解决Pandas read_html无法识别动态加载表格的问题

当pandas.read_html无法从网页中提取表格时，通常是因为表格内容是动态加载的，而非直接存在于初始html源码中。本教程将指导您如何利用浏览器开发者工具识别这些动态数据请求（xhr），并通过python的requests库模拟这些请求，直接获取json格式的原始数据，最终使用pandas将其转换为dataframe，从而有效解决动态表格的数据抓取问题。

理解pandas.read_html的局限性

pandas.read_html是一个非常便捷的函数，它能够解析HTML文档中的<table>标签并将其转换为DataFrame列表。然而，它的工作原理是解析网页的初始HTML源代码。这意味着，如果网页上的表格数据是通过JavaScript在页面加载完成后动态生成的（例如，通过AJAX或XHR请求从后端获取数据并渲染），read_html在检查原始HTML时将无法找到这些表格，从而返回一个空列表。即使使用Selenium等工具获取渲染后的HTML，如果数据本身是通过JavaScript注入到空表格结构中的，get_attribute('outerHTML')也可能返回一个空的表格框架。

识别动态加载的数据源

解决这类问题的关键在于找出JavaScript是从何处获取这些动态数据的。这通常涉及到监控浏览器的网络活动。

1. 打开浏览器开发者工具： 在目标网页上，按下F12键（或右键点击页面选择“检查”），打开开发者工具。
2. 切换到“网络”（Network）选项卡： 此选项卡显示了浏览器加载页面时发出的所有请求。
3. 筛选XHR/Fetch请求： 在“网络”选项卡中，通常有一个筛选器，选择“XHR”或“Fetch/XHR”。这些是异步JavaScript和XML/HTTP请求，它们通常用于动态加载数据。
4. 重新加载页面或触发数据加载： 刷新页面，或者执行任何会触发表格数据显示的操作（例如点击分页、筛选按钮），然后观察XHR请求列表。
5. 检查可疑请求： 寻找那些看起来像是获取表格数据的请求。点击这些请求，查看其“标头”（Headers）、“负载”（Payload/Form Data）和“响应”（Response）。
   • 请求URL： 这是数据实际发送到的API端点。
   • 请求方法： 通常是GET或POST。
   • 请求负载/表单数据： 如果是POST请求，这里会包含发送给服务器的参数。
   • 响应： 这是服务器返回的数据，通常是JSON格式，也可能是XML或其他文本格式。

通过上述步骤，我们可以发现原始问题中的表格数据并非直接嵌入在HTML中，而是通过一个POST请求发送到https://anex.us/grades/getData/这个URL，并附带了dept和number等参数来获取特定课程的数据。

使用requests库获取动态数据

一旦确定了数据的API端点、请求方法和所需参数，我们就可以使用Python的requests库来模拟这个请求，直接获取原始数据。

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import requests
import pandas as pd

# 目标API的URL，通过开发者工具的XHR请求中获取
url = 'https://anex.us/grades/getData/'

# 请求负载（payload），根据XHR请求的Form Data或Request Payload确定
# 这里模拟查询ENGR系102课程的数据
payload = {'dept': 'ENGR', 'number': '102'}

# 请求头（headers），模拟浏览器行为，特别是User-Agent，以避免被服务器识别为爬虫
# User-Agent可以从浏览器开发者工具的Request Headers中复制
headers = {
    'User-Agent': 'Mozilla/5.0 (X11; Linux x86_64; rv:120.0) Gecko/20100101 Firefox/120.0'
}

# 发送POST请求
# 对于GET请求，应使用 requests.get(url, params=payload, headers=headers)
response = requests.post(url, data=payload, headers=headers)

# 检查请求是否成功（状态码200）
response.raise_for_status() # 如果请求失败，会抛出HTTPError

# 解析JSON响应
# 大多数动态数据API会返回JSON格式
data = response.json()

# 将JSON数据转换为Pandas DataFrame
# 根据JSON结构，数据通常嵌套在某个键下，例如这里的'classes'
df = pd.DataFrame(data['classes'])

# 打印DataFrame的前几行以验证数据
print(df.head())

输出示例：

    dept number section   A   B   C  D  F  I  S  U   Q  X           prof  year semester               gpa
0   ENGR    102      20  18  17   8  2  3  0  0  0   1  0        AMINI N  2018     FALL            2.9375
1   ENGR    102      21  18  31  15  4  1  0  0  0   0  0        KOOLA P  2018     FALL  2.88405797101449
2   ENGR    102      22  10  28  16  2  3  0  0  0   0  0         SHAW S  2018     FALL  2.67796610169492
3   ENGR    102      26   9  24  10  4  6  0  0  0   0  0  SUBRAMANIAN R  2018     FALL  2.49056603773585
4   ENGR    102     201  21  12   1  1  0  0  0  0   0  0         IJAZ M  2018     FALL  3.51428571428571

注意事项与最佳实践

1. User-Agent的重要性： 在headers中设置User-Agent可以模拟真实的浏览器请求，这对于避免某些网站的反爬机制非常重要。
2. 请求方法（GET vs. POST）： 根据开发者工具中XHR请求的“方法”字段，选择requests.get()或requests.post()。GET请求的参数通常通过params字典传递，而POST请求的参数通过data字典（或json字典，如果发送JSON数据）传递。
3. 响应数据格式： 大多数现代Web API返回JSON格式的数据，可以直接使用response.json()解析。如果响应是其他格式（如XML、CSV、纯文本），则需要使用相应的库或方法进行解析。
4. 错误处理： 始终添加错误处理机制，例如使用response.raise_for_status()检查HTTP状态码，或者使用try-except块处理网络请求或JSON解析错误。
5. 网站使用条款： 在抓取任何网站数据之前，请务必查阅其robots.txt文件和使用条款，确保您的行为符合规定，避免对网站服务器造成不必要的负担。
6. 何时使用无头浏览器： 如果通过XHR请求仍然无法获取到完整或正确的数据，或者数据在客户端经过复杂的JavaScript处理才最终呈现，那么使用无头浏览器（如Selenium配合Chrome/Firefox）可能是唯一的选择。然而，直接模拟API请求通常效率更高、资源消耗更少。

总结

当pandas.read_html无法正常工作时，通常意味着数据是动态加载的。通过熟练运用浏览器开发者工具，我们可以“窥探”到网页背后数据流动的秘密，识别出数据源的API请求。随后，利用requests库模拟这些请求，直接获取原始数据（通常是JSON），并结合pandas进行数据清洗和结构化，就能高效、精准地抓取到所需信息。这种方法不仅解决了read_html的局限性，也为处理更复杂的动态网页数据提供了强大的解决方案。

以上就是解决Pandas read_html无法识别动态加载表格的问题的详细内容，更多请关注php中文网其它相关文章！