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Python中Scrapy如何抓取并分析天气数据

发布时间:2021-10-09 16:40:31 来源:亿速云 阅读:167 作者:柒染 栏目:编程语言
# Python中Scrapy如何抓取并分析天气数据 ## 一、Scrapy框架简介 Scrapy是Python生态中最强大的网络爬虫框架之一,采用异步处理架构,具有以下核心优势: - 内置高性能下载器(基于Twisted) - 完善的中间件扩展机制 - 支持XPath和CSS选择器 - 自动处理编码与异常 - 内置数据导出管道 ## 二、目标分析:天气数据源选择 ### 2.1 常见数据源对比 | 数据源 | 优点 | 缺点 | |--------------|-----------------------|-----------------------| | 中国天气网 | 官方数据权威 | 反爬机制严格 | | Weather.com | 国际数据全面 | 需要处理英文数据 | | 聚合数据API | 接口规范 | 有调用次数限制 | ### 2.2 示例选择 本文以中国天气网(www.weather.com.cn)为例,抓取北京未来7天天气预报数据。 ## 三、项目搭建实战 ### 3.1 创建Scrapy项目 ```bash pip install scrapy scrapy startproject weather_spider cd weather_spider scrapy genspider weather www.weather.com.cn 

3.2 核心组件配置

settings.py关键配置:

USER_AGENT = 'Mozilla/5.0 (Windows NT 10.0; Win64; x64) AppleWebKit/537.36' ROBOTSTXT_OBEY = False DOWNLOAD_DELAY = 2 # 降低请求频率 ITEM_PIPELINES = { 'weather_spider.pipelines.WeatherSpiderPipeline': 300, } 

四、爬虫逻辑实现

4.1 定义数据模型

items.py

import scrapy class WeatherItem(scrapy.Item): date = scrapy.Field() # 日期 temp = scrapy.Field() # 温度范围 weather = scrapy.Field() # 天气状况 wind = scrapy.Field() # 风力风向 humidity = scrapy.Field() # 湿度 

4.2 编写爬虫核心逻辑

weather.py

import scrapy from weather_spider.items import WeatherItem class WeatherSpider(scrapy.Spider): name = 'weather' allowed_domains = ['weather.com.cn'] start_urls = ['http://www.weather.com.cn/weather/101010100.shtml'] def parse(self, response): for day in response.css('div#7d ul li'): item = WeatherItem() item['date'] = day.css('h1::text').get() item['weather'] = day.css('p.wea::text').get() item['temp'] = '/'.join(day.css('p.tem span::text, p.tem i::text').getall()) item['wind'] = day.xpath('.//p[@class="win"]/i/text()').get() yield item 

4.3 反爬应对策略

  1. User-Agent轮换:使用scrapy-fake-useragent
  2. IP代理池:配置middlewares.py
  3. 验证码识别:对接第三方打码平台

五、数据存储与分析

5.1 数据存储方案

pipelines.py示例(MongoDB存储):

import pymongo class WeatherSpiderPipeline: def __init__(self): self.client = pymongo.MongoClient('mongodb://localhost:27017') self.db = self.client['weather_db'] def process_item(self, item, spider): self.db['beijing'].insert_one(dict(item)) return item 

5.2 数据分析示例

使用Pandas进行基础分析:

import pandas as pd from matplotlib import pyplot as plt df = pd.DataFrame(list(db.beijing.find())) df['high_temp'] = df['temp'].str.extract('(\d+)℃').astype(int) # 绘制温度变化曲线 plt.figure(figsize=(10,5)) df.plot(x='date', y='high_temp', kind='line') plt.title('北京未来7天最高气温变化') plt.savefig('weather_trend.png') 

六、高级技巧扩展

6.1 分布式爬虫

使用scrapy-redis实现:

# settings.py SCHEDULER = "scrapy_redis.scheduler.Scheduler" DUPEFILTER_CLASS = "scrapy_redis.dupefilter.RFPDupeFilter" 

6.2 动态页面处理

对接Selenium:

from scrapy_selenium import SeleniumRequest yield SeleniumRequest( url=url, callback=self.parse_detail, script='window.scrollTo(0, document.body.scrollHeight)' ) 

七、法律与道德规范

  1. 遵守网站的robots.txt协议
  2. 控制请求频率(建议≥2秒/次)
  3. 避免商业用途的未经授权抓取
  4. 数据使用时注明来源

结语

通过Scrapy框架,我们实现了: 1. 高效抓取结构化天气数据 2. 数据持久化存储 3. 基础可视化分析 4. 应对常见反爬措施

完整项目代码已上传GitHub(示例仓库地址)。实际应用中建议添加异常处理、日志记录等生产级代码,并考虑使用APIScheduler实现定时抓取。 “`

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