人生苦短,快学Python!
互联网上有极其丰富的数据资源可以使用。使用Excel可以自动读取部分网页中的表格数据,使用Python编写爬虫程序可以读取网页的内容。
今天的文章主要分为两个部分,一是用通过Python构建一个数据网站,二是分别使用Excel和Python从编写的Web网站上获取数据。
通过Python Flask Web框架分别构建一个Web网站和一个Web API服务。
1.构建Web网站
新建一个名为“5-5-WebTable.py”的Python脚本,创建一个包含表格的简单网页。如果读者对构建方法不感兴趣,可跳过以下代码,直接执行脚本“5-5-WebTable.py”打开网站。
(1)安装flask包。
pip install flask(2)构建包含表格的网页。
from flask import Flaskapp = Flask(__name__) # 创建Falsk Web应用实例# 将路由“/”映射到table_info函数,函数返回HTML代码@app.route('/')def table_info():return"""<h2>HTML表格实例,用于提供给Excel和Python读取</h2> <table border="1"> <caption>用户信息表</caption> <tbody><tr> <th>姓名</th> <th>性别</th> <th>年龄</th> </tr> <tr> <td>小米</td> <td>女</td> <td>22</td> </tr> ………. </tbody></table>"""if __name__ == '__main__': app.debug = True # 启用调试模式 app.run() # 运行,网站端口默认为5000通过命令“python ./5-5-WebTable.py”启动网站,然后在浏览器中输入http://127.0.0.1:5000/,出现如图1所示的网页内容。

2.构建Web API服务
新建一个名为“5-5-WebAPI.py”的Python脚本,使用flask_restplus包构建Web API服务。如果读者对构建方法不感兴趣,可跳过以下代码,直接执行脚本“5-5-WebAPI.py”打开Web API服务。
(1)安装flask_restplus包。
pip install flask-restplus(2)导入必要的库与初始化应用对象。
from flask import Flask# Api类是Web API应用的入口,需要用Flask应用程序初始化from flask_restplus import Api# Resource类是HTTP请求的资源的基类from flask_restplus import Resource# fields类用于定义数据的类型和格式from flask_restplus import fieldsapp = Flask(__name__) # 创建Falsk Web应用实例# 在flask应用的基础上构建flask_restplus Api对象api = Api(app, version='1.0', title='Excel集成Python数据分析-测试用WebAPI', description='测试用WebAPI', )# 使用namespace函数生成命名空间,用于为资源分组ns = api.namespace('ExcelPythonTest', description='Excel与Python Web API测试')# 使用api.model函数生成模型对象todo = api.model('task_model', {'id': fields.Integer(readonly=True, description='ETL任务唯一标识'),'task': fields.String(required=True, description='ETL任务详情')})(3)Web API数据操作类,包含增、删、改、查等方法。
classTodoDAO(object):def__init__(self):self.counter = 0self.todos = []defget(self, id):for todo inself.todos:if todo['id'] == id:return todo api.abort(404, "ETL任务 {} 不存在".format(id))defcreate(self, data): todo = data todo['id'] = self.counter = self.counter + 1self.todos.append(todo)return todo# 实例化数据操作,创建3条测试数据DAO = TodoDAO()DAO.create({'task': 'ETL-抽取数据操作'})DAO.create({'task': 'ETL-数据清洗转换'})DAO.create({'task': 'ETL-数据加载操作'})(4)构建Web API的路由映射。
HTTP资源请求类从Resource类继承,然后映射到不同的路由,同时指定可使用HTTP方法。
@ns.route('/') # 路由“/”对应的资源类为TodoList,可使用get方法和post方法进行请求classTodoList(Resource): @ns.doc('list_todos') # @doc装饰器对应API文档的信息 @ns.marshal_list_with(todo) # @marshal_xxx装饰器对模型数据进行格式转换与输出defget(self): # 定义get方法获取所有的任务信息return DAO.todos @ns.doc('create_todo') @ns.expect(todo) @ns.marshal_with(todo, code=201)defpost(self): # 定义post方法获取所有的任务信息return DAO.create(api.payload), 201# 路由/<int:id>对应的资源类为Todo,可使用get、delete、put方法进行请求@ns.route('/<int:id>')@ns.response(404, '未发现相关ETL任务')@ns.param('id', 'ETL任务ID号')classTodo(Resource): @ns.doc('get_todo') @ns.marshal_with(todo)defget(self, id):return DAO.get(id) @ns.doc('delete_todo') @ns.response(204, 'ETL任务已经删除')defdelete(self, id): DAO.delete(id)return'', 204 @ns.expect(todo) @ns.marshal_with(todo)defput(self, id):return DAO.update(id, api.payload)if __name__ == '__main__': app.run(debug=True, port=8000) # 启动Web API服务,端口为8000(4)开启Web API服务。
通过命令“python ./5-5-WebAPI.py”启动Web API服务,在浏览器中输入“http://127.0.0.1:8000/”将出现如图5-23所示的Web API服务请求方法列表。

Excel可以通过“数据”选项卡下的“自网站”功能抓取网页数据。Python可以使用 requests 库、Beautiful Soup包、Scrapy框架抓取网页数据。
1.通过Excel抓取
单击“数据”→“自其他源”→“自网站”功能。Excel可读取的网页数据有局限:动态网页数据无法自动识别,非表格数据无法自动识别。
(1)单击“数据”→“自其他源”→“自网站”功能。
(2)确保在5.5.1节中编写的Web网站已经开启。
(3)输入网站URL地址“http://127.0.0.1:5000/”
单击“高级”按钮可配置更详细的HTTP请求信息,然后单击“确定”按钮,如图3所示。

(4)在“导航器”窗口中选择导入数据。
如图4所示,Excel自动识别网页中的表格数据,选择表名后单击“加载”按钮即可。

2.使用Python抓取
下面演示使用requests库抓取整个网页中的数据,然后使用Beautiful Soup解析网页。读者可参考本书代码素材文件“5-5-web.ipynb”进行学习。
(1)通过requests读取网页数据。
import requests #导入requests包url ='http://127.0.0.1:5000/'strhtml= requests.get(url) #使用get方法请求网页数据(2)通过Beautiful Soup解析网页。
from bs4 import BeautifulSoupsoup = BeautifulSoup(strhtml.text) # 将网页内容作为参数,创建soup对象table = soup.find('table') # 查找网页中的table元素table_body = table.find('tbody') # 查找table元素中的tbody元素data = []rows = table_body.find_all('tr') # 查找表中的所有tr元素for row in rows: # 遍历数据 cols = row.find_all('td') cols = [ele.text.strip() for ele in cols]data.append([ele for ele in cols if ele])# 结果输出:[[],['小米', '女', '22'],['小明','男','23'],……Excel可以通过“数据”选项卡下的“自网站”功能调用Web API服务。Python可以使用 requests 库、Beautiful Soup包、Scrapy框架调用Web API获取数据。
1.使用Excel调用
(1)确保5.5.1节中编写的Web API服务已经开启。
(2)输入Web API方法对应的URL:http://127.0.0.1:8000/ExcelPythonTest/。
(3)处理返回的数据。
调用Web API服务后数据以JSON格式返回,按照5.4.3小节中介绍的方法处理JSON数据。
2.使用Python调用
使用requests库调用Web API方法,然后对返回的JSON数据进行处理,读者可参考本书代码素材文件“5-5-api.ipynb”进行学习。
import requests #导入requests包url ='http://127.0.0.1:8000/ExcelPythonTest/'strhtml= requests.get(url) #使用get方法获取网页数据import pandas as pdframe= pd.read_json(strhtml.text) #使用Pandas包中的read_json函数print(frame)#结果输出:id task01 ETL-抽取数据操作12 ETL-数据清洗转换23 ETL-数据加载操作表1所示为Excel和Python抓取互联网数据方法的对比。需要注意Excel从互联网抓取数据的功能并不完善。
表1 Excel和Python抓取互联网数据方法对比


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