摘要
通过前面章节的学习，我们已经基本认识了网络爬虫，那么网络爬虫应该怎么实现？核心技术又有哪些呢？在本篇中，我们首先会介绍网络爬虫的相关实现原理与实现技术；随后，讲解Urllib库的相关实战内容；紧接着，带领大家一起开发几种典型的网络爬虫，让大家在实战项目中由浅入深地掌握Python网络爬虫的开发；在学会了一些经典的网络爬虫开发之后，我们将一起研究学习Fiddler抓包分析技术、浏览器伪装技术、爬虫定向抓取技术等知识，让大家更加深入地进入到网络爬虫技术的世界中来。
第3章
网络爬虫实现原理与实现技术
我们已经初步认识了网络爬虫，并了解了网络爬虫的应用领域。在这一章中，我们将学习网络爬虫的实现原理及其实现技术，并使用metaseeker为大家做一个简单的爬虫案例。
3.1 网络爬虫实现原理详解
不同类型的网络爬虫，其实现原理也是不同的，但这些实现原理中，会存在很多共性。在此，我们将以两种典型的网络爬虫为例（即通用网络爬虫和聚焦网络爬虫），分别为大家讲解网络爬虫的实现原理。
1.?通用网络爬虫
首先我们来看通用网络爬虫的实现原理。通用网络爬虫的实现原理及过程可以简要概括如下（见图3-1）。
1）获取初始的URL。初始的URL地址可以由用户人为地指定，也可以由用户指定的某个或某几个初始爬取网页决定。
2）根据初始的URL爬取页面并获得新的URL。获得初始的URL地址之后，首先需要爬取对应URL地址中的网页，爬取了对应的URL地址中的网页后，将网页存储到原始数据库中，并且在爬取网页的同时，发现新的URL地址，同时将已爬取的URL地址存放到一个URL列表中，用于去重及判断爬取的进程。
3）将新的URL放到URL队列中。在第2步中，获取了下一个新的URL地址之后，会将新的URL地址放到URL队列中。
4）从URL队列中读取新的URL，并依据新的URL爬取网页，同时从新网页中获取新URL，并重复上述的爬取过程。
5）满足爬虫系统设置的停止条件时，停止爬取。在编写爬虫的时候，一般会设置相应的停止条件。如果没有设置停止条件，爬虫则会一直爬取下去，一直到无法获取新的URL地址为止，若设置了停止条件，爬虫则会在停止条件满足时停止爬取。
图3-1 通用网络爬虫的实现原理及过程
以上就是通用网络爬虫的实现过程与基本原理，接下来，我们为大家分析聚焦网络爬虫的基本原理及其实现过程。
2.?聚焦网络爬虫
聚焦网络爬虫，由于其需要有目的地进行爬取，所以对于通用网络爬虫来说，必须要增加目标的定义和过滤机制，具体来说，此时，其执行原理和过程需要比通用网络爬虫多出三步，即目标的定义、无关链接的过滤、下一步要爬取的URL地址的选取等，如图3-2所示。
图3-2 聚焦网络爬虫的基本原理及其实现过程
1）对爬取目标的定义和描述。在聚焦网络爬虫中，我们首先要依据爬取需求定义好该聚焦网络爬虫爬取的目标，以及进行相关的描述。
2）获取初始的URL。
3）根据初始的URL爬取页面，并获得新的URL。
4）从新的URL中过滤掉与爬取目标无关的链接。因为聚焦网络爬虫对网页的爬取是有目的性的，所以与目标无关的网页将会被过滤掉。同时，也需要将已爬取的URL地址存放到一个URL列表中，用于去重和判断爬取的进程。
5）将过滤后的链接放到URL队列中。
6）从URL队列中，根据搜索算法，确定URL的优先级，并确定下一步要爬取的URL地址。在通用网络爬虫中，下一步爬取哪些URL地址，是不太重要的，但是在聚焦网络爬虫中，由于其具有目的性，故而下一步爬取哪些URL地址相对来说是比较重要的。对于聚焦网络爬虫来说，不同的爬取顺序，可能导致爬虫的执行效率不同，所以，我们需要依据搜索策略来确定下一步需要爬取哪些URL地址。
7）从下一步要爬取的URL地址中，读取新的URL，然后依据新的URL地址爬取网页，并重复上述爬取过程。
8）满足系统中设置的停止条件时，或无法获取新的URL地址时，停止爬行。
现在我们初步掌握了网络爬虫的实现原理以及相应的工作流程，下面来了解网络爬虫的爬行策略。