用Python轻松爬取在线教程，生成PDF文件愉快阅读

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【前言】

在日常工作中或学习上，经常要搜集一些教程，有时要的是单个资料，有时想获取的是整个科目的学习资源，在找到这些想要的资源后，发现有的教程是在线的，不提供离线版本，或者是提供下载，但是不是你熟悉的PDF文件，这就显得有些局限了。

那么作为一名程序员，在遇到任何电脑相关的问题，我们都应解决它，今天小编就来跟大家聊聊如何将在线教程下载下来并保存为PDF文件，以供查阅。

全文分为4个阶段：爬取网站介绍、环境准备工作、爬取内容、完整代码。

一、爬取网站介绍

本文以爬取" Read the Docs "网站教程为例，该网站是一个类似于" github "的网站，同样是一个可以提供创建、托管和浏览文档的网站，在上面可以找到很多优质的资源，感兴趣的朋友去查看一下（赤裸裸的做了一波广告，抱头）。其网址为：https://readthedocs.org/

我们将以爬取“python3-cookbook ”这个资源为例，如下图：

python-save-resource-pdf-1;

从文中我们可以找到文章的下载地址，当时仅提供 HTML 格式的文件下载，并不是我们想要的 PDF 格式：

python-save-resource-pdf-2

下面我们就来动手将该教程爬取下来，并让它保存成PDF格式文件。

二、环境准备工作

在开始本教程前需要准备几个环境，（1）安装wkhtmltopdf软件（2）安装各种依赖库

1、软件安装

windowns 平台：

软件下载地址：http://wkhtmltopdf.org/downloads.html

手动安装完成后，将该程序的bin执行路径加入到系统环境 $PATH 变量中，否则后面无法使用。

提醒：添加完成记住重启电脑刷新哦~~~

Linux 平台：

直接使用命令安装：

$ sudo apt-get install wkhtmltopdf     # ubuntu
$ sudo yum intsall wkhtmltopdf         # centos

2、依赖库安装

pip install requests # 用于网络请求
pip install beautifulsoup4 # 用于 html 元素处理
pip install pdfkit # wkhtmltopdf 的Python封装包
pip install PyPDF2 # 用于合并pdf

三、爬取内容

本文演示地址：http://python3-cookbook.readthedocs.io/zh_CN/latest/

3.1 获取教程名称

按键盘F12调出开发者工具，使用定位工具定位到页面的左边文章目录，具体如下：

① 点击开发者工具左上角"选取页面元素"按钮；

② 用鼠标点击左上角教程名称处。

通过以上步骤即可定位到目录元素，用图说明：

python-save-resource-pdf-3

从图看到我们需要的教程名称包含在<div class="wy-side-nav-search"></div>之间的<a>标签里。假设我们已经获取到了网页的源代码，这时我们就可以使用以下代码来获取该资源的“名称”信息了：

book_name = soup.find('div', class_='wy-side-nav-search').a.text

3.2 获取目录及对应网址

使用与 2.1 相同的步骤来定位内容：

python-save-resource-pdf-4

从图看到我们需要的目录包含在<div class="section"></div>之间，<li class="toctree-l1"></li>标签里为一级目录及网址；<li class="toctree-l2"></li>标签里为二级目录及网址。当然这个url是相对的url，前面还要拼接http://python3-cookbook.readthedocs.io/zh_CN/latest/。

接下来使用BeautifulSoup进行数据的提取，源码如下：

# 全局变量
base_url = 'http://python3-cookbook.readthedocs.io/zh_CN/latest/'
book_name = ''
chapter_info = []

def parse_title_and_url(html):
    """
    解析全部章节的标题和url
    :param html: 需要解析的网页内容
    :return None
    """
    soup = BeautifulSoup(html, 'html.parser')

    # 获取书名
    book_name = soup.find('div', class_='wy-side-nav-search').a.text
    menu = soup.find_all('div', class_='section')
    chapters = menu[0].div.ul.find_all('li', class_='toctree-l1')
    for chapter in chapters:
        info = {}
        # 获取一级标题和url
        # 标题中含有'/'和'*'会保存失败
        info['title'] = chapter.a.text.replace('/', '').replace('*', '')
        info['url'] = base_url + chapter.a.get('href')
        info['child_chapters'] = []

        # 获取二级标题和url
        if chapter.ul is not None:
            child_chapters = chapter.ul.find_all('li')
            for child in child_chapters:
                url = child.a.get('href')
                # 如果在url中存在'#'，则此url为页面内链接，不会跳转到其他页面
                # 所以不需要保存
                if '#' not in url:
                    info['child_chapters'].append({
                        'title': child.a.text.replace('/', '').replace('*', ''),
                        'url': base_url + child.a.get('href'),
                    })

        chapter_info.append(info)

代码中定义了两个全局变量来保存信息。章节内容保存在chapter_info列表里，里面包含了层级结构，大致结构为：

[
    {
        'title': 'first_level_chapter',
        'url': 'www.xxxxxx.com',
        'child_chapters': [
            {
                'title': 'second_level_chapter',
                'url': 'www.xxxxxx.com',
            }
            ...            
        ]
    }
    ...
]

3.3 获取章节内容

还是用同样的方法定位章节内容：

python-save-resource-pdf-5

代码中我们通过itemprop这个属性来定位，好在一级目录内容的元素位置和二级目录内容的元素位置相同，省去了不少麻烦。

html_template = """
<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
    <meta charset="UTF-8">
</head>
<body>
{content}
</body>
</html>
"""

def get_content(url):
    """
    解析URL，获取需要的html内容
    :param url: 目标网址
    :return: html
    """
    html = get_one_page(url)
    soup = BeautifulSoup(html, 'html.parser')
    content = soup.find('div', attrs={'itemprop': 'articleBody'})
    html = html_template.format(content=content)
    return html

3.4 保存内容为PDF文件

def save_pdf(html, filename):
    """
    把所有html文件保存到pdf文件
    :param html:  html内容
    :param file_name: pdf文件名
    :return:
    """
    options = {
        'page-size': 'Letter',
        'margin-top': '0.75in',
        'margin-right': '0.75in',
        'margin-bottom': '0.75in',
        'margin-left': '0.75in',
        'encoding': "UTF-8",
        'custom-header': [
            ('Accept-Encoding', 'gzip')
        ],
        'cookie': [
            ('cookie-name1', 'cookie-value1'),
            ('cookie-name2', 'cookie-value2'),
        ],
        'outline-depth': 10,
    }

    pdfkit.from_string(html, filename, options=options)

def parse_html_to_pdf():
    """
    解析URL，获取html，保存成pdf文件
    :return: None
    """
    try:
        for chapter in chapter_info:
            ctitle = chapter['title']
            url = chapter['url']
            # 文件夹不存在则创建（多级目录）
            dir_name = os.path.join(os.path.dirname(__file__), 'gen', ctitle)
            if not os.path.exists(dir_name):
                os.makedirs(dir_name)

            html = get_content(url)

            padf_path = os.path.join(dir_name, ctitle + '.pdf')
            save_pdf(html, os.path.join(dir_name, ctitle + '.pdf'))

            children = chapter['child_chapters']
            if children:
                for child in children:
                    html = get_content(child['url'])
                    pdf_path = os.path.join(dir_name, child['title'] + '.pdf')
                    save_pdf(html, pdf_path)

    except Exception as e:
        print(e)

3.5 合并 PDF 文件

在上一步中，我们把所有章节的pdf都保存下来了，最后我们希望留一个汇总的pdf，这时只需要合并所有pdf并删除单个章节pdf即可。

from PyPDF2 import PdfFileReader, PdfFileWriter

def merge_pdf(infnList, outfn):
    """
    合并pdf
    :param infnList: 要合并的PDF文件路径列表
    :param outfn: 保存的PDF文件名
    :return: None
    """
    pagenum = 0
    pdf_output = PdfFileWriter()

    for pdf in infnList:
        # 先合并一级目录的内容
        first_level_title = pdf['title']
        dir_name = os.path.join(os.path.dirname(
            __file__), 'gen', first_level_title)
        padf_path = os.path.join(dir_name, first_level_title + '.pdf')

        pdf_input = PdfFileReader(open(padf_path, 'rb'))
        # 获取 pdf 共用多少页
        page_count = pdf_input.getNumPages()
        for i in range(page_count):
            pdf_output.addPage(pdf_input.getPage(i))

        # 添加书签
        parent_bookmark = pdf_output.addBookmark(
            first_level_title, pagenum=pagenum)

        # 页数增加
        pagenum += page_count

        # 存在子章节
        if pdf['child_chapters']:
            for child in pdf['child_chapters']:
                second_level_title = child['title']
                padf_path = os.path.join(dir_name, second_level_title + '.pdf')

                pdf_input = PdfFileReader(open(padf_path, 'rb'))
                # 获取 pdf 共用多少页
                page_count = pdf_input.getNumPages()
                for i in range(page_count):
                    pdf_output.addPage(pdf_input.getPage(i))

                # 添加书签
                pdf_output.addBookmark(
                    second_level_title, pagenum=pagenum, parent=parent_bookmark)
                # 增加页数
                pagenum += page_count

    # 合并
    pdf_output.write(open(outfn, 'wb'))
    # 删除所有章节文件
    shutil.rmtree(os.path.join(os.path.dirname(__file__), 'gen'))

本来 PyPDF2库中有一个PdfFileMerger专门用来合并pdf，但是在合并过程中会抛出异常，网上有人也遇到同样的问题，解决办法是修改库源码，本着“不动库源码”的理念，毅然选择了上面这种比较笨的办法，代码还是比较好理解的。

经过以上几个步骤，我们想要的pdf文件已经生成（当前工作目录下），一起来欣赏一下劳动成果：

python-save-resource-pdf-7