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[Python3网络爬虫开发实战] 7.2-Splash的使用

Python 崔庆才 6922浏览 2评论

Splash是一个JavaScript渲染服务,是一个带有HTTP API的轻量级浏览器,同时它对接了Python中的Twisted和QT库。利用它,我们同样可以实现动态渲染页面的抓取。

1. 功能介绍

利用Splash,我们可以实现如下功能:

  • 异步方式处理多个网页渲染过程;
  • 获取渲染后的页面的源代码或截图;
  • 通过关闭图片渲染或者使用Adblock规则来加快页面渲染速度;
  • 可执行特定的JavaScript脚本;
  • 可通过Lua脚本来控制页面渲染过程;
  • 获取渲染的详细过程并通过HAR(HTTP Archive)格式呈现。

接下来,我们来了解一下它的具体用法。

2. 准备工作

在开始之前,请确保已经正确安装好了Splash并可以正常运行服务。如果没有安装,可以参考第1章。

3. 实例引入

首先,通过Splash提供的Web页面来测试其渲染过程。例如,我们在本机8050端口上运行了Splash服务,打开http://localhost:8050/即可看到其Web页面,如图7-6所示。

图7-6 Web页面

在图7-6右侧,呈现的是一个渲染示例。可以看到,上方有一个输入框,默认是http://google.com,这里换成百度测试一下,将内容更改为https://www.baidu.com,然后点击Render me按钮开始渲染,结果如图7-7所示。

图7-7 运行结果

可以看到,网页的返回结果呈现了渲染截图、HAR加载统计数据、网页的源代码。

通过HAR的结果可以看到,Splash执行了整个网页的渲染过程,包括CSS、JavaScript的加载等过程,呈现的页面和我们在浏览器中得到的结果完全一致。

那么,这个过程由什么来控制呢?重新返回首页,可以看到实际上是有一段脚本,内容如下:

这个脚本实际上是用Lua语言写的脚本。即使不懂这个语言的语法,但从脚本的表面意思,我们也可以大致了解到它首先调用go()方法去加载页面,然后调用wait()方法等待了一定时间,最后返回了页面的源码、截图和HAR信息。

到这里,我们大体了解了Splash是通过Lua脚本来控制了页面的加载过程的,加载过程完全模拟浏览器,最后可返回各种格式的结果,如网页源码和截图等。

接下来,我们就来了解Lua脚本的写法以及相关API的用法。

4. Splash Lua脚本

Splash可以通过Lua脚本执行一系列渲染操作,这样我们就可以用Splash来模拟类似Chrome、PhantomJS的操作了。

首先,我们来了解一下Splash Lua脚本的入口和执行方式。

入口及返回值

首先,来看一个基本实例:

我们将代码粘贴到刚才打开的http://localhost:8050/的代码编辑区域,然后点击Render me!按钮来测试一下。

我们看到它返回了网页的标题,如图7-8所示。这里我们通过evaljs()方法传入JavaScript脚本,而document.title的执行结果就是返回网页标题,执行完毕后将其赋值给一个title变量,随后将其返回。

图7-8 运行结果

注意,我们在这里定义的方法名称叫作main()。这个名称必须是固定的,Splash会默认调用这个方法。

该方法的返回值既可以是字典形式,也可以是字符串形式,最后都会转化为Splash HTTP Response,例如:

返回了一个字典形式的内容。例如:

返回了一个字符串形式的内容。

异步处理

Splash支持异步处理,但是这里并没有显式指明回调方法,其回调的跳转是在Splash内部完成的。示例如下:

运行结果是3个站点的截图,如图7-9所示。

图7-9 运行结果

在脚本内调用的wait()方法类似于Python中的sleep(),其参数为等待的秒数。当Splash执行到此方法时,它会转而去处理其他任务,然后在指定的时间过后再回来继续处理。

这里值得注意的是,Lua脚本中的字符串拼接和Python不同,它使用的是..操作符,而不是+。如果有必要,可以简单了解一下Lua脚本的语法,详见http://www.runoob.com/lua/lua-basic-syntax.html

另外,这里做了加载时的异常检测。go()方法会返回加载页面的结果状态,如果页面出现4xx或5xx状态码,ok变量就为空,就不会返回加载后的图片。

5. Splash对象属性

我们注意到,前面例子中main()方法的第一个参数是splash,这个对象非常重要,它类似于Selenium中的WebDriver对象,我们可以调用它的一些属性和方法来控制加载过程。接下来,先看下它的属性。

args

该属性可以获取加载时配置的参数,比如URL,如果为GET请求,它还可以获取GET请求参数;如果为POST请求,它可以获取表单提交的数据。Splash也支持使用第二个参数直接作为args,例如:

这里第二个参数args就相当于splash.args属性,以上代码等价于:

js_enabled

这个属性是Splash的JavaScript执行开关,可以将其配置为truefalse来控制是否执行JavaScript代码,默认为true。例如,这里禁止执行JavaScript代码:

接着我们重新调用了evaljs()方法执行JavaScript代码,此时运行结果就会抛出异常:

不过一般来说,不用设置此属性,默认开启即可。

resource_timeout

此属性可以设置加载的超时时间,单位是秒。如果设置为0或nil(类似Python中的None),代表不检测超时。示例如下:

例如,这里将超时时间设置为0.1秒。如果在0.1秒之内没有得到响应,就会抛出异常,错误如下:

此属性适合在网页加载速度较慢的情况下设置。如果超过了某个时间无响应,则直接抛出异常并忽略即可。

images_enabled

此属性可以设置图片是否加载,默认情况下是加载的。禁用该属性后,可以节省网络流量并提高网页加载速度。但是需要注意的是,禁用图片加载可能会影响JavaScript渲染。因为禁用图片之后,它的外层DOM节点的高度会受影响,进而影响DOM节点的位置。因此,如果JavaScript对图片节点有操作的话,其执行就会受到影响。

另外值得注意的是,Splash使用了缓存。如果一开始加载出来了网页图片,然后禁用了图片加载,再重新加载页面,之前加载好的图片可能还会显示出来,这时直接重启Splash即可。

禁用图片加载的示例如下:

这样返回的页面截图就不会带有任何图片,加载速度也会快很多。

plugins_enabled

此属性可以控制浏览器插件(如Flash插件)是否开启。默认情况下,此属性是false,表示不开启。可以使用如下代码控制其开启和关闭:

scroll_position

通过设置此属性,我们可以控制页面上下或左右滚动。这是一个比较常用的属性,示例如下:

这样我们就可以控制页面向下滚动400像素值,结果如图7-10所示。

图7-10 运行结果

如果要让页面左右滚动,可以传入x参数,代码如下:

6. Splash对象的方法

除了前面介绍的属性外,Splash对象还有如下方法。

go()

该方法用来请求某个链接,而且它可以模拟GET和POST请求,同时支持传入请求头、表单等数据,其用法如下:

其参数说明如下。

  • url:请求的URL。
  • baseurl:可选参数,默认为空,表示资源加载相对路径。
  • headers:可选参数,默认为空,表示请求头。
  • http_method:可选参数,默认为GET,同时支持POST
  • body:可选参数,默认为空,发POST请求时的表单数据,使用的Content-typeapplication/json
  • formdata:可选参数,默认为空,POST的时候的表单数据,使用的Content-typeapplication/x-www-form-urlencoded

该方法的返回结果是结果ok和原因reason的组合,如果ok为空,代表网页加载出现了错误,此时reason变量中包含了错误的原因,否则证明页面加载成功。示例如下:

这里我们模拟了一个POST请求,并传入了POST的表单数据,如果成功,则返回页面的源代码。

运行结果如下:

可以看到,我们成功实现了POST请求并发送了表单数据。

wait()

此方法可以控制页面的等待时间,使用方法如下:

参数说明如下。

  • time:等待的秒数。
  • cancel_on_redirect:可选参数,默认为false,表示如果发生了重定向就停止等待,并返回重定向结果。
  • cancel_on_error:可选参数,默认为false,表示如果发生了加载错误,就停止等待。

返回结果同样是结果ok和原因reason的组合。

我们用一个实例感受一下:

这可以实现访问淘宝并等待2秒,随后返回页面源代码的功能。

jsfunc()

此方法可以直接调用JavaScript定义的方法,但是所调用的方法需要用双中括号包围,这相当于实现了JavaScript方法到Lua脚本的转换。示例如下:

运行结果如下:

首先,我们声明了一个JavaScript定义的方法,然后在页面加载成功后调用了此方法计算出了页面中div节点的个数。

关于JavaScript到Lua脚本的更多转换细节,可以参考官方文档:https://splash.readthedocs.io/en/stable/scripting-ref.html#splash-jsfunc

evaljs()

此方法可以执行JavaScript代码并返回最后一条JavaScript语句的返回结果,使用方法如下:

比如,可以用下面的代码来获取页面标题:

runjs()

此方法可以执行JavaScript代码,它与evaljs()的功能类似,但是更偏向于执行某些动作或声明某些方法。例如:

这里我们用runjs()先声明了一个JavaScript定义的方法,然后通过evaljs()来调用得到的结果。

运行结果如下:

autoload()

此方法可以设置每个页面访问时自动加载的对象,使用方法如下:

参数说明如下。

  • source_or_url:JavaScript代码或者JavaScript库链接。
  • source:JavaScript代码。
  • url:JavaScript库链接

但是此方法只负责加载JavaScript代码或库,不执行任何操作。如果要执行操作,可以调用evaljs()runjs()方法。示例如下:

这里我们调用autoload()方法声明了一个JavaScript方法,然后通过evaljs()方法来执行此JavaScript方法。

运行结果如下:

另外,我们也可以使用autoload()方法加载某些方法库,如jQuery,示例如下:

运行结果如下:

call_later()

此方法可以通过设置定时任务和延迟时间来实现任务延时执行,并且可以在执行前通过cancel()方法重新执行定时任务。示例如下:

这里我们设置了一个定时任务,0.2秒的时候获取网页截图,然后等待1秒,1.2秒时再次获取网页截图,访问的页面是淘宝,最后将截图结果返回。运行结果如图7-11所示。

图7-11 运行结果

可以发现,第一次截图时网页还没有加载出来,截图为空,第二次网页便加载成功了。

http_get()

此方法可以模拟发送HTTP的GET请求,使用方法如下:

参数说明如下。

  • url:请求URL。
  • headers:可选参数,默认为空,请求头。
  • follow_redirects:可选参数,表示是否启动自动重定向,默认为true

示例如下:

运行结果如下:

http_post()

http_get()方法类似,此方法用来模拟发送POST请求,不过多了一个参数body,使用方法如下:

参数说明如下。

  • url:请求URL。
  • headers:可选参数,默认为空,请求头。
  • follow_redirects:可选参数,表示是否启动自动重定向,默认为true
  • body:可选参数,即表单数据,默认为空。

我们用实例感受一下:

运行结果如下:

可以看到,这里我们成功模拟提交了POST请求并发送了表单数据。

set_content()

此方法用来设置页面的内容,示例如下:

运行结果如图7-12所示。

图7-12 运行结果

html()

此方法用来获取网页的源代码,它是非常简单又常用的方法。示例如下:

运行结果如下:

png()

此方法用来获取PNG格式的网页截图,示例如下:

jpeg()

此方法用来获取JPEG格式的网页截图,示例如下:

har()

此方法用来获取页面加载过程描述,示例如下:

运行结果如图7-13所示,其中显示了页面加载过程中每个请求记录的详情。

图7-13 运行结果

url()

此方法可以获取当前正在访问的URL,示例如下:

运行结果如下:

get_cookies()

此方法可以获取当前页面的Cookies,示例如下:

运行结果如下:

add_cookie()

此方法可以为当前页面添加Cookie,用法如下:

该方法的各个参数代表Cookie的各个属性。

示例如下:

clear_cookies()

此方法可以清除所有的Cookies,示例如下:

这里我们清除了所有的Cookies,然后调用get_cookies()将结果返回。

运行结果如下:

可以看到,Cookies被全部清空,没有任何结果。

get_viewport_size()

此方法可以获取当前浏览器页面的大小,即宽高,示例如下:

运行结果如下:

set_viewport_size()

此方法可以设置当前浏览器页面的大小,即宽高,用法如下:

例如,这里访问一个宽度自适应的页面:

运行结果如图7-14所示。

图7-14 运行结果

set_viewport_full()

此方法可以设置浏览器全屏显示,示例如下:

set_user_agent()

此方法可以设置浏览器的User-Agent,示例如下:

这里我们将浏览器的User-Agent设置为Splash,运行结果如下:

可以看到,此处User-Agent被成功设置。

set_custom_headers()

此方法可以设置请求头,示例如下:

这里我们设置了请求头中的User-AgentSite属性,运行结果如下:

select()

该方法可以选中符合条件的第一个节点,如果有多个节点符合条件,则只会返回一个,其参数是CSS选择器。示例如下:

这里我们首先访问了百度,然后选中了搜索框,随后调用了send_text()方法填写了文本,然后返回网页截图。

结果如图7-15所示,可以看到,我们成功填写了输入框。

图7-15 运行结果

select_all()

此方法可以选中所有符合条件的节点,其参数是CSS选择器。示例如下:

这里我们通过CSS选择器选中了节点的正文内容,随后遍历了所有节点,将其中的文本获取下来。

运行结果如下:

可以发现,我们成功地将10个节点的正文内容获取了下来。

mouse_click()

此方法可以模拟鼠标点击操作,传入的参数为坐标值xy。此外,也可以直接选中某个节点,然后调用此方法,示例如下:

这里我们首先选中页面的输入框,输入了文本,然后选中“提交”按钮,调用了mouse_click()方法提交查询,然后页面等待三秒,返回截图,结果如图7-16所示。

图7-16 运行结果

可以看到,这里我们成功获取了查询后的页面内容,模拟了百度搜索操作。

前面介绍了Splash的常用API操作,还有一些API在这不再一一介绍,更加详细和权威的说明可以参见官方文档https://splash.readthedocs.io/en/stable/scripting-ref.html,此页面介绍了Splash对象的所有API操作。另外,还有针对页面元素的API操作,链接为https://splash.readthedocs.io/en/stable/scripting-element-object.html

7. Splash API调用

前面说明了Splash Lua脚本的用法,但这些脚本是在Splash页面中测试运行的,如何才能利用Splash渲染页面呢?怎样才能和Python程序结合使用并抓取JavaScript渲染的页面呢?

其实Splash给我们提供了一些HTTP API接口,我们只需要请求这些接口并传递相应的参数即可,下面简要介绍这些接口。

render.html

此接口用于获取JavaScript渲染的页面的HTML代码,接口地址就是Splash的运行地址加此接口名称,例如http://localhost:8050/render.html。可以用curl来测试一下:

我们给此接口传递了一个url参数来指定渲染的URL,返回结果即页面渲染后的源代码。

如果用Python实现的话,代码如下:

这样就可以成功输出百度页面渲染后的源代码了。

另外,此接口还可以指定其他参数,比如通过wait指定等待秒数。如果要确保页面完全加载出来,可以增加等待时间,例如:

此时得到响应的时间就会相应变长,比如这里会等待5秒多钟才能获取淘宝页面的源代码。

另外,此接口还支持代理设置、图片加载设置、Headers设置、请求方法设置,具体的用法可以参见官方文档https://splash.readthedocs.io/en/stable/api.html#render-html

render.png

此接口可以获取网页截图,其参数比render.html多了几个,比如通过widthheight来控制宽高,它返回的是PNG格式的图片二进制数据。示例如下:

这里我们传入了widthheight来设置页面大小为1000×700像素。

如果用Python实现,可以将返回的二进制数据保存为PNG格式的图片,具体如下:

得到的图片如图7-17所示。

图7-17 运行结果

这样我们就成功获取了京东首页渲染完成后的页面截图,详细的参数设置可以参考官网文档https://splash.readthedocs.io/en/stable/api.html#render-png

render.jpeg

此接口和render.png类似,不过它返回的是JPEG格式的图片二进制数据。

另外,此接口比render.png多了参数quality,它用来设置图片质量。

render.har

此接口用于获取页面加载的HAR数据,示例如下:

它的返回结果(如图7-18所示)非常多,是一个JSON格式的数据,其中包含页面加载过程中的HAR数据。

图7-18 运行结果

render.json

此接口包含了前面接口的所有功能,返回结果是JSON格式,示例如下:

结果如下:

可以看到,这里以JSON形式返回了相应的请求数据。

我们可以通过传入不同参数控制其返回结果。比如,传入html=1,返回结果即会增加源代码数据;传入png=1,返回结果即会增加页面PNG截图数据;传入har=1,则会获得页面HAR数据。例如:

这样返回的JSON结果会包含网页源代码和HAR数据。

此外还有更多参数设置,具体可以参考官方文档:https://splash.readthedocs.io/en/stable/api.html#render-json

execute

此接口才是最为强大的接口。前面说了很多Splash Lua脚本的操作,用此接口便可实现与Lua脚本的对接。

前面的render.html和render.png等接口对于一般的JavaScript渲染页面是足够了,但是如果要实现一些交互操作的话,它们还是无能为力,这里就需要使用execute接口了。

我们先实现一个最简单的脚本,直接返回数据:

然后将此脚本转化为URL编码后的字符串,拼接到execute接口后面,示例如下:

运行结果如下:

这里我们通过lua_source参数传递了转码后的Lua脚本,通过execute接口获取了最终脚本的执行结果。

这里我们更加关心的肯定是如何用Python来实现,上例用Python实现的话,代码如下:

运行结果如下:

这里我们用Python中的三引号将Lua脚本包括起来,然后用urllib.parse模块里的quote()方法将脚本进行URL转码,随后构造了Splash请求URL,将其作为lua_source参数传递,这样运行结果就会显示Lua脚本执行后的结果。

我们再通过实例看一下:

运行结果如下:

可以看到,返回结果是JSON形式,我们成功获取了请求的URL、状态码和网页源代码。

如此一来,我们之前所说的Lua脚本均可以用此方式与Python进行对接,所有网页的动态渲染、模拟点击、表单提交、页面滑动、延时等待后的一些结果均可以自由控制,获取页面源码和截图也都不在话下。

到现在为止,我们可以用Python和Splash实现JavaScript渲染的页面的抓取了。除了Selenium,本节所说的Splash同样可以做到非常强大的渲染功能,同时它也不需要浏览器即可渲染,使用非常方便。

转载请注明:静觅 » [Python3网络爬虫开发实战] 7.2-Splash的使用

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(2)个小伙伴在吐槽
  1. splash的web默认入口:不是“localhost:8050”,而是“http://192.168.99.100:8050”
    男生品茶2018-04-10 20:20 回复
  2. 从例子来看,runjs()和autoloader()差别不大;从实用上,autoloader更多是js库的加载,runjs一条语句一条语句的即使运行......
    小男品茶2018-03-16 12:02 回复