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发布一个智能解析框架 Gerapy Auto Extractor

之前我写过几篇文章介绍过有关爬虫的智能解析算法,包括商业化应用 Diffbot、Readability、Newspaper 这些库,另外我有一位朋友之前还专门针对新闻正文的提取算法 GeneralNewsExtractor,这段时间我也参考和研究了一下这些库的算法,同时参考一些论文,也写了一个智能解析库,在这里就做一个非正式的介绍。

引入

那首先说说我想做的是什么。 比如这里有一个网站,网易新闻,https://news.163.com/rank/,这里有个新闻列表,预览图如下image-20200705212920277 任意点开一篇新闻,看到的结果如下: image-20200705213058853 我现在需要做到的是在不编写任何 XPath、Selector 的情况下实现下面信息的提取: 对于列表页来说,我要提取新闻的所有标题列表和对应的链接,它们就是图中的红色区域: image-20200705213401471 这里红色区域分了多个区块,比如这里一共就是 40 个链接,我都需要提取出来,包括标题的名称,标题的 URL。 我们看到页面里面还有很多无用的链接,如上图绿色区域,包括分类、内部导航等,这些需要排除掉。 对于详情页,我主要关心的内容有标题、发布时间、正文内容,它们就是图中红色区域: image-20200705213723198 其中这里也带有一些干扰项,比如绿色区域的侧边栏的内容,无用的分享链接等。 总之,我想实现某种算法,实现如上两大部分的智能化提取。

框架

之前我开发了一个叫做 Gerapy https://github.com/Gerapy/Gerapy 的框架,是一个基于 Scrapy、Scrapyd 的分布式爬虫管理框架,属 1.x 版本。现在正在开发 Gerapy 2.x 版本,其定位转向了 Scrapy 的可视化配置和调试、智能化解析方向,放弃支持 Scraypd,转而支持 Docker、Kubernetes 的部署和监控。 对于智能解析来说,就像刚才说的,我期望的就是上述的功能,在不编写任何 XPath 和 Selector 的情况下实现页面关键内容的提取。 框架现在发布了第一个初步版本,名称叫做 Gerapy Auto Extractor,名字 Gerapy 相关,也会作为 Gerapy 的其中一个模块。 GitHub 链接:https://github.com/Gerapy/GerapyAutoExtractor 现在已经发布了 PyPi,https://pypi.org/project/gerapy-auto-extractor/,可以使用 pip3 来安装,安装方式如下:

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pip3 install gerapy-auto-extractor

安装完了之后我们就可以导入使用了。

功能

下面简单介绍下它的功能,它能够做到列表页和详情页的解析。 列表页:

  • 标题内容
  • 标题链接

详情页:

  • 标题
  • 正文
  • 发布时间

先暂时实现了如上内容的提取,其他字段的提取暂时还未实现。

使用

要使用 Gerapy Auto Extractor,前提我们必须要先获得 HTML 代码,注意这个 HTML 代码是我们在浏览器里面看到的内容,是整个页面渲染完成之后的代码。在某些情况下如果我们简单用「查看源代码」或 requests 请求获取到的源码并不是真正渲染完成后的 HTML 代码。 要获取完整 HTML 代码可以在浏览器开发者工具,打开 Elements 选项卡,然后复制你所看到的 HTML 内容即可。 先测试下列表页,比如我把 https://news.163.com/rank/ 这个保存为 list.html, image-20200705220428754 然后编写提取代码如下:

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import json
from gerapy_auto_extractor.extractors.list import extract_list

html = open('list.html', encoding='utf-8').read()
print(json.dumps(extract_list(html), indent=2, ensure_ascii=False, default=str))

就是这么简单,核心代码就一行,就是调用了一个 extract_list 方法。 运行结果如下:

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[
{
"title": "1家6口5年"结离婚"10次:儿媳""公公岳",
"url": "https://news.163.com/20/0705/05/FGOFE1HJ0001875P.html"
},
{
"title": ""港独"议员泼水阻碍教科书议题林郑月娥深夜斥责",
"url": "https://news.163.com/20/0705/02/FGO66FU90001899O.html"
},
{
"title": "感动中国致敬留德女学生:街头怒怼"港独"有理有",
"url": "https://news.163.com/20/0705/08/FGOPG3AM0001899O.html"
},
{
"title": "香港名医讽刺港警流血少过月经受访时辩称遭盗号",
"url": "https://news.163.com/20/0705/01/FGO42EK90001875O.html"
},
{
"title": "李晨独居北京复式豪宅没想到肌肉男喜欢小花椅子",
"url": "https://home.163.com/20/0705/07/FGOLER1200108GL2.html"
},
{
"title": "不战东京!林丹官宣退役正式结束20年职业生涯",
"url": "https://sports.163.com/20/0704/12/FGML920300058782.html"
},
{
"title": "香港美女搬运工月薪1.6万每月花6千租5平出租",
"url": "https://home.163.com/20/0705/07/FGOLEL1100108GL2.html"
},
{
"title": "杭州第一大P2P"凉了":近百亿未还!被警方立案",
"url": "https://money.163.com/20/0705/07/FGON5T7B00259DLP.html"
},
...
]

可以看到想要的内容就提取出来了,结果是一个列表,包含标题内容和标题链接两个字段,由于内容过长,这里就省略了一部分。 接着我们再测试下正文的提取,随便打开一篇文章,比如 https://news.ifeng.com/c/7xrdz0kysde,保存下 HTML,命名为 detail.html。 image-20200705222433951 编写测试代码如下:

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import json
from gerapy_auto_extractor.extractors import extract_detail
html = open('detail.html', encoding='utf-8').read()
print(json.dumps(extract_detail(html), indent=2, ensure_ascii=False, default=str))

运行结果如下:

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{
"title": "内蒙古巴彦淖尔发布鼠疫疫情Ⅲ级预警",
"datetime": "2020-07-05 18:54:15",
"content": "2020年7月4日,乌拉特中旗人民医院报告了1例疑似腺鼠疫病例,根据《内蒙古自治区鼠疫疫情预警实施方案》(内鼠防应急发﹝2020﹞7号)和《自治区鼠疫控制应急预案(2020年版)》(内政办发﹝2020﹞17号)的要求,经研究决定,于7月5日发布鼠疫防控Ⅲ级预警信息如下:n一、预警级别及起始时间n预警级别:Ⅲ级。n2020年7月5日起进入预警期,预警时间从本预警通告发布之日持续到2020年底。n二、注意事项n当前我市存在人间鼠疫疫情传播的风险,请广大公众严格按照鼠疫防控“三不三报”的要求,切实做好个人防护,提高自我防护意识和能力。不私自捕猎疫源动物、不剥食疫源动物、不私自携带疫源动物及其产品出疫区;发现病(死)旱獭及其他动物要报告、发现疑似鼠疫病人要报告、发现不明原因的高热病人和急死病人要报告。要谨慎进入鼠疫疫源地,如有鼠疫疫源地的旅居史,出现发热等不适症状时及时赴定点医院就诊。n按照国家、自治区鼠疫控制应急预案的要求,市卫生健康委将根据鼠疫疫情预警的分级,及时发布和调整预警信息。n巴彦淖尔市卫生健康委员会n2020年7月5日n来源:巴彦淖尔市卫生健康委员会"
}

成功输出了标题、正文、发布时间等内容。 这里就演示了基本的列表页、详情页的提取操作。

算法

整个算法的实现比较杂,我看了几篇论文和几个项目的源码,然后经过一些修改实现的。 其中列表页解析的参考论文:

详情页解析的参考论文和项目:

这些都是不完全参考,然后加上自己的一些修改最终才形成了现在的结果。 算法在这里就几句话描述一下思路,暂时先不展开讲了。 列表页解析:

  • 找到具有公共父节点的连续相邻子节点,父节点作为候选节点。
  • 根据节点特征进行聚类融合,将符合条件的父节点融合在一起。
  • 根据节点的特征、文本密度、视觉信息(尚未实现)挑选最优父节点。
  • 从最优父节点内根据标题特征提取标题。

详情页解析:

  • 标题根据 meta、title、h 节点综合提取
  • 时间根据 meta、正则信息综合提取
  • 正文根据文本密度、符号密度、视觉信息(尚未实现)综合提取。

后面等完善了之后再详细介绍算法的具体实现,现在如感兴趣可以去看源码。

说明

本框架仅仅发布了最初测试版本,测试覆盖度比较少,目前仅仅测试了有限的几个网站,尚未大规模测试和添加对比实验,因此准确率现在还没有标准的保证。 参考:关于详情页正文的提取我主要参考了 GeneralNewsExtractor 这个项目,原项目据测试可以达到 90% 以上的准确率。 列表页我测试了腾讯、网易、知乎等都是可以顺利提取的,如: 19841593922229_.pic_hd image-20200705224404571 image-20200705224419759 后面会有大规模测试和修正。 项目初版,肯定存在很多不足,希望大家可以多发 Issue 和提 PR。 另外这里建立了一个 Gerapy 开发交流群,之前在 QQ 群的也欢迎加入,以后交流就在微信群了,大家在使用过程遇到关于 Gerapy、Gerapy Auto Extractor 的问题欢迎交流。 这里放一个临时二维码,后期可能会失效,失效后大家可以到公众号「进击的Coder」获取加群方式。 image-20200705225922008

待开发功能

  • 视觉信息的融合
  • 文本相似度的融合
  • 分类模型的融合
  • 下一页翻页的信息提取
  • 正文图片、视频的提取
  • 对接 Gerapy

最后感谢大家的支持!