Python中使用cloudscraper的逐步指南

在本教程中，您将学习如何使用cloudscraper Python库绕过Cloudflare的机器人检测，处理常见错误，并探索针对最强大反机器人保护的替代抓取解决方案。

如何在Python中使用cloudscraper

在本教程中，您将尝试使用和不使用cloudscraper从受Cloudflare保护的网站抓取数据。为此，您将使用Beautiful Soup和Requests包。如果您不熟悉这些包，请查看这篇Python网络抓取指南以了解更多信息。

首先，通过运行以下pip命令来安装所需的包：

pip install tqdm==4.66.5 requests==2.32.3 beautifulsoup4==4.12.3

为了使本教程更易于理解，以下网络爬虫被创建用于从ChannelsTV 网站上某一天发布的新闻文章中抓取元数据：

import requests
from bs4 import BeautifulSoup
from datetime import datetime
from tqdm.auto import tqdm

def extract_article_data(article_source, headers):
    response = requests.get(article_source, headers=headers)
    if response.status_code != 200:
        return None

    soup = BeautifulSoup(response.content, 'html.parser')

    title = soup.find(class_="post-title display-3").text.strip()

    date = soup.find(class_="post-meta_time").text.strip()
    date_object = datetime.strptime(date, 'Updated %B %d, %Y').date()

    categories = [category.text.strip() for category in soup.find('nav', {"aria-label": "breadcrumb"}).find_all('li')]

    tags = [tag.text.strip() for tag in soup.find("div", class_="tags").find_all("a")]

    article_data = {
        'date': date_object,
        'title': title,
        'link': article_source,
        'tags': tags,
        'categories': categories
    }

    return article_data

def process_page(articles, headers):
    page_data = []
    for article in tqdm(articles):
        url = article.find('a', href=True).get('href')
        if "https://" not in url:
            continue
        article_data = extract_article_data(url, headers)
        if article_data:
            page_data.append(article_data)
    return page_data

def scrape_articles_per_day(base_url, headers):
    day_data = []
    page = 1

    while True:
        page_url = f"{base_url}/page/{page}"
        response = requests.get(page_url, headers=headers)

        if not response or response.status_code != 200:
            break

        soup = BeautifulSoup(response.content, 'html.parser')
        articles = soup.find_all('article')

        if not articles:
            break
        page_data = process_page(articles, headers)
        day_data.extend(page_data)

        page += 1

    return day_data

headers = {
    'User-Agent': 'Mozilla/5.0 (Windows NT 10.0; Win64; x64) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/109.0.0.0 Safari/537.36',
}

URL = "https://www.channelstv.com/2024/08/01/"

scraped_articles = scrape_articles_per_day(URL, headers)
print(f"{len(scraped_articles)} articles were scraped.")
print("Samples:")
print(scraped_articles[:2])

在这段代码中，定义了三个函数以方便抓取过程。第一个函数，名为extract_article_data，从单个文章中加载数据并提取元数据，如发布日期、标题、标签和类别，存入一个Python字典中，然后返回。加载和提取步骤是使用Requests和Beautiful Soup Python库实现的。

第二个函数，process_page，获取特定页面上所有文章的链接，并调用extract_article_data函数来提取其中的数据，将每个元数据字典存储在一个列表中，然后返回。最后一个函数，名为scrape_articles_per_day，使用while循环来递增页码，并抓取每一页上的文章数据，直到到达不存在的页面。

接下来，您定义要抓取的URL，并将过滤日期指定为2024年8月1日，以及一个包含示例用户代理的headers变量。您调用scrape_articles_per_day函数并传入URL和headers变量。然后，您打印被抓取的文章数量和前两个结果。

理想情况下，这个爬虫应该可以工作，但实际上它无法工作，因为ChannelsTV网站使用了Cloudflare来防止您通过extract_article_data和scrape_articles_per_day函数中实现的直接请求来访问其网页内容。

当您尝试运行此脚本时，您的输出看起来像这样：

0 articles were scraped.
Samples:
[]

引入cloudscraper

早些时候，当您打算从一篇文章中抓取特定元数据时，由于Cloudflare的保护，什么也没有返回。在本节中，您将安装并使用cloudscraper来绕过此问题。

首先，通过运行以下pip命令来安装cloudscraper库：

pip install cloudscraper==1.2.71

然后，导入该包并定义一个fetch_html_content函数，如下所示：

import cloudscraper

def fetch_html_content(url, headers):
    try:
        scraper = cloudscraper.create_scraper()
        response = scraper.get(url, headers=headers)

        if response.status_code == 200:
            return response
        else:
            print(f"Failed to fetch URL: {url}. Status code: {response.status_code}")
            return None
    except Exception as e:
        print(f"An error occurred while fetching URL: {url}. Error: {str(e)}")
        return None

该函数将要抓取的URL和请求头作为输入参数，返回一个响应对象或None。在函数中，您定义了一个try-except块。在try块中，您使用cloudscraper.create_scraper方法创建一个爬虫。接下来，您调用scraper.get方法并传入url和headers变量。如果响应的状态码为200，则返回响应。否则，打印一条错误消息并返回None。同样，如果在try块中发生错误，将触发except块，其中打印一条适当的消息并返回¨C30C。

接下来，您将脚本中每个requests.get调用替换为这个fetch_html_content函数。首先，在您的extract_article_data函数中进行如下替换：

def extract_article_data(article_source, headers):
    response = fetch_html_content(article_source, headers)

然后，在您的scrape_articles_per_day函数中替换requests.get调用，如下所示：

def scrape_articles_per_day(base_url, headers):
    day_data = []
    page = 1

    while True:
        page_url = f"{base_url}/page/{page}"
        response = fetch_html_content(page_url, headers)

通过定义此函数，cloudscraper库可以帮助您绕过Cloudflare的限制。

当您运行代码时，输出如下所示：

Failed to fetch URL: https://www.channelstv.com/2024/08/01//page/5. Status code: 404
55 articles were scraped.
Samples:
[{'date': datetime.date(2024, 8, 1),
  'title': 'Resilience, Tear Gas, Looting, Curfew As #EndBadGovernance Protests Hold',
  'link': 'https://www.channelstv.com/2024/08/01/tear-gas-resilience-looting-curfew-as-endbadgovernance-protests-hold/',
  'tags': ['Eagle Square', 'Hunger', 'Looting', 'MKO Abiola Park', 'violence'],
  'categories': ['Headlines']},
 {'date': datetime.date(2024, 8, 1),
  'title': 'Mother Of Russian Artist Freed In Prisoner Swap Waiting To 'Hug' Her',
  'link': 'https://www.channelstv.com/2024/08/01/mother-of-russian-artist-freed-in-prisoner-swap-waiting-to-hug-her/',
  'tags': ['Prisoner Swap', 'Russia'],
  'categories': ['World News']}]

cloudscraper的其他功能

正如您所见，cloudscraper可以帮助您绕过Cloudflare的IUAM保护，但cloudscraper还有其他值得强调的功能。

使用代理

代理充当您的计算机和目标网站之间的中间服务器，使您在浏览互联网时更加匿名。您的请求通过它们路由，这样目标网站（如受Cloudflare保护的网站）就会将代理服务器视为流量来源，而不是您的设备。

使用cloudscraper，您可以定义代理并将其传递给您已经创建的cloudscraper对象，如下所示：

scraper = cloudscraper.create_scraper()

proxy = {
    'http': 'http://your-proxy-ip:port',
    'https': 'https://your-proxy-ip:port'
}

response = scraper.get(URL, proxies=proxy)

在这里，您用默认值定义了一个爬虫对象。然后，您定义了一个包含http和https代理的代理字典。最后，您将代理字典对象传递给scraper.get方法，就像使用常规的request.get方法一样。

更改用户代理和JavaScript解释器

虽然您在之前的脚本中直接指定了用户代理，但cloudscraper库也可以自动生成用户代理。这减少了脚本编写过程中所需的手动配置，并允许您模拟具有不同浏览器身份的真实用户。这是随机完成的，但您也可以通过向cloudscraper.create_scraper方法传递一个浏览器参数来选择它采样的用户代理类型。这个浏览器参数包含一个字典，存储了浏览器和平台的字符串值，以及桌面和移动设备的布尔值。

cloudscraper还允许您指定与爬虫一起使用的JavaScript解释器和引擎。默认的是由cloudscraper团队创建的本地解算器。其他可用选项有Node.js、Js2Py、ChakraCore和v8eval。

以下是一个示例代码片段，展示了解释器和浏览器的指定：

scraper = cloudscraper.create_scraper(
    interpreter="nodejs",
    browser={
        "browser": "chrome",
        "platform": "ios",
        "desktop": False,
    }
)

在这里，您将解释器设置为"nodejs"，并向浏览器参数传递一个字典。在这个字典中，浏览器设置为Chrome，平台设置为"ios"。desktop参数设置为False，意味着浏览器在移动设备上运行，因为mobile和desktop值默认都设置为True。在这种情况下，Cloudflare选择在Chrome浏览器上运行的移动iOS用户代理。

处理CAPTCHA

CAPTCHA旨在区分人类和机器人，当您进行抓取时，它们常常会阻止您的目标网页加载。cloudscraper的一个好处是它支持一些第三方的CAPTCHA解算器，专门用于reCAPTCHA、hCaptcha等。如果您对其他第三方CAPTCHA解算器感兴趣，您可以通过GitHub支持票向cloudscraper团队提供建议。

以下代码片段向您展示了如何修改您的爬虫来处理CAPTCHA：

scraper = cloudscraper.create_scraper(
  captcha={
    'provider': 'capsolver',
    'api_key': 'your_capsolver_api_key'
  }
)

在这段代码中，您将您的CAPTCHA提供商指定为Capsolver，并提供您的Capsolver API密钥。两个值都存储在一个字典中，并传递给cloudscraper.create_scraper方法中的CAPTCHA参数。

常见的cloudscraper错误

虽然cloudscraper是绕过Cloudflare限制的简便方法，但在开始使用它时，您可能会遇到一些错误。以下是您可能遇到的一些最常见的错误（以及解决方案）。

模块未找到（module not found）

module not found错误是Python中常见的错误，当您尝试导入或使用一个在您的Python环境中不存在的库时会发生。

在Python中工作时，您在一个环境中操作，只有安装在该活动环境中的库才能被您的脚本或笔记本访问。module not found错误意味着您要么没有激活相关的（虚拟）环境，要么没有在您的环境中安装该包。

要在Windows中激活您的虚拟环境，运行以下命令：

.\<venv-name>\Scripts\activate.bat

如果您使用的是Linux或macOS，可以使用以下命令：

source <venv-name>/bin/activate

如果根本没有安装该包，请运行以下命令进行安装：

pip install cloudscraper

cloudscraper无法绕过最新的Cloudflare版本

当您尝试使用一个设计用于绕过旧版Cloudflare的cloudscraper版本时，会出现cloudscraper can't bypass the latest Cloudflare version错误。这是一个问题，因为更新的Cloudflare版本可能会带来更改，限制旧版本的cloudscraper，直到Python库更新。

如果您运行的是旧版本的cloudscraper，最好使用以下命令升级您的包：

pip install -U cloudscraper

如果您已经在使用最新版本的cloudscraper，您可能需要等待更新或找到一个可行的替代解决方案。

cloudscraper的替代方案

如果在实现了这里所学的内容后，您仍然无法绕过Cloudflare的保护，您应该考虑使用Bright Data。

Bright Data拥有最大的代理网络之一，包括数据中心、ISP、移动和住宅代理。使用这些代理作为中介，您可以避免IP阻止，提高性能，绕过地理限制，保护您的隐私。

要使用Bright Data绕过Cloudflare的保护，您所要做的就是创建一个账户，进行配置，并获取您的API凭证。然后，您可以使用这些凭证来访问目标URL的数据，如下所示：

import requests

host = 'brd.superproxy.io'
port = 22225

username = 'brd-customer-<customer_id>-zone-<zone_name>'
password = '<zone_password>'

proxy_url = f'http://{username}:{password}@{host}:{port}'

proxies = {
    'http': proxy_url,
    'https': proxy_url
}

response = requests.get(URL, proxies=proxies)

在这里，您使用Python的Requests库发出一个GET请求，并通过proxies参数传入代理。创建的代理使用您的Bright Data用户名、密码、主机和端口号。特别是您的用户名，是基于您的Bright Data客户ID和区域名称定义的——所有这些都可以从您的账户中获取。

结论

在本教程中，您学习了如何在Python中使用cloudscraper库来抓取受Cloudflare保护的网站。您还了解了一些可能遇到的常见错误以及如何规避它们。虽然cloudscraper可以成为绕过Cloudflare的IUAM的好解决方案，但和任何免费技术一样，它有其局限性。这就是为什么您还学习了如何使用令人印象深刻的Bright Data代理网络和网络解锁器来访问受Cloudflare保护的网站。

Bright Data为您提供了自动化工具，使您可以在没有任何限制的情况下访问互联网数据。您还可以使用其庞大的代理网络来减少请求失败的次数，如果自动化不是您的目标。

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