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项目简介

  本文将介绍一个笔者自己的项目:自制简单的诗歌搜索系统。该系统主要的实现功能如下:指定一个关键词,检索出包含这个关键词的诗歌,比如关键词为“白云”,则检索出的诗歌可以为王维的《送别》,内容为“下马饮君酒,问君何所之?君言不得意,归卧南山陲。但去莫复问,白云无尽时。”
  该项目使用的Python模块为:

  • requests
  • BeautifulSoup
  • pymongo
  • tornado

其中,requests模块和BeautifulSoup模块用来制作爬虫,爬取网上的诗歌。pymongo模块用来将爬取的诗歌写入到MongoDB数据库。tornado模块用于网页端展示。
  该项目主要分以下三步实现:

  1. 收集数据:使用爬虫,爬取网上的诗歌作为项目的数据集;
  2. 存入数据库:将爬取到的诗歌写入到MongoDB数据库;
  3. 网页展示:利用tornado框架实现诗歌搜索功能。

该项目的结构如下:

poem_search项目结构

数据收集

  首先,我们利用Python爬虫来爬取诗歌,存为CSV文件poem.csv。爬取的网址为:https://www.gushiwen.org 。由于仅是展示该项目的思路,因此,只爬取了该页面中的唐诗三百首、古诗三百、宋词三百、宋词精选,一共大约1100多首诗歌。
  实现该爬虫的代码文件为poem_scrape.py,代码如下:

# -*- coding: utf-8 -*-

import re
import requests
from bs4 import BeautifulSoup
import pandas as pd

# 爬取的诗歌网址
urls = ['https://www.gushiwen.org/gushi/tangshi.aspx',
        'https://www.gushiwen.org/gushi/sanbai.aspx',
        'https://www.gushiwen.org/gushi/songsan.aspx',
        'https://www.gushiwen.org/gushi/songci.aspx'
        ]

poem_links = []
# 诗歌的网址
for url in urls:
    # 请求头部
    headers = {'User-Agent': 'Mozilla/5.0 (Windows NT 10.0; WOW64) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/67.0.3396.87 Safari/537.36'}
    req = requests.get(url, headers=headers)

    soup = BeautifulSoup(req.text, "lxml")
    content = soup.find_all('div', class_="sons")[0]
    links = content.find_all('a')

    for link in links:
        poem_links.append(link['href'])

# print(poem_links)
# print(len(poem_links))

content_list = []
title_list = []
dynasty_list = []
poet_list = []

# 爬取诗歌页面
def get_poem(url):
    #url = 'https://so.gushiwen.org/shiwenv_45c396367f59.aspx'
    # 请求头部
    headers = {'User-Agent': 'Mozilla/5.0 (Windows NT 10.0; WOW64) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/67.0.3396.87 Safari/537.36'}
    req = requests.get(url, headers=headers)
    soup = BeautifulSoup(req.text, "lxml")

    # 诗歌内容
    poem = soup.find('div', class_='contson').text.strip()
    poem = poem.replace(' ', '')
    poem = re.sub(re.compile(r"\([\s\S]*?\)"), '', poem)
    poem = re.sub(re.compile(r"([\s\S]*?)"), '', poem)
    poem = re.sub(re.compile(r"。\([\s\S]*?)"), '', poem)
    poem = poem.replace('!', '!').replace('?', '?').replace('\n', '')
    content = poem

    if content:
        content_list.append(content)
    else:
        content_list.append('')

    # 诗歌朝代,诗人
    dynasty_poet = soup.find('p', class_='source').text
    if ':' in dynasty_poet:
        dynasty, poet = dynasty_poet.split(':')
    else:
        dynasty, poet = '', ''

    dynasty_list.append(dynasty)
    poet_list.append(poet)

    # 诗歌标题
    title = soup.find('h1').text
    if title:
        title_list.append(title)
    else:
        title_list.append('')

# 爬取诗歌
for url in poem_links:
    get_poem(url)

# 写入至csv文件
df = pd.DataFrame({'title': title_list,
                   'dynasty': dynasty_list,
                   'poet': poet_list,
                   'content': content_list
                   })
print(df.head())

df.to_csv('./poem.csv', index=False)

储存的poem.csv的前几行如下:

poem.csv文件

数据库

  数据收集完毕后,我们需要将这些数据出访到数据库中,便于后续的调用,在这里选择MongoDB。利用文件write2mongodb.py文件可以将刚才爬取到的诗歌存放至MongoDB数据库中,完整的代码如下:

import pandas as pd
from pymongo import MongoClient

# 连接MongoDB
conn = MongoClient('mongodb://localhost:27017/')
db = conn["test"]

# 插入诗歌
df = pd.read_csv('poem.csv')
columns = ['title', 'dynasty', 'poet', 'content']
for i in range(df.shape[0]):
    print(i)
    row = df.iloc[i, :]
    db.poem.insert(dict(zip(columns, row[columns])))

  不到一分钟,我们可以看到MongoDB中的内容如下:

mongodb数据

前端展示

  准备好数据集后,我们需要可视化地展示诗歌检索功能,我们选择tornado这个框架来实现。诗歌检索功能为:指定一个关键词,检索出包含这个关键词的诗歌。关键词由用户输入,提交HTTP请求,在后台实现诗歌检索功能,然后在前端页面展示出来。
  实现的server.py的代码如下:

# -*- coding: utf-8 -*-

import random
import os.path
import tornado.httpserver
import tornado.ioloop
import tornado.options
import tornado.web
from tornado.options import define, options
from pymongo import MongoClient

# 连接MongoDB
conn = MongoClient('mongodb://localhost:27017/')
coll = conn["test"].poem

#定义端口为8000
define("port", default=8000, help="run on the given port", type=int)

# GET请求
class QueryHandler(tornado.web.RequestHandler):
    # get函数
    def get(self):
        self.render('query.html')

# POST请求
# POST请求参数:query_string
class ResultHandler(tornado.web.RequestHandler):
    # post函数
    def post(self):
        query = self.get_argument('query_string')
        res = list(coll.find({'content': {'$regex': query}}))

        if len(res) > 0:
            result = random.sample(res, 1)[0]
            del result["_id"]
            title = result['title']
            dynasty = result['dynasty']
            poet = result['poet']
            content = result['content']
        else:
            title = ''
            dynasty = ''
            poet = ''
            content = ''

        self.render('result.html', query=query, title=title, dynasty=dynasty, poet=poet, content=content)

# 主函数
def main():
    tornado.options.parse_command_line()
    # 定义app
    app = tornado.web.Application(
            handlers=[(r'/query', QueryHandler), (r'/result', ResultHandler)], #网页路径控制
            template_path=os.path.join(os.path.dirname(__file__), "templates") # 模板路径
          )
    http_server = tornado.httpserver.HTTPServer(app)
    http_server.listen(options.port)
    tornado.ioloop.IOLoop.instance().start()

main()

其中,query路径对应的网页query.html的代码如下:

<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
    <meta charset="UTF-8">
    <title>Poem Query</title>
</head>
<body>
<h2>请输入查询</h2>
<form method="post" action="/result">
<p>包含文字: <input type="text" name="query_string"></p>
<input type="submit">
</form>
</body>
</html>

result路径对应的网页result.html如下:

<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
    <meta charset="UTF-8">
    <title>Result</title>
    <script>
    //highlight query word in the page
    function Func(){
        var query = document.getElementById("query").innerHTML;
        query = query.split(':')[1];
        if(query == ''){alert('查询词为空!')}
        else{
            document.getElementById("result").innerHTML = document.getElementById("result").innerHTML.replace(new RegExp(query,'g'),'<mark>'+query+'</mark>');
        }
    }
    </script>
</head>
<body>
<font color="red"><p id="query">查询词:{{query}}</p></font>
<p>标题:{{title}}</p>
<p>朝代:{{dynasty}}</p>
<p>诗人:{{poet}}</p>
<p id="result">内容:{{content}}</p>
<a href="http://www.okbase.net/file/link?u=/query"><button type="button">返回</button></a>
<button type="button" onclick="Func()">查询词高亮</button>
</body>

使用示例

  运行server.py, 在浏览器中输入网址:http://localhost:8000/query ,界面如下:

诗歌搜索界面

在其中输入搜索关键词,比如“白云”,则会显示一条随机的结果,如下:

诗歌搜索结果

点击“查询词高亮”,则查询词部分会高亮显示。

总结

  本项目仅为展示诗歌检索的一种实现思路,仍有许多功能还待完善,后续将进一步补充实现。本项目的github地址为:https://github.com/percent4/Poem-Search

注意:本人现已开通微信公众号: Python爬虫与算法(微信号为:easy_web_scrape), 欢迎大家关注哦~~