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什么是网页抓取:终极新手指南

通过此全面概述了解网络抓取的基础知识。

什么是网页抓取缩略图

网络爬虫是一种功能强大的数据大规模收集方法,可以从中提取有价值的信息,无论是用于研究、自动化还是商业智能。本指南将全面概述网络爬虫的定义、工作原理以及应用场景。让我们开始吧!

什么是网页抓取 – 定义

网络抓取是指从网络上收集数据的过程。它通常使用人工编写的自动化工具来完成。 借助大型语言模型或者从商业供应商处购买。

网络抓取有很多不同的名称,例如网络数据采集、网络数据提取、屏幕抓取等等。 数据挖掘这些术语之间存在一些细微差别,但它们经常被互换使用。

为什么要从网络上抓取数据?

网络爬虫的主要目的是快速收集大量数据,这些数据可用于指导业务决策和提供技术支持。 

首先,网络爬虫的自动化特性使其比手动数据检索速度更快。假设你想从多个网站(例如亚马逊和谷歌)收集评论,以了解某个产品。使用网络爬虫,只需几分钟;而手动操作则需要花费数小时甚至数天。有了这些数据,你就可以将其用于你的业务。

有些公司用它来 研究市场 通过抓取竞争对手的产品和定价信息。其他 汇总来自多个来源的数据 例如,航空公司会抓取各种公共资源,例如黄页和 Crunchbase,以展示优惠信息。 寻找业务线索.

然而,网络爬虫最大的新应用场景之一是为人工智能提供数据。逻辑学习模型(LLM)需要大量数据进行训练,数据越多,其性能就越好。 网络爬虫可以大规模地提供人工智能训练数据。 但这还没完。 

人们很快意识到,仅依赖训练数据的AI会受到严重限制,尤其是在获取最新信息方面。因此, 持续抓取更多数据,增强 RAG 算法的效能。 检索增强生成,即向人工智能提供最新信息的方法。

解释了网络抓取在商业中最常见的用途。

网页搜集如何工作

网络爬虫涉及多个步骤,这些步骤依次进行:查找目标URL、下载HTML代码以及从HTML代码中提取所需数据。除了第一步之外,其余步骤都应该自动化。

详细情况如下:

  1. 确定您的目标网页。 例如,您可能想要抓取电子商务商店中某个类别下的所有产品。您可以手动完成,也可以构建一个名为“产品抓取工具”的工具。 网络爬虫 查找相关的 URL。
  2. 下载其 HTML 代码。 每个网页都会在浏览器中渲染 HTML;您可以通过在浏览器中单击鼠标右键并选择“显示”来查看其外观。 检查。
bookstoscrape 检查元素
检查网络抓取沙箱 books.toscrape.com 上的元素。
  1. 提取您想要的数据点。 HTML 代码杂乱无章,包含不必要的信息(例如描述页面视觉效果的代码),因此需要进行清理。这个过程称为代码清理。 数据解析理想的结果是得到 .json、.csv 文件或其他可读格式的结构化数据。
bookstoscrape csv 文件截图
CSV 文件。

这只是基本概述,实际情况会更加复杂。例如,如果您要从单个网站抓取多个页面,您还需要设置代理并获取工具来绕过验证码挑战和其他潜在障碍。 

有很多工具可以简化数据抓取过程或帮你分担一些工作。现成的网络爬虫可以让你避免处理 HTML 和编写自己的代码; 代理 可以帮助您绕过障碍;如今,这两者通常合并到一个产品中。数据解析也通常包含在软件包中——有时甚至更糟。 AI供电

事实上, 人工智能网络爬虫 也有一些工具能够根据你的自然语言指令编写抓取逻辑。这类商业工具的出现,不断降低了网络爬虫的技术门槛。 

与此同时,由于网络爬虫的应对措施变得越来越复杂,从编写自己的脚本开始也变得越来越困难。

网页抓取合法吗?

网络爬虫并非总是受欢迎的,有时甚至有违道德。爬虫程序常常无视网站的准则(服务条款和 robots.txt 文件),通过过多的请求导致服务器崩溃,甚至窃取数据来开发竞争服务。难怪许多网站都热衷于屏蔽任何爬虫或抓取工具(当然,搜索引擎除外)。

尽管如此,网络抓取本身是合法的,但也存在一些限制。多年来,已经出现过一些具有里程碑意义的案例。我们并非律师,但已有定论,只要信息是公开的,并且不侵犯版权、隐私权或访问限制,那么抓取网站内容就是合法的。

由于网络抓取的问题并不总是简单明了——每个用例都需要单独考虑——因此寻求法律建议是明智的。

Web 抓取与 API

网络爬虫并非从网站获取数据的唯一方法。事实上,它甚至不是默认方法。更推荐的方法是使用API​​。

应用程序编程接口 (API) 提供了一种以编程方式与特定网站或应用程序交互的方法。例如,像……这样的网站。 G2拥有官方API用于下载他们的数据。

G2 API 文档

有时,某个网站可能拥有非官方的 API,这是有人在发现目标网站会调用 API 后制作的。通过拦截和模拟这些网络请求,你可以复制类似 API 的功能——虽然这比使用官方 API 更难实现,但它可以返回你想要的结构化数据。  

然而,API也有缺点:

  1. 并非所有网站都提供API。在某些情况下(例如 Reddit),网站可能会停止支持 API。 
  2. API提供的数据 这可能不是您要查找的数据毕竟,网站的原始所有者没有义务面面俱到。 
  3. 你经常需要应对 对可收集的数据种类和频率均有限制。
  4. API 经常会发生变化或出现故障 比网络爬虫脚本还要常见。

 

所以,网页抓取和API的主要区别在于前者能更方便地获取数据:你在浏览器中看到的所有内容,你都能获取到。然而,网页抓取通常是在网站不知情的情况下进行的。而当网站发现时,他们往往非常不高兴。

选择最适合该工作的网页抓取工具

市面上的网络爬虫工具琳琅满目。如果你愿意,甚至可以用微软Excel来抓取数据。但你真的应该这么做吗?恐怕未必。网络爬虫工具大致可以分为四类:1)定制开发工具,2)现成工具,3)网络爬虫API,以及4)人工智能网络爬虫。

最基本的方法是 自己构建一个抓取工具. 各种相关的库和框架 编程语言,但使用 Python 和 Node.js 进行网页抓取是最流行的方法。原因如下:

  • Python 它非常易于阅读,而且无需编译代码。它有很多高性能的 网页抓取库 以及其他适合您能想到的任何网页抓取项目的工具。Python 可供初学者和高级用户使用,并拥有强大的社区支持。
  • Node.js 是基于 JavaScript。默认情况下它是异步的,因此它可以处理并发请求。这意味着它在需要抓取多个页面的情况下效果最佳。Node.js 部署简单,并且具有 高性能工具 用于动态抓取。

本指南为 Python 网页抓取的入门指南,包含分步教程。

您需要了解的有关使用 Node.js 和 JavaScript 进行网页抓取的所有内容都集中在一个地方。

如果你已经熟悉了,比如说, PHP,您也可以使用这些技能进行网页抓取。 

然而,编写自己的爬虫脚本需要编程知识和开发时间。而且这并非一次性投入:网站会不断变化,导致爬虫逻辑失效。

对于那些没有编程技能或时间的人来说,你可以选择 现成的网页抓取工具无代码网页爬虫 所有功能都已为您配置好,并封装在一个友好的用户界面中。它们让您无需任何或只需极少的编程知识即可进行数据抓取,如果代码出现问题,开发者会负责修复。您也可以尝试使用 预先收集的数据集 – 已整理(通常以表格形式排列)并准备进行进一步分析的记录集合。

前两类之间的中间立场是 网页抓取 API本质上,这些 API 处理代理和网络爬虫逻辑,因此您可以通过向提供商的基础架构发出简单的 API 调用来提取数据。

对于那些寻求额外支持的人来说, ChatGPT 使其成为网页抓取的有用工具。虽然并不完美,但它可以编写简单的代码并解释其背后的逻辑。对于初学者或希望提高技能的经验丰富的抓取者来说,它都非常有用。

一些服务提供商更进一步,将LLM集成到他们的数据抓取基础设施中。 人工智能网络爬虫这样一来,就可以在提交抓取请求时使用自然语言,然后该过程会在后台运行,输出可供使用的已解析数据。

网上有很多抓取工具。找到适合您的工具。

网页抓取挑战

网络爬虫并非易事;有些网站会想方设法让你寸步难行。以下是你可能会遇到的一些障碍。

现代网站 使用请求限制 以避免服务器过载和不必要的连接中断。该网站控制您在特定时间窗口内发送请求的频率。当您达到限制时,您的网络抓取工具将无法执行任何进一步的操作。如果您忽略它,您可能会阻止您的 IP 地址。

另一个可能严重阻碍你的网页抓取工作的挑战是 验证码。 这是一种用来对抗机器人的技术。触发验证码的原因可能是:1)短时间内请求过多;2)使用低质量代理;3)没有正确隐藏网络爬虫的指纹。有些验证码被硬编码到 HTML 标记中,并在特定位置(例如注册页面)显示。只有通过验证,你的爬虫才能正常工作。

CAPTCHA 挑战:我不是机器人。

网站惩罚你抓取数据最残酷的方式是 通过阻止您的 IP 地址。 然而,IP 封禁存在一个问题——网站所有者可以封禁整个 IP 范围(256),因此所有共享同一 IP 的人 子网 将会失去访问权限。这使得网站不愿使用这种方法。 在被标记为住宅IP地址的IP地址上毕竟,这正是潜在客户使用的IP类型。因此,这就产生了…… 住宅移动代理 供应商。

然而,这场斗争远未结束:反机器人技术正随着网络爬虫领域的发展而快速进步。因此,像 Cloudflare 这样的公司正在引入模式识别系统,以阻止符合机器人和爬虫行为特征的请求。

了解如何处理六种常见的网络抓取障碍。

网页抓取最佳实践

以下是一些网络抓取最佳实践,可帮助您的项目取得成功。

首先, 尊重您正在抓取的网站。 您应该了解数据隐私法规并遵守网站的服务条款。此外,大多数网站都有一个 robots.txt 文件——它指示爬虫程序可以访问哪些内容以及应该避免访问哪些内容。

Google 上的 robots.txt 示例。

网站可以跟踪你的行为。如果你发送了太多请求,你的行为就会被标记。所以, 你应该表现得自然 通过保持连接请求之间的随机间隔并降低抓取率。如果您不想给网站和网络抓取工具带来负担,请不要在高峰时段收集数据。

另一个关键步骤是 注意你的数字身份。 网站会使用验证码、IP封锁和请求限速等反抓取技术。为了避免这些以及其他障碍,请轮换使用代理和用户代理。前者可以隐藏您的位置,后者可以防止浏览器欺骗。这样,每次连接时,您都会拥有一个“新的”身份。

我们准备了一些在收集数据时会很有用的技巧和窍门。

代理服务器作为房屋

关于网络爬虫的常见问题

网络爬虫是指通过自动化方式在线收集数据,通常针对单个网站上的多个页面。它通常涉及下载页面的HTML代码并解析其中的相关数据点。 

网站会屏蔽网络爬虫,因为它们产生的流量 a) 可能会使网站过载,而 b) 这些流量并非网站所有者能够从中获利的真正付费客户。 

ChatGPT 能够进行有限的网页抓取;但是,它更擅长生成可以运行以抓取网站的脚本。 

在网络爬虫中,代理服务器用于避免被爬取目标网站封禁。来自单一 IP 地址的爬取活动很容易通过流量被识别,并根据该地址被屏蔽。代理服务器可以将爬取尝试分散到多个 IP 地址上。

“最佳爬虫”的定义取决于您的使用场景中哪些参数最为重要。为了帮助像您一样的用户做出选择,我们对市面上一些最优秀的爬虫进行了基准测试,并创建了这份列表。 顶级网页抓取工具。

Adam Dubois 的图片
亚当·杜波依斯
代理极客和开发人员。