<em>Mac</em>Book项目 2009年学校开始实施<em>Mac</em>Book项目,所有师生配备一本<em>Mac</em>Book,并同步更新了校园无线网络。学校每周进行电脑技术更新,每月发送技术支持资料,极大改变了教学及学习方式。因此2011
2021-06-01 09:32:01
當我慢慢的開在高速公路上,寬敞的馬路非常的擁擠!這時候我喜歡讓百度導航的小度給我講笑話,但她有點弱,每次只能講一個。
百度號稱要發力人工智慧,成為國內人工智慧的領軍企業。但從小度的智商和理解能力上,我對此非常懷疑。
所以我們乾脆用Python來開發一個可以講笑話的機器人,可以自由客製化功能,想講幾個笑話就講幾個笑話。
本文用到以下技術:
爬蟲 - 抓取笑話
資料庫 - 用sqlite儲存笑話
物件導向 - 封裝joke物件
模組 - 程式碼分模組放在多個檔案中
語音識別 - 識別使用者輸入的語音,把笑話轉換成語音
GUI - 開發簡單的使用者介面
打包 - 把程式打包成可執行檔案
為了程式碼結構清晰,方便維護,我們把程式碼放到了多個py檔案中,每個檔案各司其職。
本程式共包括一下幾個程式碼模組:
joke.py - 笑話物件,被多個模組共用
joke_crawler.py - 笑話爬蟲
joke_db.py - 處理資料庫相關,儲存笑話,查詢笑話等
joke_ui.py - 使用者介面模組
joke_audio.py - 處理和語音相關的任務 和2個非程式碼結構:
joke_audio - 存放語音檔案的資料夾
jokeDB.db - sqlite3資料庫檔案
現在開始寫程式碼,請先建立一個資料夾,建議取名為myjoke。後面所有的程式碼都在這個資料夾中。
我們使用物件導向的程式設計思想,建立一個叫做Joke的類,來表示一個笑話。
用了Joke類,程式碼更清晰,資料傳輸也更方便。Joke類會被所有其他的模組用到。
建立一個名為joke.py的檔案
程式碼如下:
class Joke: ''' 表示一個笑話。 其中title是笑話標題,detail是笑話內容 url是笑話的採集網址,通過url判定笑話是否重複,防止儲存重複笑話 id是資料庫生成的唯一識別符號,剛剛採集下來的笑話是沒有id的,所以id可以為空 ''' def __init__(self, title, detail, url, id=None): self.title = title self.detail = detail self.url = url self.id = id def __str__(self): ''' 有了這個方法,print(joke)會把笑話列印成下面格式的字串,否則只會列印物件的記憶體地址 ''' return f'{id}-{title}n{detail}n{url}'
這個類中只有兩個魔術方法,一個是建構函式__init__,一個是__str__。
分析網頁結構
我們要抓取的網址是這個:http://xiaohua.zol.com.cn/detail1/1.html 我們要抓的資料點有三個:
在谷歌瀏覽器中,右鍵點選檢查,就可以在下面看到網頁的程式碼結構:
1.用滑鼠點選1的按鈕
2.然後把滑鼠移到2的地方
3.就可以看到成功這兩個字在網頁中的結構。
通過分析這個結構,我們可以得出:成功這兩個字是在一個h1結構內,這個h1的class是article-title,因為可以使用這個特徵提取其中的內容(範例程式碼):
title = html.select_one('h1.article-title').getText()
用同樣的方法可以分析出笑話內容和下一頁URL的特徵。
分析網頁結構需要基本的HTML和CSS的知識,如果完全不懂,可以先直接模仿我的程式碼,然後再慢慢理解相關知識。
現在來看完整的程式碼。
新建一個名為joke_crawler.py的檔案。
import requests import bs4 import time import random #先註釋掉資料庫相關的程式碼,後面需要反註釋回來 #import joke_db from joke import Joke #起始URL url = 'http://xiaohua.zol.com.cn/detail1/1.html' #網站的域名地址,用來拼接完整地址 host = 'http://xiaohua.zol.com.cn' def craw_joke(url): ''' 抓取指定的URL,返回一個Joke物件,和下一個要抓取的URL 如果抓取失敗,返回None, None 必須設定User-Agent header,否則容易被封 ''' print(f'正在抓取:{url}') headers = { 'User-Agent': 'Mozilla/5.0 (Macintosh; Intel Mac OS X 10_15_7) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/87.0.4280.88 Safari/537.36' } html = requests.get(url, headers=headers).text soup = bs4.BeautifulSoup(html, 'lxml') try: #分別使用css選擇器提取title, detail和next_url title = soup.select_one('h1.article-title').getText() detail = soup.select_one('div.article-text').getText().strip() next_url = soup.select_one('span.next > a')['href'] return Joke(title, detail, url), next_url except Exception as e: print('出錯了:', e) print(html) return None, None # 抓取笑話,以學習為目的,建議不要抓取太多,本例子只抓取了10個 count = 0 for i in range(0, 10): joke, next_url = craw_joke(url) if joke: #先註釋掉資料庫相關的程式碼,後面需要反註釋回來 #joke_db.save(joke) print(joke) url = host + next_url print('歇一會兒再抓!') time.sleep(random.randint(1, 5)) print('抓完收工!')
程式碼中已經新增了一些註釋,有基礎的應該可以看懂。
有兩個點要注意:
1.在craw_joke函數中,必須新增User-Agent的header,否則會很快被封鎖。
2.程式碼中註釋掉了和資料庫相關的程式碼,現在只是把笑話列印出來。寫好了資料庫模組,要把相關程式碼反註釋回來。
3.抓取的中間有隨機1到5秒的停頓,一個防止被封鎖,二是出於文明禮貌,不要給伺服器帶來太大壓力。
抓來的笑話可以儲存到檔案中,但是用檔案儲存不方便檢索,也不方便判斷笑話是否重複等。
所以更好的方法是把笑話儲存到資料庫,這裡選擇sqlite做資料庫。原因如下:
1.sqlite是檔案資料庫,不需要安裝額外的資料庫伺服器
2.python預設支援sqlite資料庫,不需要任何額外的安裝和設定
但如果你想把世界上所有的笑話都抓下來,資料量很大,那建議使用更正式的資料庫,比如MySQL.
新建一個名為joke_db.py的檔案
程式碼如下:
import sqlite3 from joke import Joke def setup(): ''' 建立資料庫和建立表,如果已經存在了不會重複建立 ''' con = sqlite3.connect('jokeDB.db') with con: con.execute('''CREATE TABLE IF NOT EXISTS jokes (id INTEGER PRIMARY KEY, title varchar(256) NOT NULL, detail varchar(1024) NOT NULL, url varchar(1024) NOT NULL)''') def save(joke): ''' 把笑話儲存到資料庫 根據url判斷是否已經有這個笑話了,如果有了就不再儲存 ''' con = sqlite3.connect('jokeDB.db') with con: cur = con.cursor() cur.execute( 'SELECT * FROM jokes WHERE (url = ?)', [(joke.url)]) has_joke = cur.fetchone() if has_joke: print('重複了,不再插入') else: con.execute('INSERT INTO jokes(title, detail, url) VALUES (?,?,?)', (joke.title, joke.detail, joke.url)) print('笑話儲存成功') def get_jokes(): ''' 返回所有的笑話列表 ''' print('loading jokes...') con = sqlite3.connect('jokeDB.db') jokes = [] with con: for row in con.execute('SELECT * FROM jokes'): joke = Joke(row[1], row[2], row[3], row[0]) jokes.append(joke) return jokes # 呼叫最上面的程式碼 setup() # 測試程式碼,本模組被別的模組引入的時候,不會執行下面的程式碼 if __name__ == '__main__': save(Joke('笑話Test', '笑話內容test', 'https://www.joke.com/1.html')) save(Joke('笑話Test2', '笑話內容test', 'https://www.joke.com/2.html')) print('========列印一下所有的笑話======') for joke in get_jokes(): print(joke) print()
程式碼已經新增了比較多的註釋,請先看程式碼。這裡額外的補充:
1.要使用sqlite,需要引入sqlite3模組
2.使用sqlite要先用connect()方法獲得連結,然後呼叫execute()方法執行SQL語句。
執行上面的程式碼,就可以發現資料夾下多了一個名為jokeDB.db的檔案,這是程式自動建立的資料庫檔案,笑話就儲存在裡面。下面裡面只有兩個測試的笑話:
> python joke_db.py 笑話儲存成功 笑話儲存成功 ========列印一下所有的笑話====== loading jokes... 1-笑話Test 笑話內容test https://www.joke.com/1.html 2-笑話Test2 笑話內容test https://www.joke.com/2.html
這一部分需要一定的資料庫知識,不過你也可以比這葫蘆畫瓢,先把功能做出來,再加強相關知識。
現在回到joke_crawler.py中,去掉關於joke_db的註釋程式碼
第1處在檔案開頭:
#先註釋掉資料庫相關的程式碼,後面需要反註釋回來 #import joke_db
第2處在檔案的最下面:
for i in range(0, 10): joke, next_url = craw_joke(url) if joke: #先註釋掉資料庫相關的程式碼,後面需要反註釋回來 #joke_db.save(joke) print(joke) url = host + next_url print('歇一會兒再抓!') time.sleep(random.randint(1, 5)) print('抓完收工!')
去掉註釋後,再次執行joke_crawler.py,就會把笑話儲存在資料庫中。
為了驗證是否儲存成功了,可以去執行joke_db.py,因為這個檔案最後會列印出所有的笑話:
========列印一下所有的笑話====== loading jokes... 1-笑話Test 笑話內容test https://www.joke.com/1.html 2-笑話Test2 笑話內容test https://www.joke.com/2.html 3-成功 她:「因為別人都不同情你,我才做你的妻子。」他:「你總算成功了。現在每個人都因此同情我。」 http://xiaohua.zol.com.cn/detail1/1.html 4-結婚以後 女:「為什麼從前你對我百依百順,可結婚才三天,你就跟我吵了兩天的架?」男:「因為我的忍耐是有限度的。」 http://xiaohua.zol.com.cn/detail1/2.html 5-我們的 燕爾新婚,新娘對新郎說:「今後咱們不興說‘我的'了,要說‘我們的'。」新郎去洗澡,良久不出,新娘問:「你在幹什麼哪?」「親愛的,我在刮我們的鬍子呢。」 http://xiaohua.zol.com.cn/detail1/3.html 6-杞人憂天 妻子患了重病,醫生宣告回天乏術。妻子即對丈夫說:「我現在希望你能夠發誓。」「發什麼誓。」「如果你再婚,不準把我的衣服給你的新妻子穿。」丈夫恍然大悟道:「這個我可以發誓。說實話,你根本不必操心,因為我再也不想找像你這樣胖的太太了。」 http://xiaohua.zol.com.cn/detail1/5.html 7-理由充分 法官:「離婚理由是什麼?」新娘:「他打呼嚕。」法官:「結婚多長時間了?」新娘:「三天。」法官:「離婚理由充分,結婚三天還不是打呼嚕的時候。」 http://xiaohua.zol.com.cn/detail1/6.html 8-聰明丈夫 某夫婦當街而過,一隻鴿子飛過天空,一泡鴿糞不偏不倚正巧落在太太肩上,太太急了,忙叫丈夫拿紙。丈夫擡頭,見鴿子不講衛生,到處拉屎,卻不知妻子叫他拿紙幹嘛,說:「叫我有啥辦法,追上前去給它擦屁股呀! 」 http://xiaohua.zol.com.cn/detail1/8.html 9-事故與災難 一位夫人問她的丈夫:「親愛的,你能告訴我‘事故'與‘災難'這兩個詞之間有什麼區別嗎?」「這很簡單。」丈夫認真地回答說,「譬如你失足落水,這就叫‘事故';如果人家又把你當魚釣上來,這就是‘災難'了。」 http://xiaohua.zol.com.cn/detail1/13.html 10-吵架的結果 夫妻吵架了。當丈夫下班回到家裡,他發現妻子不在家。只在桌上留了一個條子,上面寫道:「午飯在《烹調大全》第215頁;晚飯在317頁。」 http://xiaohua.zol.com.cn/detail1/14.html 11-保險之險 太太不懂保險的道理,認為繳保險費是浪費,先生連忙解釋說:「保險是為了你和孩子,萬一我死了;你們也有個保障呀! 」太太反駁說:「要是你不死呢?」 http://xiaohua.zol.com.cn/detail1/16.html 12-補不足 妻:「我曉得,你與我結婚,是因為我有錢。」夫:「不是,是因為我沒有錢。」 http://xiaohua.zol.com.cn/detail1/17.html
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