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# 如何使用Scrapy中间件
## 目录
1. [Scrapy中间件概述](#scrapy中间件概述)
2. [中间件类型与执行流程](#中间件类型与执行流程)
3. [编写自定义中间件](#编写自定义中间件)
- [3.1 下载中间件示例](#31-下载中间件示例)
- [3.2 Spider中间件示例](#32-spider中间件示例)
4. [内置中间件解析](#内置中间件解析)
5. [常见应用场景](#常见应用场景)
6. [调试与最佳实践](#调试与最佳实践)
7. [总结](#总结)
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## Scrapy中间件概述
Scrapy中间件是处理引擎与组件间通信的钩子框架，允许开发者全局修改Scrapy的请求/响应流程。作为Scrapy架构的核心机制，中间件提供了以下能力：
- 预处理请求和后处理响应
- 修改爬虫的输入/输出
- 异常处理
- 扩展核心功能
```python
# Scrapy架构中的中间件位置
Engine → Downloader Middlewares → Downloader
↑ ↓
Scheduler Response → Spider Middlewares → Spider
位于引擎和下载器之间，处理： - 请求预处理（修改headers、代理设置） - 响应后处理（自动重试、响应解码） - 异常处理（超时、重试机制）
执行顺序：
process_request(request, spider) # 请求发出前
↓
Downloader处理
↓
process_response(request, response, spider) # 获取响应后
位于引擎和Spider之间，处理： - 响应处理（检查响应有效性） - 结果处理（修改Item/Request对象） - 异常处理（忽略特定异常）
执行顺序：
process_spider_input(response, spider) # 响应到达Spider前
↓
Spider处理
↓
process_spider_output(response, result, spider) # Spider输出结果时
# middlewares.py
from fake_useragent import UserAgent
class RandomUserAgentMiddleware:
def process_request(self, request, spider):
request.headers.setdefault('User-Agent', UserAgent().random)
# settings.py
DOWNLOADER_MIDDLEWARES = {
'myproject.middlewares.RandomUserAgentMiddleware': 400,
}
class ProxyMiddleware:
def process_request(self, request, spider):
request.meta['proxy'] = "http://proxy.example.com:8080"
# 添加认证信息
request.headers['Proxy-Authorization'] = basic_auth_header('user', 'pass')
class DuplicateFilterMiddleware:
def __init__(self):
self.seen_urls = set()
def process_spider_output(self, response, result, spider):
for item in result:
if isinstance(item, dict) and 'url' in item:
if item['url'] not in self.seen_urls:
self.seen_urls.add(item['url'])
yield item
else:
yield item
class RetryMiddleware:
def process_spider_exception(self, response, exception, spider):
if isinstance(exception, TimeoutError):
new_request = request.copy()
new_request.dont_filter = True # 避免被去重
return new_request
Scrapy默认启用的关键中间件：
| 中间件 | 功能 | 配置项 |
|---|---|---|
| HttpErrorMiddleware | 过滤错误响应 | HTTPERROR_ALLOWED_CODES |
| RetryMiddleware | 自动重试失败请求 | RETRY_TIMES, RETRY_HTTP_CODES |
| RedirectMiddleware | 处理重定向 | REDIRECT_MAX_TIMES |
| CookiesMiddleware | 管理Cookies | COOKIES_DEBUG |
配置示例：
# settings.py
RETRY_TIMES = 3
REDIRECT_MAX_TIMES = 5
HTTPERROR_ALLOWED_CODES = [404]
class StatsMiddleware:
def __init__(self, stats):
self.stats = stats
def process_response(self, request, response, spider):
self.stats.inc_value('response_count')
if response.status == 404:
self.stats.inc_value('error/404')
return response
scrapy shell -s USER_AGENT='test' 'http://example.com'
class DebugMiddleware:
def process_request(self, request, spider):
spider.logger.debug(f"Processing request to {request.url}")
执行顺序管理：
资源清理：
class DBConnectionMiddleware:
def spider_opened(self, spider):
self.conn = create_db_connection()
def spider_closed(self, spider):
self.conn.close()
class ConfigurableMiddleware:
def __init__(self, retry_times=3):
self.retry_times = retry_times
@classmethod
def from_crawler(cls, crawler):
return cls(retry_times=crawler.settings.getint('RETRY_TIMES'))
Scrapy中间件系统提供了强大的扩展点，通过合理使用可以：
关键注意事项： 1. 避免在中间件中进行阻塞操作 2. 注意中间件执行顺序的影响 3. 合理处理中间件状态（使用spider参数传递数据）
通过本文介绍的实践方法，开发者可以构建出适应各种复杂场景的高效爬虫系统。完整的中间件开发示例可参考Scrapy官方文档的Middleware示例。 “`
注：本文实际约3100字（含代码示例），完整版建议补充： 1. 更多实战案例（如Selenium集成） 2. 性能对比数据 3. 错误处理的具体代码示例 4. 与Scrapy扩展(Extension)的区别说明
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