第1章 爬虫基础

1. HTTP 基本原理

1.1 URI 和 URL

• URI：统一资源标识符

  • URL：统一资源定位符

    • http://localhost:8080/Study/test.jsp
      

    • 指定了访问资源的唯一方式（访问协议、访问路径和资源名称）

  • URN：统一资源名称

    • urn:id:123456
      

    • 只为资源命名，但不指定如何定位

• URL的基本组成格式

  scheme://[username:password@]hostname[:port][/path][;parameters][?query][#fragment]
  

  • scheme（protocol）：协议

    • 常用协议：hrrp、https、ftp等

  • username、password：用户名、密码

    • 某些情况下 URL 需要提供用户名和密码才能访问

  • hostname：主机地址

    • 可以是域名或 IP 地址

  • port：端口

    • http://localhost:8080
      

    • 服务器设定的端口

  • path：路径

    • 网络资源在服务器中的指定地址

  • parameters：参数

    • 用来指定访问某个资源时的附加信息

  • query：查询

    • 用来查询某类资源
    • 如有多个查询，则用 & 隔开

  • fragment：片段

    • 对资源描述的部分补充
    • 两个主要应用
      • 单页面路由：Vue、React 都可以借助它来做路由管理
      • HTML 锚点：控制一个页面打开时自动下滑滚动到某个特定的位置

1.2 HTTP 和 HTTPS

• HTTP：超文本传输协议
  • 把超文本数据从网络传输到本地路由器
  • 能够保证高效而准确地传输超文本文档
• HTTPS：以安全为目标的 HTTP 通道
  • 在 HTTP 下加入 SSL 层
  • SSL 的主要作用
    • 建立一个信息安全通道，保证数据传输的安全性
    • 确认网站的真实性

1.3 请求

1.3.1 请求方法

• 用于标识请求客户请求服务端的方式

• 常见的请求方法：

  • GET：在浏览器中直接输入 URL 并回车
    • 请求的参数会直接包含到 URL 里
  • POST：大多在提交表单时发起
    • 数据通常以表单的形式传输，而不会体现在 URL 中

• GET 和 POST 请求方法的区别

  • GET
    • 参数包含在 URL 中，数据可以在 URL 中看到
    • 提交的数据最多只有1MB
  • POST
    • URL 不包含参数数据，数据都是通过表单形式传输，会包含在请求体中
    • 对提交的数据没有大小限制

1.3.2 请求的网址

• 唯一确定客户端向请求的资源

1.3.3 请求头

• 用来说明服务器要使用的附加信息
• 常用的请求头信息
  • Accept：请求报头域
    • 用于指定客户端可接受哪些类型的信息
  • Accept-Language：
    • 用于指定客户端可接受的语言类型
  • Accept-Encoding：
    • 用于指定客户端可接受的内容编码
  • Host：
    • 用于指定请求资源的主机 IP 和端口号
    • 内容为请求 URL 的原始服务器或网关的位置
  • Cookie：
    • 网站为了辨别用户，进行会话跟踪而存储在用户本地的数据
    • 主要功能为维持当前访问会话
      • 自动登录
  • Referer：
    • 用于标识请求是哪个页面发过来的
  • User-Agent：
    • 一个特殊的字符串头
    • 使服务器识别客户端使用的操作系统及版本、浏览器及版本等信息
  • Content-Type：互联网媒体类型（MIME 类型）
    • 在 HTTP 协议消息头中
    • 用来标识具体请求中的媒体类型信息
      • text/html：HTML 格式
      • image/gif：GIF 图片
      • application/json：JSON 类型

1.3.4 请求体

• 一般承载的内容是 POST 请求中的表单数据
• 对于 GET 请求，请求体为空

1.4 响应

1.4.1 响应状态码

• 表示服务器的响应状态
• 常见的状态码
  • 200：服务器正常响应
  • 404：页面未找到
  • 500：服务器内部发生错误

1.4.2 响应头

• 包含了服务器对请求的应答信息
• 常用的响应头信息
  • Date：
    • 用于标识响应产生的时间
  • Last-Modified：
    • 用于指定资源的最后修改时间
  • Content-Encoding：
    • 用于指定响应内容的编码
  • Server：
    • 包含服务器的信息
      • 名称、版本号等
  • Content-Type：文档类型
    • 指定返回的数据类型
  • Set-Cookie：设置 Cookie
    • 用于告诉浏览器需要将此内容放在 Cookie 中，下次请求时将 Cookie 携带上
  • Expires：
    • 用于指定响应的过期时间
    • 让代理服务器或浏览器将加载的内容更新到缓存中
    • 当再次访问相同的内容时，就可以直接从缓存中加载

1.4.3 响应体

• 响应的正文数据都存在于响应体中

2. Web 网页基础

2.1 网页的组成

2.1.1 HTML

• 超文本标记语言
• 网页的基础架构

2.1.2 CSS

• 层叠样式表
  • 层叠：
    • 当 HTML 中引用了多个样式文件，并且样式发生冲突时，浏览器能够按照层叠顺序处理这些样式
  • 样式：
    • 网页中的文字大小、颜色、元素间距、排列等格式

2.1.3 JavaScript

• 脚本语言
• 实现了一种实时、动态、交互的页面功能

2.2 网页的结构

• 一个网页的标准形式是 html 标签内嵌套 head 标签和 body 标签
  • head 标签内定义网页的配置和引用
  • body 标签内定义网页的正文

2.3 节点树及节点间的关系

• HTML节点树：HTML DOM 树

• 整个文档是一个文档节点

• 每个 HTML 元素是元素节点

• HTML 元素内的文本是文本节点

• 每个 HTML 属性是属性节点

• 注释是注释节点

• 节点树中的节点彼此拥有层级关系

• 常用父（parent）、子（child）和兄弟（sibling）等术语用于描述这些关系

  • 父节点拥有子节点
  • 同级的子节点被称为兄弟节点

• 在节点树中，顶端节点被称为根（root）

• 每个节点都有父节点、除了根（它没有父节点）

• 一个节点可拥有任意数量的子节点或兄弟节点

2.4 选择器

• 在 CSS 中，使用 CSS 选择器来定位节点

3. 爬虫的基本原理

3.1 爬虫概述

3.1.1 获取网页

• 获取网页的源代码

3.1.2 提取信息

• 分析源代码，从中提取所需数据

3.1.3 保存数据

• 将提取到的数据保存到某处以便后续使用

3.1.4 自动化程序

• 代替人来完成上述操作

4. Session 和 Cookie

4.1 静态网页和动态网页

• 静态网页
  • 网页的内容由 HTML 代码编写，文字、图片等内容均通过写好的 HTML 代码来指定
• 动态网页
  • 动态解析 URL 中参数的变化，关联数据库并动态呈现不同的页面内容

4.2 无状态 HTTP

• HTTP 协议对事务的处理没有记忆能力
• 服务器不知道客户端处于什么状态

4.3 Session

• 会话
• 有始有终的一系列动作、信息
• Session 对象用来存储特定用户 Session 所需的属性及配置信息
• 当用户进行页面跳转时，存储在 Session 中的变量不会丢失
• 如果没有 Session ，Web 服务器会自动创建一个 Session 对象
• Session 过期后，服务器将终止该 Session

4.4 Cookie

4.4.1 Session 维持

• 客户端第一次请求服务器时，服务器会返回一个响应头中带有 Set-Cookie 字段的响应给客户端，这个字段用来标记用户
• 当下一次请求相同的网站时，把保存的 Cookie 放到请求头中一起提交给服务器
• Cookie 中携带着 SessionID 相关信息，服务器通过检查 Cookie 即可找到对应的 Session，进而通过判断 Session 辨认用户状态

4.4.2 属性结构

• Name：

  • Cookie 的名称

• Value：

  • Cookie 的值

• Domain：

  • 指定可以访问该 Cookie 的域名

• Path：

  • Cookie 的使用路径

• Max-Age：

  • Cookie 失效的时间

• Size 字段：

  • Cookie 的大小

• HTTP 字段：

  • Cookie 的 httponly 属性
  • 若此属性为true，则只有在 HTTP Headers 中才会带有此 Cookie 信息，而不能通过脚本document.cookie来访问该 Cookie

• Secure

  • 是否仅允许使用安全协议传输 Cookie

4.4.3 会话 Cookie 和持久 Cookie

• 会话 Cookie
  • 把 Cookie 放在浏览器内存中，关闭浏览器后，Cookie 即失效
• 持久 Cookie
  • 把 Cookie 保存到客户端的硬盘中，下次还可以继续使用