)
    t.start()


def exit_app():
    if is_running:
        messagebox.showerror(title='不能退出！', message='程序还在运行，请等待程序运行完毕后再退出。')
    else:
        root.quit()


def print_info(info):
    result_text.insert('end',
                       "\n" + info + "\n------------------------------------")
    result_text.see("end")


def radio_selector():
    return var_radio.get()


def read_from_db():
    dburl = entry_db_url.get()
    dbport = entry_db_port.get()
    dbname = entry_db_name.get()
    dbuser = entry_db_user.get()
    dbpwd = entry_db_pwd.get()
    dbtable = entry_db_table.get()

    client = pymongo.MongoClient(host=dburl, port=int(dbport))

    if dbuser and dbpwd:
        client['admin'].authenticate(dbuser, dbpwd, 'admin', 'DEFAULT')

    db = client[dbname]

    items = db[dbtable].find({}, {'price': 1, 'deal': 1, '_id': 0})

    results = {}
    for item in items:
        results[item['deal']] = item['price']
    return results


def show_linear_chart():

    # mpl.rcParams['font.sans-serif'] = ['SimHei']  # 用来正常显示中文标签
    # mpl.rcParams['axes.unicode_minus'] = False  # 用来正常显示负号

    datas = read_from_db()

    max_deal = max(datas.keys(), key=lambda x: int(x))
    min_deal = min(datas.keys(), key=lambda x: int(x))
    max_price = max(datas.values(), key=lambda x: float(x))
    min_price = min(datas.values(), key=lambda x: float(x))

    y_ticks = np.linspace(int(min_deal), int(max_deal), 10, endpoint=False)
    x_ticks = np.linspace(float(min_price), float(max_price), 10, endpoint=False)

    plt.figure()
    plt.title("线性图表",fontproperties='SimHei',fontsize=20,color='green')
    plt.xlabel("商品价格（元）",fontproperties='SimHei',fontsize=15,color='green')
    plt.ylabel("商品销量（件）",fontproperties='SimHei',fontsize=15,color='green')
    ax = plt.gca()
    ax.set_xticks(x_ticks)
    ax.set_yticks(y_ticks)
    # y, x = zip(*sorted(datas.items()))
    # plt.plot(x, y)
    # plt.plot(*zip(*sorted(datas.items())))
    new_list = zip(datas.values(), datas.keys())
    new_datas = sorted(new_list, key=lambda x: float(x[0]))
    # print(new_datas)
    x, y = zip(*new_datas)
    plt.plot(x, y)
    plt.show()


def show_scatter_chart():
    datas = read_from_db()

    max_deal = max(datas.keys(), key=lambda x: int(x))
    min_deal = min(datas.keys(), key=lambda x: int(x))
    max_price = max(datas.values(), key=lambda x: float(x))
    min_price = min(datas.values(), key=lambda x: float(x))

    y_ticks = np.linspace(int(min_deal), int(max_deal), 10, endpoint=False)
    x_ticks = np.linspace(float(min_price), float(max_price), 10, endpoint=False)

    plt.figure()
    plt.title("散点图表",fontproperties='SimHei',fontsize=20,color='green')
    plt.xlabel("商品价格（元）",fontproperties='SimHei',fontsize=15,color='green')
    plt.ylabel("商品销量（件）",fontproperties='SimHei',fontsize=15,color='green')
    ax = plt.gca()
    ax.set_xticks(x_ticks)
    ax.set_yticks(y_ticks)

    new_list = zip(datas.values(), datas.keys())
    new_datas = sorted(new_list, key=lambda x: float(x[0]))
    # print(new_datas)
    # y, x = zip(*sorted(datas.items()))
    x, y = zip(*new_datas)
    plt.scatter(x, y, c='r')
    plt.show()


def show_bar_chart():
    # 随着价格的升高，销量的变化
    datas = read_from_db()

    max_deal = max(datas.keys(), key=lambda x: int(x))
    min_deal = min(datas.keys(), key=lambda x: int(x))
    max_price = max(datas.values(), key=lambda x: float(x))
    min_price = min(datas.values(), key=lambda x: float(x))

    y_ticks = np.linspace(int(min_deal), int(max_deal), 10, endpoint=False)
    x_ticks = np.linspace(float(min_price), float(max_price), 10, endpoint=False)

    plt.figure()
    plt.title("柱状图表",fontproperties='SimHei',fontsize=20,color='green')
    plt.xlabel("商品价格（元）",fontproperties='SimHei',fontsize=15,color='green')
    plt.ylabel("商品销量（件）",fontproperties='SimHei',fontsize=15,color='green')
    ax = plt.gca()
    ax.set_xticks(x_ticks)
    ax.set_yticks(y_ticks)

    # new_list = zip(datas.values(), datas.keys())
    new_list = sorted(zip(datas.values(), datas.keys()), key=lambda x: float(x[0]))
    sample = random.sample(new_list, int(len(new_list) * 0.3))
    sorted_sample = sorted(sample, key=lambda x: float(x[0]))
    print(sorted_sample)

    x_list = []
    y_list = []
    for x, y in sorted_sample:
        x_list.append(float(x))
        y_list.append(int(y))
    plt.bar(x_list, y_list, width=5.0, facecolor='blue', edgecolor='')
    plt.show()


title = '淘宝商品定向爬虫'
author = 'Powered by 孙佳佳'
font_normal_size = 14

root = tk.Tk()
root.title(title)
root.geometry('820x700')
root.anchor('center')
root.resizable(0, 0)

label_title = tk.Label(root, text=title, font=('', 26))
label_title.pack(anchor='center')

label_author = tk.Label(root, text=author, font=('', 14), fg='blue')
label_author.place(x=300, y=50)

label_db_url = tk.Label(root, text='①数据库地址：', font=('', font_normal_size))
label_db_url.place(x=100, y=100)
entry_db_url = tk.Entry(root, show=None, font=('', font_normal_size))
entry_db_url.insert('end', '108.61.162.201')
entry_db_url.place(x=250, y=100)

label_db_port = tk.Label(root, text='②数据库端口：', font=('', font_normal_size))
label_db_port.place(x=100, y=150)
entry_db_port = tk.Entry(root, show=None, font=('', font_normal_size))
entry_db_port.insert('end', '10000')
entry_db_port.place(x=250, y=150)

label_db_name = tk.Label(root, text='③数据库名称：', font=('', font_normal_size))
label_db_name.place(x=100, y=200)
entry_db_name = tk.Entry(root, show=None, font=('', font_normal_size))
entry_db_name.insert('end', 'jack')
entry_db_name.place(x=250, y=200)

label_db_user = tk.Label(root, text='④数据库用户：', font=('', font_normal_size))
label_db_user.place(x=100, y=250)
entry_db_user = tk.Entry(root, show=None, font=('', font_normal_size))
entry_db_user.insert('end', 'jack')
entry_db_user.place(x=250, y=250)

label_db_pwd = tk.Label(root, text='⑤数据库密码：', font=('', font_normal_size))
label_db_pwd.place(x=100, y=300)
entry_db_pwd = tk.Entry(root, show=None, font=('', font_normal_size))
entry_db_pwd.insert('end', '1238912389')
entry_db_pwd.place(x=250, y=300)

label_db_table = tk.Label(root, text='⑥数据库表名：', font=('', font_normal_size))
label_db_table.place(x=100, y=350)
entry_db_table = tk.Entry(root, show=None, font=('', font_normal_size))
entry_db_table.insert('end', 'coffee')
entry_db_table.place(x=250, y=350)

label_keyword = tk.Label(root, text='⑦商品关键词：', font=('', font_normal_size))
label_keyword.place(x=100, y=400)
entry_keyword = tk.Entry(root, show=None, font=('', font_normal_size))
entry_keyword.insert('end', '黑咖啡')
entry_keyword.place(x=250, y=400)

label_depth = tk.Label(root, text='⑧深度≤100：', font=('', font_normal_size))
label_depth.place(x=100, y=450)
entry_depth = tk.Entry(root, show=None, font=('', font_normal_size))
entry_depth.insert('end', '10')
entry_depth.place(x=250, y=450)

result_text = tk.Text(root, font=('', font_normal_size), width=53, height=8)
result_text.place(x=100, y=500)

button_run = tk.Button(
    root, text='开始爬取', font=('', font_normal_size), command=crawl)
button_run.place(x=520, y=250)

button_exit = tk.Button(
    root, text='退出程序', font=('', font_normal_size), command=exit_app)
button_exit.place(x=640, y=250)

button_tu_1 = tk.Button(
    root, text='线性图表', font=('', font_normal_size), command=show_linear_chart)
button_tu_1.place(x=520, y=300)

button_tu_2 = tk.Button(
    root, text='散点图表', font=('', font_normal_size), command=show_scatter_chart)
button_tu_2.place(x=640, y=300)

button_tu_3 = tk.Button(
    root, text='柱状图表', font=('', font_normal_size), command=show_bar_chart)
button_tu_3.place(x=520, y=350)

var_radio = tk.IntVar()
radio_db = tk.Radiobutton(
    root,
    text='保存到数据库',
    variable=var_radio,
    value=1,
    font=('', font_normal_size))
radio_db.place(x=520, y=100)

radio_excel = tk.Radiobutton(
    root,
    text='导出到Excel文件',
    variable=var_radio,
    value=2,
    font=('', font_normal_size))
radio_excel.place(x=520, y=150)

radio_both = tk.Radiobutton(
    root,
    text='两种方式同时执行',
    variable=var_radio,
    value=3,
    font=('', font_normal_size))
radio_both.place(x=520, y=200)

root.mainloop()

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结语

代码非常简单，用起来也很方便。大家有问题的话，可以看下面的联系方式找到我，我们一起讨论。

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原始发表：2017/03/07，如有侵权请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除

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