网络爬虫和HTML基础

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目标

完成本次阅读后，您将能够：

理解HTML结构和标签组成的关键概念

掌握HTML文档树的概念

熟悉HTML表格的使用

掌握使用Python和BeautifulSoup进行网页抓取的基础知识

网络爬虫简介

网络爬虫（web scraping，也称为网络采集或网络数据提取）是从网站中自动提取信息的过程。它被广泛应用于数据分析、数据挖掘、价格比较和内容聚合等领域。

网络爬虫如何工作

HTTP请求

网络爬虫的工作始于发送HTTP请求。它向特定URL发送请求（通常是HTTP GET请求）来获取网页内容，这个过程类似于浏览器访问网站。

网页检索

网站服务器接收到请求后，会返回网页的HTML内容，包括可见的文本、媒体元素以及定义页面布局的HTML结构。

HTML解析

获取HTML内容后，需要将其解析成可处理的格式。在Python中，我们使用BeautifulSoup库来完成这项工作。它能将HTML内容转换为结构化的格式，便于导航和操作。

数据提取

完成HTML解析后，爬虫可以开始提取所需的特定数据，如文本、链接、图像、表格、产品价格或新闻文章等。爬虫通过识别HTML标签、属性和结构模式来定位这些数据。

数据转换

提取的数据通常需要进一步处理，如移除HTML标签、转换数据格式或清理杂乱数据。这个步骤确保数据可用于后续分析或其他用途。

存储

处理后的数据可以存储在数据库、电子表格、JSON或CSV文件等多种格式中。存储格式的选择取决于具体项目需求。

自动化

网页抓取通常通过脚本或程序实现自动化。这些工具可以定期从多个网页或网站提取数据，特别适合采集动态更新的网站内容。

HTML结构

超文本标记语言（HTML）是网页的基础，理解其结构对网络爬虫至关重要。

<html>是HTML页面的根元素

<head>包含网页的元信息

<body>包含网页的主要内容

<h3>定义三级标题，使文本变大并加粗

<p>定义段落内容

HTML标签的组成

HTML标签定义了网页内容的结构，并可包含多个属性。

每个HTML标签都有开始标签和结束标签

标签都有特定的名称（如<a>表示链接标签）

标签可以包含属性，通过名称和值对为标签提供额外信息

HTML文档树

HTML文档可以视为一个由标签构成的树状结构。

标签可以包含文本和其他标签，形成父子关系

同级标签互为兄弟节点

例如，<html>标签包含<head>和<body>标签作为子节点，而<head>和<body>互为兄弟节点

HTML表格

HTML表格是展示结构化数据的重要工具。

使用<table>标签创建表格

使用<tr>标签定义表格行

使用<th>标签定义表头单元格

使用<td>标签定义普通单元格

网络爬虫

网络爬虫使用Python从网页中提取信息，可以节省时间并实现数据收集自动化。

所需工具

网页抓取主要需要两个Python模块：Requests和BeautifulSoup。请确保在开始前已安装这些模块。

获取和解析HTML

以下是使用BeautifulSoup解析网页内容的基本步骤：

导航HTML结构

BeautifulSoup将HTML内容转换为树状结构，便于导航。您可以使用find_all等函数来查找和提取特定的HTML元素。例如，查找所有链接标签并打印其文本内容：

自定义数据提取

网络爬虫可以根据需求浏览HTML结构并提取特定信息，这通常涉及在HTML文档中查找特定的标签、属性或文本内容。

使用BeautifulSoup进行HTML解析

BeautifulSoup是一个强大的HTML解析工具，它能够根据标签、属性或文本查找元素，简化了信息提取的过程。

使用pandas的read_html进行表格提取

Pandas库提供了read_html函数，可以自动从网页中提取表格数据，并将其转换为便于分析的格式，类似于将网页表格导入电子表格。

结论

本文介绍了使用BeautifulSoup和Pandas进行网页抓取的基础知识，重点讲解了元素提取和表格处理。BeautifulSoup简化了HTML解析过程，而Pandas的read_html功能使表格数据提取变得便捷。我们还强调了遵守网站使用条款进行负责任的网页抓取的重要性。掌握这些知识后，您就能够进行准确的数据提取工作。

作者

Akansha Yadav

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