背景
Web Scraping
大数据时代,一切都要用数据来说,大数据处理过程一般要经历以下几个阶段。
数据收集和收集数据整理、提取、变形和加载分析、导航和预测数据显示中,首先要做的是收集数据,提取有效的数据,准备下一次分析。
数据的来源多种多样,以为我本身是足球爱好者,而世界杯就要来了,所以我就想提取欧洲联赛的数据来做一个分析。许多的网站都提供了详细的足球数据,例如:
- 网易
- 腾讯体育
- 虎扑体育
-
这些网站都提供了详细的足球数据,然而为了进一步的分析,我们希望数据以格式化的形式存储,那么如何把这些网站提供的网页数据转换成格式化的数据呢?这就要用到Web scraping的技术了。简单地说,Web Scraping就是从网站抽取信息, 通常利用程序来模拟人浏览网页的过程,发送http请求,从http响应中获得结果。
Web Scraping 注意事项
在抓取数据之前,要注意以下几点:
- 阅读网站有关数据的条款和约束条件,搞清楚数据的拥有权和使用限制
- 友好而礼貌,使用计算机发送请求的速度飞人类阅读可比,不要发送非常密集的大量请求以免造成服务器压力过大
- 因为网站经常会调整网页的结构,所以你之前写的Scraping代码,并不总是能够工作,可能需要经常调整
- 因为从网站抓取的数据可能存在不一致的情况,所以很有可能需要手工调整
Python Web Scraping 相关的库
Python提供了很便利的Web Scraping基础,有很多支持的库。这里列出一小部分
- BeautifulSoup
- Scrapy
- webscraping
- pyquery
当然也不一定要用Python或者不一定要自己写代码,推荐关注im
Web Scraping 代码
下面,我们就一步步地用Python,从腾讯体育来抓取欧洲联赛13/14赛季的数据。
首先要安装Beautifulsoup
pip install beautifulsoup4我们先从球员的数据开始抓取。
球员数据的Web请求是playerSearch.aspx?lega=epl&pn=2 ,返回的内容如下图所示:
该web服务有两个参数,lega表示是哪一个联赛,pn表示的是分页的页数。
首先我们先做一些初始化的准备工作
from urllib2 import urlopen import urlparse import bs4 BASE_URL = "; PLAYER_LIST_QUERY = ";pn=%d" league = ['epl','seri','bund','liga','fran','scot','holl','belg'] page_number_limit = 100 player_fields = ['league_cn','img','name_cn','name','team','age','position_cn','nation','birth','query','id','teamid','league']urlopen,urlparse,bs4是我们将要使用的Python库。
BASE_URL,PLAYER_LIST_QUERY,league,page_number_limit和player_fields是我们会用到的一些常量。
下面是抓取球员数据的具体代码:
def get_players(baseurl): html = urlopen(baseurl).read() soup = b(html, "lxml") players = [ dd for dd in ('.searchResult tr') if dd.contents[1].name != 'th'] result = [] for player in players: record = [] link = '' query = [] for item in : if type(item) is b: if not i and i: record.append(i['src']) else : record.append(i and i.strip() or 'na') try: o = url['href']).query if len(link) == 0: link = o query = dict([(k,v[0]) for k,v in url(o).items()]) except: pass if len(record) != 10: for i in range(0, 10 - len(record)): record.append('na') record.append(unicode(link,'utf-8')) record.append(unicode(query["id"],'utf-8')) record.append(unicode(query["teamid"],'utf-8')) record.append(unicode(query["lega"],'utf-8')) re(record) return result result = [] for url in [ BASE_URL + PLAYER_LIST_QUERY % (l,n) for l in league for n in range(page_number_limit) ]: result = result + get_players(url)我们来看看抓取球员数据的详细过程:
首先我们定义了一个get_players方法,该方法会返回某一请求页面上所有球员的数据。为了得到所有的数据,我们通过一个for循环,因为要循环各个联赛,每个联赛又有多个分页,一般情况下是需要一个双重循环的:
for i in league: for j in range(0, 100): url = BASE_URL + PLAYER_LIST_QUERY % (l,n) ## send request to url and do scrapingPython的list comprehension可以很方便的通过构造一个列表的方式来减少循环的层次。
另外Python还有一个很方便的语法来合并连个列表: list = list1 + list2
好我们再看看如何使用BeautifulSoup来抓取网页中我们需要的内容。
首先调用urlopen读取对应url的内容,通常是一个html,用该html构造一个beautifulsoup对象。
beautifulsoup对象支持很多查找功能,也支持类似css的selector。通常如果有一个DOM对象是<xx class='cc'>,我们使用以下方式来查找:
obj = ("xx","cc")另外一种常见的方式就是通过CSS的selector方式,在上述代码中,我们选择class=searchResult元素里面,所有的tr元素,过滤掉th也就是表头元素。
for dd in ('.searchResult tr') if dd.contents[1].name != 'th'对于每一行记录tr,生成一条球员记录,并存放在一个列表中。所以我们就循环tr的内容,获得对应的field内容。
对于每一个tr的content,我们先检查其类型是不是一个Tag,对于Tag类型有几种情况,一种是包含img的情况,我们需要取出球员的头像图片的网址。
另一种是包含了一个链接,指向其他数据内容
所以在代码中要分别处理这些不同的情况。
对于一个Tag对象,Tag.x可以获得他的子对象,Tag['x']可以获得Tag的attribute的值。
所以用i['src']可以获得item的子元素img的src属性。
对已包含链接的情况,我们通过urlparse来获取查询url中的参数。这里我们利用了dict comprehension的把查询参数放入一个dict中,然后添加到列表中。
dict([(k,v[0]) for k,v in url(o).items()])对于其它情况,我们使用Python 的and or表达式以确保当Tag的内容为空时,我们写入‘na’,该表达式类似C/C++或Java中的三元操作符 X ? A : B
然后有一段代码判断当前记录的长度是否大于10,不大于10则用空值填充,目的是避免一些不一致的地方。
if len(record) != 10: for i in range(0, 10 - len(record)): record.append('na')最后,我们把query中的一些相关的参数如球员的id,球队的id,所在的联赛代码等加入到列表。
record.append(unicode(link,'utf-8')) record.append(unicode(query["id"],'utf-8')) record.append(unicode(query["teamid"],'utf-8')) record.append(unicode(query["lega"],'utf-8'))最后我们把本页面所有球员的列表放入一个列表返回。
好了,现在我们拥有了一个包含所有球员的信息的列表,我们需要把它存下来,以进一步的处理,分析。通常,csv格式是一个常见的选择。
import csv def write_csv(filename, content, header = None): file = open(filename, "wb") ('\xEF\xBB\xBF') writer = c(file, delimiter=',') if header: wri(header) for row in content: encoderow = [dd.encode('utf8') for dd in row] wri(encoderow) write_csv(';,result,player_fields)这里需要注意的就是关于encode的问题。因为我们使用的时utf-8的编码方式,在csv的文件头,需要写入\xEF\xBB\xBF,详见这篇文章
好了现在大功告成,抓取的csv如下图:
因为之前我们还抓取了球员本赛季的比赛详情,所以我们可以进一步的抓取所有球员每一场比赛的记录
抓取的代码如下
def get_player_match(url): html = urlopen(url).read() soup = b(html, "lxml") matches = [ dd for dd in ('.shtdm tr') if dd.contents[1].name != 'th'] records = [] for item in [ dd for dd in matches if len) > 11]: ## filter out the personal part record = [] for match in [ dd for dd in i if type(dd) is b]: if ma: record.append(ma) else: for d in [ dd for dd in ma if type(dd) is b]: query = dict([(k,v[0]) for k,v in url(d['href']).items()]) record.append('teamid' in query and query['teamid'] or query['id']) record.append and d.string or 'na') records.append(record) return records[1:] ##remove the first record as the header def get_players_match(playerlist, baseurl = BASE_URL + ';): result = [] for item in playerlist: url = baseurl + item[10] print url result = result + get_player_match(url) return result match_fields = ['date_cn','homeid','homename_cn','matchid','score','awayid','awayname_cn','league_cn','firstteam','playtime','goal','assist','shoot','run','corner','offside','foul','violation','yellowcard','redcard','save'] write_csv('m.csv',get_players_match(result),match_fields)抓取的过程和之前类似。
下一步做什么
现在我们拥有了详细的欧洲联赛的数据,那么下一步要怎么做呢,我推荐大家把数据导入BI工具来做进一步的分析。有两个比较好的选择:
- Tableau Public
Tableau在数据可视化领域可谓无出其右,Tableau Public完全免费,用数据可视化来驱动数据的探索和分析,拥有非常好的用户体验
- Splunk
Splunk提供一个大数据的平台,主要面向机器数据。支持每天免费导入500M的数据,如果是个人学习,应该足够了。
当然你也可以用Excel。 另外大家如果有什么好的免费的数据分析的平台,欢迎交流。