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[Django+Python網頁爬蟲教學]打造具有網頁爬蟲功能的關鍵字查詢網頁

django_web_scraping
Photo by Burst on Unsplash

Python網頁爬蟲在日常生活中的應用非常普遍，用來自動化蒐集所需的資料，這時候如果能夠提供使用者一個介面，即可以依據不同的需求來爬取相應的資料，提升服務的體驗及彈性。

舉例來說，在[Python+LINE Bot教學]建構具網頁爬蟲功能的LINE Bot機器人文章中，分享LINE與Python網頁爬蟲的整合應用，讓使用者只要透過LINE輸入地區，Python網頁爬蟲就會依據這樣的需求，即時爬取正在營業的五間最高人氣餐廳。

而本文想來和大家分享另一個應用，就是網頁與Python網頁爬蟲的結合，像Google一樣，在網頁提供城市關鍵字的查詢，來驅動Python網頁爬蟲取得KLOOK及KKday網站的一日遊票券資訊，並且顯示於畫面上。其中的開發流程包含：

  • 安裝開發套件
  • 建立Django專案
  • 建立Django應用程式
  • 建立Django應用程式網址
  • 建立Python網頁爬蟲
  • 建立Django樣板
  • 開發關鍵字查詢功能

一、安裝開發套件

首先，利用以下指令來安裝開發過程中，會使用到的套件：

$ pip install django

$ pip install requests

$ pip install lxml

$ pip install requests

其中，本文使用Django框架為例，來進行網頁開發，而在Python網頁爬蟲中使用requests套件來發送請求，lxml及BeautifulSoup套件則分別是用來解析回傳結果與爬取所需的資料。

二、建立Django專案

套件安裝完成後，在桌面新增django-trip-tickets資料夾，接著，開啟命令提示字元視窗，切換到django-trip-tickets資料夾路徑，並且利用以下指令來建立Django專案(trip)：

$ django-admin startproject trip .

注意指令的最後需要加一個點(.)，代表在目前的路徑下建立Django專案。而要執行Django專案，則可以使用以下指令：

$ python manage.py runserver

在瀏覽器輸入指令執行結果的網址「http://127.0.0.1:8000/」，即可看到以下畫面：

django_web_scraping

三、建立Django應用程式

接下來，利用以下指令建立Django應用程式(tickets)：

$ python manage.py startapp tickets

這時候，本文以Visual Studio Code為例，開啟django-trip-tickets資料夾，可以看到目前的檔案結構為：

django_web_scraping

為了要讓專案主程式能夠認得應用程式，就需要開啟專案主程式下的settings.py檔案，在INSTALL_APPS的地方，加入應用程式的設定檔，如下範例：

INSTALLED_APPS = [
    'django.contrib.admin',
    'django.contrib.auth',
    'django.contrib.contenttypes',
    'django.contrib.sessions',
    'django.contrib.messages',
    'django.contrib.staticfiles',

    'tickets.apps.TicketsConfig',
]

四、建立Django應用程式網址

Django應用程式建立完成後，就需要有一組網址，讓使用者可以透過瀏覽器來進行請求(Request)。

在Django應用程式(tickets)資料夾下，新增urls.py檔案，加入應用程式的網址，如下範例：

from django.urls import path
from . import views

urlpatterns = [
    path('', views.index, name="Index")
]

接著，把這個網址設定檔(urls.py)註冊到專案主程式的urls.py檔案中，如下範例：

from django.contrib import admin
from django.urls import path, include

urlpatterns = [
    path('admin/', admin.site.urls),
    path('tickets/', include("tickets.urls")),
]

這時候，當Django專案主程式的網址(http://127.0.0.1:8000/)加上tickets時，就會去配對應用程式(tickets)下的urls.py檔案，如果是空白(http://127.0.0.1:8000/tickets/)，則會導向它的設定值，也就是首頁。

五、建立Python網頁爬蟲

接著就要來開發Python網頁爬蟲來蒐集KLOOK及KKday網站的一日遊票券資訊，為了提升未來的擴充性及保有一致性的介面，將使用Python物件導向的多型(Polymorphism)概念來進行設計，如下圖：

django_web_scraping

在這樣的架構下，每個旅遊票券網站的爬蟲都一定擁有爬取(scrape)方法(Method)，如果未來要在增加一個網站時，也可以透過增加類別(Class)的方式來擴充。

在Django應用程式(tickets)下，新增scrapers.py檔案，其中引用以下模組(Module)：

from abc import ABC, abstractmethod
from bs4 import BeautifulSoup
import requests
from datetime import datetime

接著，定義一個網站抽象類別，其中包含城市名稱(city_name)屬性及爬取(scrape)抽象方法，如下範例：

from abc import ABC, abstractmethod
from bs4 import BeautifulSoup
import requests
from datetime import datetime


# 票券網站抽象類別
class Website(ABC):

    def __init__(self, city_name):
        self.city_name = city_name  # 城市名稱屬性

    @abstractmethod
    def scrape(self):  # 爬取票券抽象方法
        pass

在上一篇[Python爬蟲教學]快速搞懂AJAX動態載入網頁的爬取秘訣文章中，已經分享了如何爬取KKday網站的一日遊票券資訊，這邊將延續使用其中的scrape方法(Method)，為了在網頁上顯示較為美觀，所以稍微修改幾個欄位的顯示格式，如下範例：

from abc import ABC, abstractmethod
from bs4 import BeautifulSoup
import requests
from datetime import datetime


# 票券網站抽象類別
class Website(ABC):

    def __init__(self, city_name):
        self.city_name = city_name  # 城市名稱屬性

    @abstractmethod
    def scrape(self):  # 爬取票券抽象方法
        pass


# KKday網站
class Kkday(Website):

    def scrape(self):

        result = []  # 回傳結果

        if self.city_name:  # 如果城市名稱非空值

            # 取得傳入城市的所有一日遊票券
            response = requests.get(
                f"https://www.kkday.com/zh-tw/product/ajax_productlist/?keyword={self.city_name}&cat=TAG_4_4&sort=pasc")

            # 資料
            activities = response.json()["data"]

            for activity in activities:

                # 票券名稱
                title = activity["name"]

                # 票券詳細內容連結
                link = activity["url"]

                # 票券價格
                price = f'NT$ {int(activity["price"]):,}'

                # 最早可使用日期
                booking_date = datetime.strftime(datetime.strptime(
                    activity["earliest_sale_date"], "%Y%m%d"), "%Y-%m-%d")

                # 評價
                star = str(activity["rating_star"])[
                    0:3] if activity["rating_star"] else "無"

                result.append(
                    dict(title=title, link=link, price=price, booking_date=booking_date, star=star, source="https://cdn.kkday.com/m-web/assets/img/favicon.png"))

        return result

其中，第28行網址最後修改為價格由低到高排序。第42行票券價格增加「NT$」單位及千分位符號。第45行調整最早可使用日期的格式，先將爬取到的日期字串轉型為日期後，再自訂喜歡的格式。另外，由於不是每一種票券都有評價，所以增加條件判斷，當有評價時顯示3位數的字串，沒有的話則顯示「無」。最後，第54行的source(網站來源)讀者可以依照自己的需求使用字串或是像這裡使用KKday網站小圖示的網址。

而KLOOK網站爬蟲的部分，在首頁左上角「分類」的地方，選擇「一日遊&導賞團」，如下圖：

django_web_scraping

接著，在「一日遊&導賞團」頁面的搜尋，假設輸入「花蓮」，並且在「排序方式」下拉選單中，選擇「價格(從低到高)」來進行查詢，則可以看到花蓮一日遊的相關票券，如下圖：
django_web_scraping
這時候，可以觀察Python網頁爬蟲所要請求(Request)的網址結構，如下圖：
django_web_scraping

而要爬取這些票券的資訊，就需要瞭解其中的HTML原始碼。在票券標題的地方，點擊滑鼠右鍵，選擇「檢查」，在「Elements(元素)」頁籤下，就能夠HTML原始碼結構，如下圖：

django_web_scraping

接下來，就可以在scrapers.py檔案中，增加KLOOK網站的爬蟲類別(Class)，並且發送請求(Request)到KLOOK網站及解析回傳結果，如下範例：
# KLOOK客路網站
class Klook(Website):

    def scrape(self):

        result = []  # 回傳結果

        if self.city_name:  # 如果城市名稱非空值

            # 取得傳入城市的所有一日遊&導賞團票券
            response = requests.get(
                f"https://www.klook.com/zh-TW/search/?keyword={self.city_name}&template_id=2&sort=price&start=1")
            soup = BeautifulSoup(response.text, "lxml")

在回傳結果中，利用BeautifulSoup模組(Module)的find_all()方法(Method)，取得十個一日遊票券區塊，讀者可以依照需求自行調整，如下範例：

# KLOOK客路網站
class Klook(Website):

    def scrape(self):

        result = []  # 回傳結果

        if self.city_name:  # 如果城市名稱非空值

            # 取得傳入城市的所有一日遊&導賞團票券
            response = requests.get(
                f"https://www.klook.com/zh-TW/search/?keyword={self.city_name}&template_id=2&sort=price&start=1")
            soup = BeautifulSoup(response.text, "lxml")

            # 取得十個票券卡片(Card)元素
            activities = soup.find_all(
                "div", {"class", "j_activity_item_link j_activity_item_click_action"}, limit=10)

這時候，就可以透過迴圈，讀取這十個票券區塊，爬取其中的資訊，並且打包為串列(List)，進行回傳，如下範例：

# KLOOK客路網站
class Klook(Website):

    def scrape(self):

        result = []  # 回傳結果

        if self.city_name:  # 如果城市名稱非空值

            # 取得傳入城市的所有一日遊&導賞團票券
            response = requests.get(
                f"https://www.klook.com/zh-TW/search/?keyword={self.city_name}&template_id=2&sort=price&start=1")
            soup = BeautifulSoup(response.text, "lxml")

            # 取得十個票券卡片(Card)元素
            activities = soup.find_all(
                "div", {"class", "j_activity_item_link j_activity_item_click_action"}, limit=10)

            for activity in activities:

                # 票券名稱
                title = activity.find(
                    "a", {"class": "title"}).getText().strip()

                # 票券詳細內容連結
                link = "https://www.klook.com" + \
                    activity.find("a", {"class": "title"}).get("href")

                # 票券價格
                price = activity.find(
                    "span", {"class": "latest_price"}).getText().strip()

                # 最早可使用日期
                booking_date = activity.find(
                    "span", {"class": "g_right j_card_date"}).get("data-serverdate")[0:10]

                # 評價
                star = activity.find("span", {"class": "t14 star_score"}).getText(
                ).strip() if activity.find("span", {"class": "t14 star_score"}) else "無"

                result.append(
                    dict(title=title, link=link, price=price, booking_date=booking_date, star=star, source="https://cdn.klook.com/s/dist_web/assert/desktop/imgs/favicon-098cf2db20.png"))

        return result

以上範例中，由於「最早可使用日期」不需要時分秒，所以第35行利用BeautifulSoup模組(Module)的get()方法(Method)取得HTML元素的屬性值(最早可使用日期)後，只取前10個字串。

六、建立Django樣板

Python網頁爬蟲的部分開發完成後，接下來，就要建立一個網頁，提供使用者輸入城市關鍵字來進行查詢，以及顯示一日遊票券資訊的爬取結果。

在Django應用程式(tickets)下，新增templates(樣板)資料夾，並且，為了避免與其它應用程式(APP)的樣板命名相同，在templates(樣板)資料夾下，再新增一個應用程式(tickets)資料夾，來放置網頁(index.html)，如下圖：

django_web_scraping

七、開發關鍵字查詢功能

開啟index.html檔案，建立查詢表單，如下範例：
<form action="" method="Post">
    {% csrf_token %}
    <input name="city_name" placeholder="請輸入城市名稱">
    <input type="submit" value="查詢">
</form>

當使用者輸入城市名稱關鍵字(city_name)後，點擊查詢按鈕時，表單就會利用POST方法將值傳送到Django應用程式(tickets)的views.py檔案中。

所以，開啟views.py檔案，將傳送過來的城市名稱關鍵字(city_name)，傳入Python網頁爬蟲的類別(Class)中，並且將爬取的結果打包成tickets物件回傳給網頁，如下範例：

from django.shortcuts import render
from .scrapers import Klook, Kkday


def index(request):

    klook = Klook(request.POST.get("city_name"))
    kkday = Kkday(request.POST.get("city_name"))

    context = {
        "tickets": klook.scrape() + kkday.scrape()
    }

    return render(request, "tickets/index.html", context)

有了tickets爬取結果的物件後，開啟index.html檔案，在查詢表單的下方，利用表格(Table)，來顯示Python網頁爬蟲的爬取結果，如下範例：

<form action="" method="Post">
    {% csrf_token %}
    <input name="city_name" placeholder="請輸入城市名稱">
    <input type="submit" value="查詢">
</form>
<table class="table">
    <thead>
        <tr>
            <th>票券名稱</th>
            <th>價格</th>
            <th>最早可使用日期</th>
            <th>評價</th>
            <th>來源網站</th>
        </tr>
    </thead>
    <tbody>
        {% for ticket in tickets %}
        <tr>
            <td>
                <a href="{{ ticket.link }}" target="_blank">{{ ticket.title }}</a>
            </td>
            <td>{{ ticket.price }}</td>
            <td>{{ ticket.booking_date }}</td>
            <td>{{ ticket.star }}</td>
            <td><img src={{ ticket.source }} style="width:32px; heigh:32px;" /></td>
        </tr>
        {% endfor %}
    </tbody>
</table>

由於第一次載入網頁時，並沒有輸入城市名稱關鍵字，所以在views.py檔案中的「request.POST.get("city_name")」為None，所以並不會有爬取結果，當有輸入城市名稱關鍵字進行查詢時，則會顯示KLOOK及KKday網站的一日遊票券資訊。

如果想要整合Bootstrap框架來美化index.html網頁，可以參考[Django教學6]Django Template(樣板)整合Bootstrap實戰教學文章或以下的GitHub網址。最後，利用以下指令來執行Django專案：

$ python manage.py runserver

在瀏覽器輸入Django應用程式網址(http://127.0.0.1:8000/tickets/)，以查詢「花蓮」為例的執行結果：


django_web_scraping

八、小結

網頁與Python網頁爬蟲整合後，即可提供使用者透過關鍵字查詢的方式，來爬取所需的資料，提升資料蒐集的效率。大家也可以試試看本文的實作，開發一個簡易的網頁，來有效率的查詢Python網頁爬蟲所取得的資料吧~

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[Python教學]Python Lambda Function應用技巧分享

Photo by Fatos Bytyqi on Unsplash Lambda 函式，也就是匿名函式，不需要定義名稱，只有一行運算式，語法非常簡潔，功能強大，所以現代程式語言如 Java、C# 及 Python 等都支援 Lambda 函式，適用於小型的運算， Python的 一些內建函式甚至使用它作為參數值的運算。現在就來介紹 如何 在 Python 中使用 Lambda 函式與技巧吧，包含： Lambda 語法與範例 Python Lambda 函式的應用 Lambda 函式 vs 一般函式 (Function) 一、 Lambda 語法與使用範例 由於 Lambda 函式只有一行程式碼，所以在撰寫時有一些限制，我們來看一下它的語法： lambda parameter_list: expression 這邊教大家一個技巧，在撰寫 Lambda 函式時，於 Visual Studio Code 輸入 lambda 關鍵字，接著按下 Tab 鍵，就會自動產生範例中的語法，包含了三個部分： lambda 關鍵字 parameter_list( 參數清單 ) expression( 運算式 ) 其中， parameter_list( 參數清單 ) 也就是 Lambda 函式的傳入參數，可以有多個，以逗號分隔。而 expression( 運算式 ) 則是針對傳入參數來進行運算，只能有一行運算式，不像 一般函式(Function) 可以有多行。接下來，我們透過幾個範例來了解如何使用 Lambda 函式吧。 範例 1 ： 範例中將 Lambda 函式指派給一個變數，接著就可以透過此變數並傳入參數來進行呼叫。 範例 2 ： Lambda 函式支援 IIFE(immediately invoked function expression)語法 ，意思是 利用  function expression 的方式來建立函式，並且立即執行它，語法如下 ： (lambda parameter: expression)(argument) 範例中即是利用此語法在 Lambda函式 定義後，立即傳入參數執行。 範例 3 ： 透過此範例可以知道，當 Lambda 函式經定義
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[Python+LINE Bot教學]6步驟快速上手LINE Bot機器人

Photo by Yura Fresh on Unsplash 每當朋友或家人要聚餐時，是不是總要花很長的時間尋找評價不錯的餐廳?不但要確認營業時間、消費價格及地點，還要觀看許多的美食文章才有辦法決定，這時候如果有人能夠明確提供幾間符合條件且有人氣的餐廳作為選擇，想必會省事許多。 所以筆者開發了一個美食的 LINE Bot 小作品，透過對談的方式瞭解使用者所要尋找的餐廳條件後，利用 Python 網頁爬蟲取得目前正在營業的五間最高人氣餐廳資料，回覆給使用者作為參考。 為了要讓想學習的您能夠由淺入深，瞭解其中的實作過程，所以將會分成三篇文章來進行教學。 2020/06/30 補充說明 而在進行實作前，先來看一下 LINE Bot 主要的執行架構，如下圖： 使用者透過 LINE 發送訊息時， LINE Platform 將會進行接收，並且傳遞至我們所開發的 LINE Bot 執行邏輯運算後，透過 LINE 所提供的 Messaging API 回應訊息給 LINE Platform ，最後再將訊息傳遞給使用者。 其中 Messaging API(Application Programming Interface) ，就是 LINE 官方定義的 回應訊息 標準介面，包含 Text (文字)、 Sticker (貼圖)、 Video (影片)、 Audio (聲音)及 Template (樣板)訊息等，完整的說明可以參考 LINE 的 官方文件 。 所以在我們的 LINE Bot 回應訊息時，就要依據 Messaging API 定義的規範，傳入相應的參數後， Messaging API 就會回應使用者相對的訊息類型。簡單來說，就是 LINE Platform 與 LINE Bot 的溝通橋樑。 而本文就先以最基本的使用者發送什麼訊息， LINE Bot 就回應什麼訊息為例，讓讀者體會其中的運作方式，整體架構如下圖： 在 LINE Bot 的部分，使用 Django 框架來進行建置，並且透過 Messaging API 回應 Text (文字)訊息。在下一篇文章中，將會加入 Python 網頁爬蟲，取得美食網站的資訊回應給使用者。 本文的實作步驟包含： 建立 Provider 建立 Messaging API channel 設定 LINE Bot 憑證 開發 LINE B
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[Python爬蟲教學]整合Python Selenium及BeautifulSoup實現動態網頁爬蟲

Photo by LAUREN GRAY on Unsplash 相信大家都知道，取得資料後能夠進行許多的應用，像是未來的趨勢預測、機器學習或資料分析等，而有效率的取得資料則是這些應用的首要議題，網頁爬蟲則是其中的一個方法。 網頁爬蟲就是能夠取得網頁原始碼中的元素資料技術，但是，有一些網頁較為特別，像是社群平台，需先登入後才能進行資料的爬取，或是電商網站，無需登入，但是要透過滾動捲軸，才會動態載入更多的資料，而要爬取這樣類型的網頁爬蟲，就稱為動態網頁爬蟲。 該如何實作呢? 本文將使用 Python Selenium 及 BeautifulSoup套件 來示範動態網頁爬蟲的開發過程，重點包含： BeautifualSoup vs Selenium 安裝 Selenium 及 Webdriver 安裝 BeautifulSoup Selenium get() 方法 Selenium 元素定位 Selenium send_keys() 方法 Selenium execute_script 方法 BeautifulSoup find_all() 方法 BeautifulSoup getText() 方法 一、 BeautifualSoup vs Selenium BeautifulSoup套件 相信對於 開發 網頁爬蟲的人員來說，應該都有聽過，能夠解析及取得 HTML 原始碼各個標籤的元素資料，擁有非常容易上手的方法 (Method) ，但是，對於想要爬取 動態 網頁資料來說，則無法達成，因為 BeautifulSoup套件 並沒有模擬使用者操作網頁的方法 (Method) ，像是輸入帳號密碼進行登入或滾動捲軸等，來讓網頁動態載入資料，進行爬取的動作。 所以，這時候，就可以使用被設計於自動化測試的 Selenium 套件，來模擬使用者的動作，進行登入後爬取資料或滾動卷軸，並且能夠執行 JavaScript 程式碼，這些就是 Selenium 與 BeautifulSoup套件 最大不同的地方。對於開發 Python 動態爬蟲來說，就可以結合 Selenium套件 以上的特點，讓網頁動態載入資料後，再利用 BeautifulSoup套件簡潔的 方法 (Method) ，將所需的資料爬取下來。 本文就是利用這樣的概念，利用 Selenium 套件登入 Facebook 後，前往
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[Python爬蟲教學]有效利用Python網頁爬蟲爬取免費的Proxy IP清單

Photo by Cytonn Photography on Unsplash 在開發網頁爬蟲的過程中，是不是會擔心被偵測或封鎖，而爬不到所需的資料呢? 有些大型網站為了保護網頁上的資料不被大量的爬取，會特別偵測像Python網頁爬蟲這種非人工的自動化請求，這時候 Python網頁爬蟲 使用相同的IP來發送請求就很容易被發現。 所以，如果有多組IP能夠讓Python網頁爬蟲在發送請求時輪流使用，就能夠大幅降低被偵測的風險。 而現在有許多網站上也有提供免費的Proxy IP，本文就以 Free Proxy List 網站為例，透過Python網頁爬蟲來蒐集上面的Proxy IP，製作我們的IP清單。實作步驟包含：
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