大家好，今天周末，希望大家周末愉快。
这篇文章我来梳理一下爬虫的基本原理。用过Python的伙伴都知道Python用来写爬虫是件很简单很爽的事情。但是有些伙伴不了解爬虫到底是什么，会纳闷为什么爬虫要设置什么请求头、请求体啊，到底要怎么样去发送这个请求啊。当然有的伙伴使用过很多爬虫的请求库，解析库，写过很多爬虫，但是可能他们的思路脉络也不是太清晰。那么，这篇文章就来帮大家理清爬虫原理的脉络。
什么是爬虫？
爬虫即网络爬虫，英文是Web Spider。翻译过来就是网络上爬行的蜘蛛，如果把互联网看作一张大网，那么爬虫就是在大网上爬来爬去的蜘蛛，碰到想要的食物，就把他抓取出来。
我们在浏览器中输入一个网址，敲击回车，看到网站的页面信息。这就是浏览器请求了网站的服务器，获取到网络资源。那么，爬虫也相当于模拟浏览器发送请求，获得到HTML代码。HTML代码里通常包含了标签和文字信息，我们就从中提取到我们想要的信息。
通常爬虫是从某个网站的某个页面开始，爬取这个页面的内容，找到网页中的其他链接地址，然后从这个地址爬到下一个页面，这样一直不停的爬下去，进去批量的抓取信息。那么，我们可以看出网络爬虫就是一个不停爬取网页抓取信息的程序。
爬虫的基本流程
1.发起请求：
通过HTTP库向目标站点发起请求，即发送一个Request，请求可以包含额外的headers等信息，然后等待服务器响应。这个请求的过程就像我们打开浏览器，在浏览器地址栏输入网址：www.baidu.com，然后点击回车。这个过程其实就相当于浏览器作为一个浏览的客户端，向服务器端发送了 一次请求。
2.获取响应内容：
如果服务器能正常响应，我们会得到一个Response，Response的内容便是所要获取的内容，类型可能有HTML、Json字符串，二进制数据(图片，视频等）等类型。这个过程就是服务器接收客户端的请求，进过解析发送给浏览器的网页HTML文件。
3.解析内容：
得到的内容可能是HTML，可以使用正则表达式，网页解析库进行解析。也可能是Json，可以直接转为Json对象解析。可能是二进制数据，可以做保存或者进一步处理。这一步相当于浏览器把服务器端的文件获取到本地，再进行解释并且展现出来。
4.保存数据：
保存的方式可以是把数据存为文本，也可以把数据保存到数据库，或者保存为特定的jpg，mp4 等格式的文件。这就相当于我们在浏览网页时，下载了网页上的图片或者视频。
Request
1.什么是Request？
浏览器发送信息给该网址所在的服务器，这个过程就叫做HTTP Request。
2.Request中包含什么？
- 请求方式：请求方式的主要类型是
GET，POST两种，另外还有HEAD、PUT、DELETE等。GET 请求的请求参数会显示在URL链接的后面，比如我们打开百度，搜索“图片”，我们会看到请求的URL链接为https://www.baidu.com/s?wd=图片。而 POST 请求的请求参数会存放在Request内，并不会出现在 URL 链接的后面，比如我们登录知乎，输入用户名和密码，我们会看到浏览器开发者工具的Network页，Request请求有Form Data的键值对信息，那里就存放了我们的登录信息，有利于保护我们的账户信息安全； - 请求 URL：URL 全称是统一资源定位符，也就是我们说的网址。比如一张图片，一个音乐文件，一个网页文档等都可以用唯一URL来确定，它包含的信息指出文件的位置以及浏览器应该怎么去处理它；
- 请求头
(Request Headers)：请求头包含请求时的头部信息，如User-Agent（指定浏览器的请求头），Host，Cookies等信息； - 请求体：请求体是请求额外携带的数据，比如登录表单提交的登录信息数据。
Response
1.什么是Response？
服务器收到浏览器发送的信息后，能够根据浏览器发送信息的内容，做出相应的处理，然后把消息回传给浏览器，这个过程就叫做HTTP Response。
2.Response中包含什么？
- 响应状态：有多种响应状态，比如200代表成功，301 跳转页面，404 表示找不到页面，502 表示服务器错误；
- 响应头
(Response Headers)：比如内容类型，内容长度，服务器信息，设置Cookie等； - 响应体：响应体最主要的部分，包含了请求资源的内容，比如网页 HTML 代码，图片二进制数据等。
简单演示
import requests # 导入requests库，需要安装
# 模拟成浏览器访问的头
headers = {'User-Agent':'Mozilla/5.0 (Windows NT 6.1; Win64; x64) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/55.0.2883.87 Safari/537.36'}
resp = requests.get('https://www.baidu.com',headers=headers)
print(resp.text) # 打印出网页源代码
print(resp.status_code) # 打印出状态码
运行成功后可以看到打印出来的 html 源代码和 200 状态码了。这就基本上实现了爬虫的Request和Response的过程。
能抓到什么样的数据？
- 网页文本：如 HTML 文档，
Ajax加载的Json格式文本等； - 图片，视频等：获取到的是二进制文件，保存为图片或视频格式；
- 其他只要能请求到的，都能获取。
演示
import requests
headers = {'User-Agent':'Mozilla/5.0 (Windows NT 6.1; Win64; x64) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/55.0.2883.87 Safari/537.36'}
resp = requests.get('http://www.baidu.com/img/baidu_jgylogo3.gif',headers=headers)
print(resp.content) # 二进制文件使用content
# 保存图片
with open('logo.gif','wb') as f:
f.write(resp.content)
print('Ok')
成功运行就可以看到打印出来的图片的二进制数据，可保存成功后打印的 OK，这个时候我们打开文件夹就可以看到下载下来的图片了。这几行代码就简单的演示了爬虫保存文件的过程。
解析方式有哪些？
- 直接处理，比如简单的页面文档，只要去除一些空格的数据；
- Json解析，处理Ajax加载的页面；
- 正则表达式；
- BeautifulSoup库；
- PyQuery；
- XPath。
看到这里，大家是不是已经对爬虫的基本工作原理有了清晰的认识了呢。当然，罗马并不是一天建成的，只要积累了足够多的经验，大家肯定能成为爬虫大神的。
接下来，我会给大家继续分享一些我在学习爬虫时的经验总结。