盧明俊 盧守東

摘要：互聯(lián)網(wǎng)中的許多網(wǎng)站均已采用了Ajax技術(shù)，相應(yīng)的Ajax頁面中的數(shù)據(jù)是通過異步加載的方式予以呈現(xiàn)的，并未包含在頁面源代碼中，因此難以對其進行采集。針對此問題，介紹一種基于數(shù)據(jù)接口的Ajax頁面數(shù)據(jù)采集技術(shù)，并通過具體的實例說明其編程模式。

關(guān)鍵詞：數(shù)據(jù)采集；Ajax；數(shù)據(jù)接口；Python

中圖分類號：TP311? ? ? 文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2024）07-0046-03

開放科學(xué)（資源服務(wù)）標識碼（OSID）

0 引言

如今已進入大數(shù)據(jù)時代，對于各類大量數(shù)據(jù)的需求日趨緊迫，網(wǎng)絡(luò)爬蟲的應(yīng)用也日益廣泛。眾所周知，網(wǎng)絡(luò)爬蟲的主要功能就是按照一定的規(guī)則從互聯(lián)網(wǎng)中有關(guān)網(wǎng)站的相關(guān)頁面中自動采集所需要的數(shù)據(jù)[1]，其設(shè)計要點在于獲取并解析頁面的源代碼。顯然，這就要求頁面源代碼中必須包含相應(yīng)的數(shù)據(jù)。然而，目前許多網(wǎng)站均已采用了Ajax技術(shù)，相應(yīng)的Ajax頁面中的數(shù)據(jù)是通過異步加載的方式予以呈現(xiàn)的，并未包含在頁面源代碼中，從而為其數(shù)據(jù)的采集帶來了極大的困難。在此，將以Windows 7+Python 3.8.18為開發(fā)環(huán)境，介紹一種基于數(shù)據(jù)接口的Ajax頁面數(shù)據(jù)采集技術(shù)，供大家參考。

1 Ajax簡介

Ajax即異步JavaScript和XML（Asynchronous JavaScript and XML） ，是一種創(chuàng)建交互式網(wǎng)頁應(yīng)用的開發(fā)技術(shù)，可在不刷新整個頁面的情況下實現(xiàn)頁面的局部更新。Ajax是HTML/XHTML、CSS、DOM、XML、XMLHttpRequest與JavaScript等多種相關(guān)技術(shù)的融合，其關(guān)鍵之處在于使用XMLHttpRequest對象發(fā)送異步請求，待服務(wù)器返回響應(yīng)后再自動進行后續(xù)處理（如更新頁面等）[2]。

XMLHttpRequest對象具有open（）、setRequestHeader（）、send（）等方法。其中，open（）方法用于以GET或POST方式創(chuàng)建請求，setRequestHeader（）方法用于設(shè)置標頭，send（）方法用于發(fā)送請求（對于POST方式的請求，必要時還可指定相應(yīng)的參數(shù)）。

XMLHttpRequest對象具有readyState、status、responseText、responseXML、onreadystatechange、onload等屬性。其中，readyState屬性用于獲知對象的狀態(tài)（其中4表示請求已完成），status屬性用于獲知返回的HTTP狀態(tài)碼（其中200表示請求成功），responseText與responseXML屬性用于獲取服務(wù)器的響應(yīng)（前者為字符串形式，后者為XML形式），onreadystatechange屬性用于指定對象狀態(tài)改變時所調(diào)用的函數(shù)，onload屬性用于指定響應(yīng)已就緒時所調(diào)用的函數(shù)。

對于Ajax頁面來說，一旦發(fā)生某個事件，便通過頁面中的JavaScript腳本創(chuàng)建XMLHttpRequest對象，并利用該對象發(fā)送相應(yīng)的異步請求，同時在服務(wù)器返回響應(yīng)后再通過該對象指定的函數(shù)進行處理，最終將有關(guān)數(shù)據(jù)更新至當前頁面中。

除了原生的JavaScript方式外，Ajax功能還可能通過jQuery、DWR等有關(guān)框架實現(xiàn)，其基本原理是一樣[3]。

2 Ajax頁面數(shù)據(jù)采集的基本方案

基于Ajax技術(shù)的特點，Ajax頁面數(shù)據(jù)采集的基本方案如下：

1） 對Ajax頁面進行分析，確定與所要采集的數(shù)據(jù)相對應(yīng)的數(shù)據(jù)接口，即相應(yīng)異步請求的請求方法（GET或POST） 、URL、參數(shù)及其規(guī)律，以及服務(wù)器返回的響應(yīng)數(shù)據(jù)的格式。

2） 按照數(shù)據(jù)接口的規(guī)范，構(gòu)造并發(fā)送相應(yīng)的請求，獲取返回的響應(yīng)數(shù)據(jù)。

3） 對返回的響應(yīng)數(shù)據(jù)進行解析，最終獲取所要采集的具體數(shù)據(jù)。

3 Ajax頁面數(shù)據(jù)采集的關(guān)鍵技術(shù)

3.1 Ajax頁面數(shù)據(jù)接口的分析

目前，Chrome、360等瀏覽器均帶有相應(yīng)的開發(fā)者或開發(fā)人員工具，可用于對Ajax頁面的數(shù)據(jù)接口進行分析。以Chrome瀏覽器為例，先打開其開發(fā)者工具，單擊Network選項卡及其中的Fetch/XHR選項卡，然后再打開相應(yīng)的Ajax頁面并進行有關(guān)操作，即可查看到相應(yīng)的異步請求（其Type為xhr） 。單擊某個異步請求，即可通過右側(cè)的Headers選項卡查看其詳細信息，包括URL、請求方法（Request Method） 、請求標頭（Request Headers） 與響應(yīng)標頭（Response Headers） 等。此外，通過Payload選項卡可查看到有關(guān)的參數(shù)，通過Preview選項卡可查看到經(jīng)過解析的響應(yīng)內(nèi)容，通過Response選項卡可查看到真實的響應(yīng)數(shù)據(jù)。

3.2 請求的發(fā)送與響應(yīng)的獲取

在Python中，為發(fā)送HTTP請求并獲取其響應(yīng)，可使用urllib或requests模塊[4]。其中，urllib為內(nèi)置模塊，無須安裝即可直接使用。而requests為第三方模塊，須另行安裝（可使用“pip install requests”命令）。其實，二者的功能與用法基本一致，但后者更加便捷。

以requests模塊為例，如須發(fā)送GET請求或POST請求，可調(diào)用其get（）或post（）方法，基本格式為：

requests.get（url， params， args）

requests.post（url， data， json， args）

其中，URL用于指定請求的URL，params與data用于指定需要傳遞的有關(guān)參數(shù)，JSON用于指定需要傳遞的JSON數(shù)據(jù)，args則為headers、cookies、verify等其他參數(shù)。對于GET請求，也可將有關(guān)參數(shù)按照規(guī)定的格式直接附加在URL之后。

調(diào)用get（）或post（）方法發(fā)送請求后，將返回一個響應(yīng)對象。通過訪問該對象的text或content屬性，即可獲取相應(yīng)的響應(yīng)內(nèi)容（前者為字符串形式，主要用于獲取文本、網(wǎng)頁源代碼類的數(shù)據(jù)；后者為二進制形式，主要用于獲取圖片、音頻視頻類的數(shù)據(jù)）。此外，必要時可訪問該對象的status_code屬性以獲取返回的HTTP狀態(tài)碼。例如：

import requests

url="http：//www.baidu.com"

r=requests.get（url）

print（r.status_code）

print（r.text）

在此，調(diào)用requests.get（）方法發(fā)送了一個URL為http：//www.baidu.com的GET請求，并通過返回的響應(yīng)對象r的status_code與text屬性獲取相應(yīng)的HTTP狀態(tài)碼與響應(yīng)內(nèi)容，然后加以輸出。

3.3 響應(yīng)數(shù)據(jù)的解析

對于獲取到的響應(yīng)數(shù)據(jù)，應(yīng)根據(jù)其類型與特點，利用相應(yīng)的解析庫（如re、lxml、BeautifulSoup、JSON等）或技術(shù)進行處理，從中解析出所要采集的最終數(shù)據(jù)。

目前，對于Ajax請求來說，其返回的響應(yīng)多為JSON數(shù)據(jù)。對于JSON數(shù)據(jù)，可直接利用JSON庫進行解析。JSON庫是Python的內(nèi)置庫，無須額外安裝[5]。通過調(diào)用JSON庫的loads（）方法，即可將JSON字符串轉(zhuǎn)換為一個字典類型的Python對象。該方法的基本格式為：

json.loads（s）

其中，參數(shù)s用于指定需要轉(zhuǎn)換的JSON字符串。例如：

import json

person='{"name"："小明"，"sex"："男"，"age"：18}'

pdict=json.loads（person）

print（pdict["name"]，pdict["sex"]，pdict["age"]）

在此，person變量的值為包含一個人員姓名、性別與年齡信息的JSON字符串，通過調(diào)用json.loads（）方法將其轉(zhuǎn)換為字典pdict后，即可方便地獲取并輸出該人員的有關(guān)信息。

其實，requests模塊內(nèi)置有一個JSON解碼器，也可用于將請求返回的JSON數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為Python字典。為此，只須直接調(diào)用請求返回的響應(yīng)對象的json（）方法即可。

4 Ajax頁面數(shù)據(jù)采集的具體實例

央視網(wǎng)微博主頁（https：//www.weibo.com/u/3266943013） 是一個典型的Ajax頁面，如圖1所示。在瀏覽器中打開該主頁，并使用開發(fā)者工具進行分析，可知其中的微博數(shù)據(jù)是通過URL為https：//www.weibo.com/ajax/statuses/mymblog的一系列異步GET請求以分頁的方式（每頁10條）返回的，其參數(shù)共有4個，分別為uid、feature、page與since_id。其中，uid與feature是固定不變的，分別為3266943013（央視網(wǎng)微博的id） 與0；而page與since_id則是會按規(guī)律改變的，前者表示頁碼（1、2、3等），后者也用于實現(xiàn)分頁（對于第1頁，則無須指定或讓其值為空）。這些請求返回的響應(yīng)均為JSON字符串，其data鍵的值即為相應(yīng)的具體數(shù)據(jù)。其中，since_id鍵的值即為下一頁請求中since_id參數(shù)的值，list鍵的值則為微博數(shù)組。在該數(shù)組中，一個元素即為一條微博的數(shù)據(jù)。其中，created_at、reposts_count、comments_count、attitudes_count與text_raw鍵的值分為微博的發(fā)布時間、轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)、評論數(shù)、點贊數(shù)與標題文本。此外，isLongText鍵的值為true或false，用于表示標題文本是否為長文本；mblogid鍵的值則為微博的一個唯一id值。

若微博的標題文本為長文本（即內(nèi)容較多），則在瀏覽器中只會顯示其前面的部分內(nèi)容，同時在末尾顯示一個“展開”鏈接。單擊此鏈接，方可顯示完整的標題文本。實際上，在單擊“展開”鏈接時，將觸發(fā)一個URL為https：//www.weibo.com/ajax/statuses/longtext的異步GET請求，其參數(shù)為id，參數(shù)值則為相應(yīng)微博的mblogid值。該請求返回的響應(yīng)亦為JSON字符串，其data鍵的值即為相應(yīng)的具體數(shù)據(jù)。其中，longTextContent鍵的值即為微博的完整標題文本。

根據(jù)以上分析結(jié)果，即可編程實現(xiàn)央視網(wǎng)微博數(shù)據(jù)的采集，代碼如下：

import requests

import json

import time

useragent="Mozilla/5.0 （Windows NT 10.0; Win64; x64） AppleWebKit/537.36 （KHTML， like Gecko） Chrome/ 109.0.0.0 Safari/537.36"

cookie="......"? #在此應(yīng)指定真正的cookie值

headers={"user-agent"：useragent，"cookie"：cookie}

url="https：//www.weibo.com/ajax/statuses/mymblog"

uid="3266943013"

params={"uid"：uid，"feature"：0}

since_id=""

for i in range（5）：

page=i+1

print（"第"+str（page）+"頁"）

params["page"]=page

if page>=1：

params["since_id"]=since_id

r=requests.get（url，params=params，headers=headers）

j=json.loads（r.text）

d=j["data"]

since_id=d["since_id"]

list=d["list"]

for l in list：

created_at=l["created_at"]

reposts_count=l["reposts_count"]

comments_count=l["comments_count"]

attitudes_count=l["attitudes_count"]

title_text=l["text_raw"]

isLongText=l["isLongText"]

mblogid=l["mblogid"]

if isLongText：

url0="https：//www.weibo.com/ajax/statuses/longtext"

params0={"id"：mblogid}

r0=requests.get（url0， params=params0，headers=headers）

j0=json.loads（r0.text）

d0=j0["data"]

title_text=d0["longTextContent"]

with open（"央視網(wǎng)微博.txt"，"a"，encoding="utf8"） as f：

s=created_at+"||"+str（reposts_count）+"||"+str（comments_count）

s+="||"+str（attitudes_count）+"||"+title_text+"＼n"

f.write（s）

time.sleep（5）

print（"OK！"）

運行該程序，所采集到的共5頁的央視網(wǎng)微博的有關(guān)數(shù)據(jù)將以“||”為分隔添加到文本文件“央視網(wǎng)微博.txt”中，如圖2所示。

5 結(jié)束語

Ajax頁面的實現(xiàn)方式千差萬別，且其源代碼中并沒有通過異步請求返回并經(jīng)JavaScript動態(tài)渲染至頁面中的數(shù)據(jù)。因此，相對于常規(guī)頁面來說，Ajax頁面數(shù)據(jù)的采集無疑是較為困難的。不過，基于Ajax的基本原理，只要分析清楚并與所要采集的數(shù)據(jù)相對應(yīng)的數(shù)據(jù)接口，即可通過模擬發(fā)送有關(guān)請求并獲取其響應(yīng)數(shù)據(jù)的方式，最終采集到所需要的具體數(shù)據(jù)。

參考文獻：

[1] 盧守東，盧明俊.基于Selenium的網(wǎng)站自動登錄技術(shù)[J].電腦知識與技術(shù)，2023，19（34）：48-51.

[2] 盧守東.Java EE應(yīng)用開發(fā)案例教程[M].北京：清華大學(xué)出版社，2017.

[3] 盧守東.jQuery程序設(shè)計實例教程[M].北京：清華大學(xué)出版社，2021.

[4] 夏敏捷.Python爬蟲超詳細實戰(zhàn)攻略[M].北京：清華大學(xué)出版社，2021.

[5] Python | import json模塊詳解[EB/OL].[2023-01-26].https：//www.cnblogs.com/zhangxuegold/p/17497618.html.

【通聯(lián)編輯：謝媛媛】