Python 網路爬蟲 - 簡介

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網路爬蟲是從網路中自動提取資訊的過程。本章將深入瞭解網路爬蟲，將其與網路爬取進行比較，並說明為什麼要選擇網路爬蟲。您還將學習網路爬蟲的元件和工作原理。

什麼是網路爬蟲？

“爬取”一詞的字典含義是指從網路中獲取某些東西。這裡出現了兩個問題：我們可以從網路中獲取什麼以及如何獲取？

第一個問題的答案是“資料”。資料對於任何程式設計師來說都是不可或缺的，每個程式設計專案的根本需求都是大量有用的資料。

第二個問題的答案有點棘手，因為獲取資料的方法有很多。通常，我們可以從資料庫或資料檔案以及其他來源獲取資料。但是，如果我們需要大量可線上獲取的資料呢？獲取此類資料的一種方法是手動搜尋（在 Web 瀏覽器中點選）並儲存（複製貼上到電子表格或檔案中）所需的資料。這種方法非常繁瑣且耗時。另一種獲取此類資料的方法是使用網路爬蟲。

網路爬蟲，也稱為網路資料探勘或網路採集，是構建一個代理的過程，該代理可以自動從網路中提取、解析、下載和組織有用的資訊。換句話說，我們可以說，與其手動從網站儲存資料，不如讓網路爬蟲軟體根據我們的需求自動載入和提取來自多個網站的資料。

網路爬蟲的起源

網路爬蟲起源於螢幕抓取，螢幕抓取用於整合非 Web 應用程式或本機 Windows 應用程式。最初，螢幕抓取在全球資訊網 (WWW) 廣泛使用之前就已使用，但隨著 WWW 的擴充套件，它無法擴充套件。這使得自動化螢幕抓取方法變得必要，並出現了名為“網路爬蟲”的技術。

網路爬取與網路爬蟲

術語“網路爬取”和“網路爬蟲”通常可以互換使用，因為它們的根本概念都是提取資料。但是，它們彼此之間存在差異。我們可以從它們的定義中理解基本區別。

網路爬取基本上是使用機器人（又稱爬蟲）索引頁面上的資訊。它也稱為索引。另一方面，網路爬蟲是使用機器人（又稱爬蟲）自動提取資訊的一種方式。它也稱為資料提取。

為了理解這兩個術語之間的區別，讓我們看看下面給出的比較表：

網路爬蟲的用途

使用網路爬蟲的用途和原因與全球資訊網的用途一樣無限。網路爬蟲可以執行任何操作，例如線上訂購食物、為您掃描線上購物網站以及在門票可用時立即購買比賽門票等，就像人類可以做的那樣。這裡討論了一些網路爬蟲的重要用途：

• 電子商務網站 - 網路爬蟲可以從各種電子商務網站收集與特定產品價格相關的資料，以便進行比較。

• 內容聚合器 - 內容聚合器（如新聞聚合器和工作聚合器）廣泛使用網路爬蟲，以便為其使用者提供更新的資料。

• 營銷和銷售活動 - 網路爬蟲可以用於獲取電子郵件、電話號碼等資料，以用於銷售和營銷活動。

• 搜尋引擎最佳化 (SEO) - SEO 工具（如 SEMRush、Majestic 等）廣泛使用網路爬蟲來告知企業他們在對其重要的搜尋關鍵詞方面的排名情況。

• 機器學習專案的的資料 - 機器學習專案的檢索資料依賴於網路爬蟲。

研究資料 - 研究人員可以透過這種自動化過程節省時間，從而收集對其研究工作有用的資料。

網路爬蟲的元件

網路爬蟲包含以下元件：

網路爬蟲模組

網路爬蟲模組是網路爬蟲中非常必要的元件，用於透過向 URL 傳送 HTTP 或 HTTPS 請求來導航目標網站。爬蟲下載非結構化資料（HTML 內容）並將其傳遞給提取器（下一個模組）。

提取器

提取器處理獲取的 HTML 內容並將資料提取為半結構化格式。這也被稱為解析器模組，並使用不同的解析技術（如正則表示式、HTML 解析、DOM 解析或人工智慧）來執行其功能。

資料轉換和清理模組

上面提取的資料不適合直接使用。它必須透過一些清理模組，以便我們能夠使用它。字串操作或正則表示式等方法可用於此目的。請注意，提取和轉換也可以一步完成。

儲存模組

提取資料後，我們需要根據我們的要求儲存它。儲存模組將以標準格式輸出資料，該資料可以儲存在資料庫或 JSON 或 CSV 格式中。

網路爬蟲的工作原理

網路爬蟲可以定義為用於下載多個網頁的內容並從中提取資料的軟體或指令碼。

我們可以透過上面給出的圖表中的簡單步驟瞭解網路爬蟲的工作原理。

步驟 1：從網頁下載內容

在此步驟中，網路爬蟲將從多個網頁下載請求的內容。

步驟 2：提取資料

網站上的資料是 HTML，並且大部分是非結構化的。因此，在此步驟中，網路爬蟲將解析並從下載的內容中提取結構化資料。

步驟 3：儲存資料

在這裡，網路爬蟲將以 CSV、JSON 或資料庫等任何格式儲存和儲存提取的資料。

步驟 4：分析資料

在成功完成所有這些步驟後，網路爬蟲將分析由此獲得的資料。