Scrapy框架(八)下载中间件(Downloader Middlewares)的使用

Myth丶恋晨 2022-05-27 10:14 140阅读 0赞

## （1）前言 ##

先祭出框架图：

![70][]

下载中间件（Downloader Middlewares） 位于scrapy引擎和下载器之间的一层组件。

作用：

（1）引擎将请求传递给下载器过程中， 下载中间件可以对请求进行一系列处理。比如设置请求的 User-Agent，设置代理等

（2）在下载器完成将Response传递给引擎中，下载中间件可以对响应进行一系列处理。比如进行gzip解压等。

我们主要使用下载中间件处理请求，一般会对请求设置随机的User-Agent ，设置随机的代理。目的在于防止爬取网站的反爬虫策略。

## （2）配置下载中间件的步骤 ##

### 1，在settings.py中配置下载中间件和随机的User-agent和proxy ###

（1）配置下载中间件

DOWNLOADER_MIDDLEWARES = {
        #'scrapy.downloadermiddlewares.useragent.UserAgentMiddleware': None,
        'umei.middlewares.RandomUserAgent': 301,
        'umei.middlewares.RandomProxy': 302,
    }

在这个配置中，我们将需要启用的下载中间件配置一下。

'umei.middlewares.RandomUserAgent': 301

**就是我们编写的 下载中间件的class 名， 后面的301 是优先级，数字越小优先级越高**

可以先空着，等会写完再设置。

（2）设置随机User-agent和proxy

#user-agent 集合
    USER_AGENTS=[
        "Mozilla/5.0 (compatible; MSIE 9.0; Windows NT 6.1; Win64; x64; Trident/5.0; .NET CLR 3.5.30729; .NET CLR 3.0.30729; .NET CLR 2.0.50727; Media Center PC 6.0)",
        "Mozilla/5.0 (compatible; MSIE 8.0; Windows NT 6.0; Trident/4.0; WOW64; Trident/4.0; SLCC2; .NET CLR 2.0.50727; .NET CLR 3.5.30729; .NET CLR 3.0.30729; .NET CLR 1.0.3705; .NET CLR 1.1.4322)",
        "Mozilla/4.0 (compatible; MSIE 7.0b; Windows NT 5.2; .NET CLR 1.1.4322; .NET CLR 2.0.50727; InfoPath.2; .NET CLR 3.0.04506.30)",
        "Mozilla/5.0 (Windows; U; Windows NT 5.1; zh-CN) AppleWebKit/523.15 (KHTML, like Gecko, Safari/419.3) Arora/0.3 (Change: 287 c9dfb30)",
        "Mozilla/5.0 (X11; U; Linux; en-US) AppleWebKit/527+ (KHTML, like Gecko, Safari/419.3) Arora/0.6",
        "Mozilla/5.0 (Windows; U; Windows NT 5.1; en-US; rv:1.8.1.2pre) Gecko/20070215 K-Ninja/2.1.1",
        "Mozilla/5.0 (Windows; U; Windows NT 5.1; zh-CN; rv:1.9) Gecko/20080705 Firefox/3.0 Kapiko/3.0",
        "Mozilla/5.0 (X11; Linux i686; U;) Gecko/20070322 Kazehakase/0.4.5",
    ]
    
    # 代理ip
    PROXIES = [
        {'ip_port': '115.223.213.94:9000', 'user_passwd': ''},
        {'ip_port': '60.214.155.243:53281', 'user_passwd': ''},
        {'ip_port': '121.232.146.162:9000', 'user_passwd': ''},
        {'ip_port': '113.116.146.178:9000', 'user_passwd': ''},
    ]

在setting文件中配置即可。

其中proxy 可以购买，也可以使用免费的。网上有很多代理ip的网站。

一般付费的，都会给你提供一个user\_passwd 就是代理认证。

这里选取的都是免费的。就没有代理认证。

如果是需要认证的一般是：\{ 'ip\_port': '122.224.249.122:8088', 'user\_passwd': 'user1:pass1'\} 的形式

### 2，创建下载中间件Class ###

在我们创建好的scrapy 的爬虫项目中，会提供一个middlewares.py ,该文件会在默认创建两个下载中间件

![70 1][]

其中比较重要的两个方法就是：process\_request 和 process\_response

参考scrapy中文文档：

[http://scrapy-chs.readthedocs.io/zh\_CN/latest/topics/downloader-middleware.html?highlight=%E4%B8%8B%E8%BD%BD%E4%B8%AD%E9%97%B4%E4%BB%B6][http_scrapy-chs.readthedocs.io_zh_CN_latest_topics_downloader-middleware.html_highlight_E4_B8_8B_E8_BD_BD_E4_B8_AD_E9_97_B4_E4_BB_B6]

介绍如下：

class `scrapy.contrib.downloadermiddleware.` `DownloaderMiddleware`

`process_request` ( *request*,  *spider* )

当每个request通过**下载中间件**时，该方法被调用。

[`process_request()`][process_request] 必须返回其中之一: 返回 `None` 、返回一个 [`Response`][Response] 对象、返回一个 [`Request`][Request] 对象或raise [`IgnoreRequest`][IgnoreRequest] 。

如果其返回 `None` ，Scrapy将继续处理该request，执行其他的中间件的相应方法，直到合适的下载器处理函数(download handler)被调用， 该request被执行(其response被下载)。

如果其返回 [`Response`][Response] 对象，Scrapy将不会调用 *任何* 其他的 [`process_request()`][process_request] 或 [`process_exception()`][process_exception] 方法，或相应地下载函数； 其将返回该response。 已安装的中间件的 [`process_response()`][process_response] 方法则会在每个response返回时被调用。

如果其返回 [`Request`][Request] 对象，Scrapy则停止调用 process\_request方法并重新调度返回的request。当新返回的request被执行后， 相应地中间件链将会根据下载的response被调用。

如果其raise一个 [`IgnoreRequest`][IgnoreRequest] 异常，则安装的**下载中间件**的 [`process_exception()`][process_exception] 方法会被调用。如果没有任何一个方法处理该异常， 则request的errback(`Request.errback`)方法会被调用。如果没有代码处理抛出的异常， 则该异常被忽略且不记录(不同于其他异常那样)。

<table style="border-spacing:0px;border:none;">     
 <tbody> 
  <tr> 
   <th style="font-size:14.4px;margin:0px;padding-right:10px;padding-left:16px;white-space:nowrap;border-left-width:0px;">参数:</th> 
   <td style="vertical-align:middle;font-size:14.4px;margin:0px;padding-top:5px;padding-right:16px;padding-left:0px;background-color:transparent;border-bottom:0px none;border-left:none;border-top:none;border-right:none;"> 
    <ul style="line-height:24px;"> 
     <li style="margin-left:24px;"><strong>request</strong>&nbsp;(<a href="http://scrapy-chs.readthedocs.io/zh_CN/latest/topics/request-response.html#scrapy.http.Request" title="scrapy.http.Request" style="color:rgb(155,89,182);" rel="nofollow"><code style="font-family:Consolas, 'Andale Mono WT', 'Andale Mono', 'Lucida Console', 'Lucida Sans Typewriter', 'DejaVu Sans Mono', 'Bitstream Vera Sans Mono', 'Liberation Mono', 'Nimbus Mono L', Monaco, 'Courier New', Courier, monospace;white-space:nowrap;max-width:100%;background:rgb(255,255,255);border:1px solid rgb(225,228,229);padding:2px 5px;color:rgb(64,64,64);font-weight:bold;"><span>Request</span></code></a>&nbsp;对象) – 处理的request</li> 
     <li style="margin-left:24px;"><strong>spider</strong>&nbsp;(<a href="http://scrapy-chs.readthedocs.io/zh_CN/latest/topics/spiders.html#scrapy.spider.Spider" title="scrapy.spider.Spider" style="color:rgb(155,89,182);" rel="nofollow"><code style="font-family:Consolas, 'Andale Mono WT', 'Andale Mono', 'Lucida Console', 'Lucida Sans Typewriter', 'DejaVu Sans Mono', 'Bitstream Vera Sans Mono', 'Liberation Mono', 'Nimbus Mono L', Monaco, 'Courier New', Courier, monospace;white-space:nowrap;max-width:100%;background:rgb(255,255,255);border:1px solid rgb(225,228,229);padding:2px 5px;color:rgb(64,64,64);font-weight:bold;"><span>Spider</span></code></a>&nbsp;对象) – 该request对应的spider</li> 
    </ul></td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

`process_response` ( *request*,  *response*,  *spider* )

[`process_request()`][process_request] 必须返回以下之一: 返回一个 [`Response`][Response] 对象、 返回一个 [`Request`][Request] 对象或raise一个 [`IgnoreRequest`][IgnoreRequest] 异常。

如果其返回一个 [`Response`][Response] (可以与传入的response相同，也可以是全新的对象)， 该response会被在链中的其他中间件的 [`process_response()`][process_response] 方法处理。

如果其返回一个 [`Request`][Request] 对象，则中间件链停止， 返回的request会被重新调度下载。处理类似于 [`process_request()`][process_request] 返回request所做的那样。

如果其抛出一个 [`IgnoreRequest`][IgnoreRequest] 异常，则调用request的errback(`Request.errback`)。 如果没有代码处理抛出的异常，则该异常被忽略且不记录(不同于其他异常那样)。

<table style="border-spacing:0px;border:none;">     
 <tbody> 
  <tr> 
   <th style="font-size:14.4px;margin:0px;padding-right:10px;padding-left:16px;white-space:nowrap;border-left-width:0px;">参数:</th> 
   <td style="vertical-align:middle;font-size:14.4px;margin:0px;padding-top:5px;padding-right:16px;padding-left:0px;background-color:transparent;border-bottom:0px none;border-left:none;border-top:none;border-right:none;"> 
    <ul style="line-height:24px;"> 
     <li style="margin-left:24px;"><strong>request</strong>&nbsp;(<a href="http://scrapy-chs.readthedocs.io/zh_CN/latest/topics/request-response.html#scrapy.http.Request" title="scrapy.http.Request" style="color:rgb(155,89,182);" rel="nofollow"><code style="font-family:Consolas, 'Andale Mono WT', 'Andale Mono', 'Lucida Console', 'Lucida Sans Typewriter', 'DejaVu Sans Mono', 'Bitstream Vera Sans Mono', 'Liberation Mono', 'Nimbus Mono L', Monaco, 'Courier New', Courier, monospace;white-space:nowrap;max-width:100%;background:rgb(255,255,255);border:1px solid rgb(225,228,229);padding:2px 5px;color:rgb(64,64,64);font-weight:bold;"><span>Request</span></code></a>&nbsp;对象) – response所对应的request</li> 
     <li style="margin-left:24px;"><strong>response</strong>&nbsp;(<a href="http://scrapy-chs.readthedocs.io/zh_CN/latest/topics/request-response.html#scrapy.http.Response" title="scrapy.http.Response" style="color:rgb(155,89,182);" rel="nofollow"><code style="font-family:Consolas, 'Andale Mono WT', 'Andale Mono', 'Lucida Console', 'Lucida Sans Typewriter', 'DejaVu Sans Mono', 'Bitstream Vera Sans Mono', 'Liberation Mono', 'Nimbus Mono L', Monaco, 'Courier New', Courier, monospace;white-space:nowrap;max-width:100%;background:rgb(255,255,255);border:1px solid rgb(225,228,229);padding:2px 5px;color:rgb(64,64,64);font-weight:bold;"><span>Response</span></code></a>&nbsp;对象) – 被处理的response</li> 
     <li style="margin-left:24px;"><strong>spider</strong>&nbsp;(<a href="http://scrapy-chs.readthedocs.io/zh_CN/latest/topics/spiders.html#scrapy.spider.Spider" title="scrapy.spider.Spider" style="color:rgb(155,89,182);" rel="nofollow"><code style="font-family:Consolas, 'Andale Mono WT', 'Andale Mono', 'Lucida Console', 'Lucida Sans Typewriter', 'DejaVu Sans Mono', 'Bitstream Vera Sans Mono', 'Liberation Mono', 'Nimbus Mono L', Monaco, 'Courier New', Courier, monospace;white-space:nowrap;max-width:100%;background:rgb(255,255,255);border:1px solid rgb(225,228,229);padding:2px 5px;color:rgb(64,64,64);font-weight:bold;"><span>Spider</span></code></a>&nbsp;对象) – response所对应的spider</li> 
    </ul></td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

大致了解上面的两个方法，我们这次主要使用process\_request

下面创建我们自己的下载中间件：middlewares.py

from scrapy import signals
    from umei.settings import USER_AGENTS,PROXIES
    import random
    import base64
    
    class RandomUserAgent(object):
        """
        产生随机的useragent
        """
    
        def process_request(self, request, spider):
            useragent = random.choice(USER_AGENTS)
            request.headers.setdefault("User-Agent", useragent)
            print useragent
    
    
    class RandomProxy(object):
        """
        使用不同的代理ip
        """
        def process_request(self, request, spider):
            proxy = random.choice(PROXIES)
    
            if proxy['user_passwd'] == '':
                request.meta['proxy'] = "http://"+proxy['ip_port']
                print proxy['ip_port']+"代理"
            else :
                # 对账户密码进行base64编码转换
                base64_userpasswd = base64.b64encode(proxy['user_passwd'])
                # 对应到代理服务器的信令格式里
                request.headers['Proxy-Authorization'] = 'Basic ' + base64_userpasswd
                request.meta['proxy'] = "http://" + proxy['ip_port']

我们使用random.choice() 这个方法来产生随机的user-agent 和 proxy

其中在对 proxy ip 进行认证的时候，需要使用 base64 对其进行转码。

> 为什么HTTP代理要使用base64编码：
> 
> HTTP代理的原理很简单，就是通过HTTP协议与代理服务器建立连接，协议信令中包含要连接到的远程主机的IP和端口号，如果有需要身份验证的话还需要加上授权信息，服务器收到信令后首先进行身份验证，通过后便与远程主机建立连接，连接成功之后会返回给客户端200，表示验证通过，就这么简单，下面是具体的信令格式：

CONNECT 59.64.128.198:21 HTTP/1.1
    Host: 59.64.128.198:21
    Proxy-Authorization: Basic bGV2I1TU5OTIz
    User-Agent: OpenFetion

> 其中`Proxy-Authorization`是身份验证信息，Basic后面的字符串是用户名和密码组合后进行base64编码的结果，也就是对username:password进行base64编码。

HTTP/1.0 200 Connection established

> OK，客户端收到收面的信令后表示成功建立连接，接下来要发送给远程主机的数据就可以发送给代理服务器了，代理服务器建立连接后会在根据IP地址和端口号对应的连接放入缓存，收到信令后再根据IP地址和端口号从缓存中找到对应的连接，将数据通过该连接转发出去。

## 3，运行测试 ##

命令： scrapy crawl xx爬虫名

![70 2][]

注意，可能会出现的问题：

TCP connection timed out: 10060:由于连接方在一段时间后没有正确答复或连接的主机没有反应，连接尝试失败"

说明你设置的代理ip 失效了不能使用了。 免费的一般都是这样。

参考网站：[https://blog.csdn.net/u011781521/article/details/70194744?locationNum=4&fps=1][https_blog.csdn.net_u011781521_article_details_70194744_locationNum_4_fps_1]

### 4，总结 ###

设置下载中间件能帮助我们避免一些反爬策略，可以采用付费的代理ip，能更好的解决问题。

源码：[https://github.com/gengzi/umei][https_github.com_gengzi_umei]

[70]: /images/20220527/6d8b29f361e145cdacb63addfe7e6c3a.png
[70 1]: /images/20220527/77d7b966923941bfa17350cf1d8f8f98.png
[http_scrapy-chs.readthedocs.io_zh_CN_latest_topics_downloader-middleware.html_highlight_E4_B8_8B_E8_BD_BD_E4_B8_AD_E9_97_B4_E4_BB_B6]: http://scrapy-chs.readthedocs.io/zh_CN/latest/topics/downloader-middleware.html?highlight=%E4%B8%8B%E8%BD%BD%E4%B8%AD%E9%97%B4%E4%BB%B6
[process_request]: http://scrapy-chs.readthedocs.io/zh_CN/latest/topics/downloader-middleware.html?highlight=%E4%B8%8B%E8%BD%BD%E4%B8%AD%E9%97%B4%E4%BB%B6#scrapy.contrib.downloadermiddleware.DownloaderMiddleware.process_request
[Response]: http://scrapy-chs.readthedocs.io/zh_CN/latest/topics/request-response.html#scrapy.http.Response
[Request]: http://scrapy-chs.readthedocs.io/zh_CN/latest/topics/request-response.html#scrapy.http.Request
[IgnoreRequest]: http://scrapy-chs.readthedocs.io/zh_CN/latest/topics/exceptions.html#scrapy.exceptions.IgnoreRequest
[process_exception]: http://scrapy-chs.readthedocs.io/zh_CN/latest/topics/downloader-middleware.html?highlight=%E4%B8%8B%E8%BD%BD%E4%B8%AD%E9%97%B4%E4%BB%B6#scrapy.contrib.downloadermiddleware.DownloaderMiddleware.process_exception
[process_response]: http://scrapy-chs.readthedocs.io/zh_CN/latest/topics/downloader-middleware.html?highlight=%E4%B8%8B%E8%BD%BD%E4%B8%AD%E9%97%B4%E4%BB%B6#scrapy.contrib.downloadermiddleware.DownloaderMiddleware.process_response
[70 2]: /images/20220527/246ea88547da468b8e890c931b0147e3.png
[https_blog.csdn.net_u011781521_article_details_70194744_locationNum_4_fps_1]: https://blog.csdn.net/u011781521/article/details/70194744?locationNum=4&fps=1
[https_github.com_gengzi_umei]: https://github.com/gengzi/umei