利用aiohttp制作異步爬蟲

  asyncio可以實現單線程並發IO操作，是Python中常用的異步處理模塊。關於asyncio模塊的介紹，筆者會在后續的文章中加以介紹，本文將會講述一個基於asyncio實現的HTTP框架——aiohttp，它可以幫助我們異步地實現HTTP請求，從而使得我們的程序效率大大提高。
  本文將會介紹aiohttp在爬蟲中的一個簡單應用。
  我們的項目來源於：Scrapy爬蟲（5）爬取當當網圖書暢銷榜，在原來的項目中，我們是利用Python的爬蟲框架scrapy來爬取當當網圖書暢銷榜的圖書信息的。在本文中，筆者將會以兩種方式來制作爬蟲，比較同步爬蟲與異步爬蟲(利用aiohttp實現)的效率，展示aiohttp在爬蟲方面的優勢。
  首先，我們先來看看用一般的方法實現的爬蟲，即同步方法，完整的Python代碼如下：

'''
同步方式爬取當當暢銷書的圖書信息
'''

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

# table表格用於儲存書本信息
table = []

# 處理網頁
def download(url):
    html = requests.get(url).text

    # 利用BeautifulSoup將獲取到的文本解析成HTML
    soup = BeautifulSoup(html, "lxml")
    # 獲取網頁中的暢銷書信息
    book_list = soup.find('ul', class_="bang_list clearfix bang_list_mode")('li')

    for book in book_list:
        info = book.find_all('div')

        # 獲取每本暢銷書的排名，名稱，評論數，作者，出版社
        rank = info[0].text[0:-1]
        name = info[2].text
        comments = info[3].text.split('條')[0]
        author = info[4].text
        date_and_publisher = info[5].text.split()
        publisher = date_and_publisher[1] if len(date_and_publisher) >= 2 else ''

        # 將每本暢銷書的上述信息加入到table中
        table.append([rank, name, comments, author, publisher])


# 全部網頁
urls = ['http://bang.dangdang.com/books/bestsellers/01.00.00.00.00.00-recent7-0-0-1-%d' % i for i in range(1, 26)]

# 統計該爬蟲的消耗時間
print('#' * 50)
t1 = time.time()  # 開始時間

for url in urls:
    download(url)

# 將table轉化為pandas中的DataFrame並保存為CSV格式的文件
df = pd.DataFrame(table, columns=['rank', 'name', 'comments', 'author', 'publisher'])
df.to_csv('E://douban/dangdang.csv', index=False)

t2 = time.time()  # 結束時間
print('使用一般方法，總共耗時：%s' % (t2 - t1))
print('#' * 50)

輸出結果如下：

##################################################
使用一般方法，總共耗時：23.522345542907715
##################################################

程序運行了23.5秒，爬取了500本書的信息，效率還是可以的。
  我們前往目錄中查看文件，如下：

  接下來我們看看用aiohttp制作的異步爬蟲的效率，完整的源代碼如下：

'''
異步方式爬取當當暢銷書的圖書信息
'''

import time
import aiohttp
import asyncio
import pandas as pd
from bs4 import BeautifulSoup

# table表格用於儲存書本信息
table = []

# 獲取網頁（文本信息）
async def fetch(session, url):
    async with session.get(url) as response:
        return await response.text(encoding='gb18030')

# 解析網頁
async def parser(html):
    
    # 利用BeautifulSoup將獲取到的文本解析成HTML
    soup = BeautifulSoup(html, "lxml")
    # 獲取網頁中的暢銷書信息
    book_list = soup.find('ul', class_="bang_list clearfix bang_list_mode")('li')

    for book in book_list:
        
        info = book.find_all('div')

        # 獲取每本暢銷書的排名，名稱，評論數，作者，出版社
        rank = info[0].text[0:-1]
        name = info[2].text
        comments = info[3].text.split('條')[0]
        author = info[4].text
        date_and_publisher = info[5].text.split()
        publisher = date_and_publisher[1] if len(date_and_publisher) >=2 else ''

        # 將每本暢銷書的上述信息加入到table中
        table.append([rank,name,comments,author,publisher])
        
# 處理網頁    
async def download(url):
    async with aiohttp.ClientSession() as session:
        html = await fetch(session, url)
        await parser(html)

# 全部網頁
urls = ['http://bang.dangdang.com/books/bestsellers/01.00.00.00.00.00-recent7-0-0-1-%d'%i for i in range(1,26)]

# 統計該爬蟲的消耗時間
print('#' * 50)
t1 = time.time() # 開始時間

# 利用asyncio模塊進行異步IO處理
loop = asyncio.get_event_loop()
tasks = [asyncio.ensure_future(download(url)) for url in urls]
tasks = asyncio.gather(*tasks)
loop.run_until_complete(tasks)

# 將table轉化為pandas中的DataFrame並保存為CSV格式的文件
df = pd.DataFrame(table, columns=['rank','name','comments','author','publisher'])
df.to_csv('E://douban/dangdang.csv',index=False)
    
t2 = time.time() # 結束時間
print('使用aiohttp，總共耗時：%s' % (t2 - t1))
print('#' * 50)

我們可以看到，這個爬蟲與原先的一般方法的爬蟲的思路和處理方法基本一致，只是在處理HTTP請求時使用了aiohttp模塊以及在解析網頁時函數變成了協程(coroutine)，再利用aysncio進行並發處理，這樣無疑能夠提升爬蟲的效率。它的運行結果如下：

##################################################
使用aiohttp，總共耗時：2.405137538909912
##################################################

2.4秒，如此神奇！！！再來看看文件的內容：

  綜上可以看出，利用同步方法和異步方法制作的爬蟲的效率相差很大，因此，我們在實際制作爬蟲的過程中，也不妨可以考慮異步爬蟲，多多利用異步模塊，如aysncio, aiohttp。另外，aiohttp只支持3.5.3以后的Python版本。
  當然，本文只是作為一個異步爬蟲的例子，並沒有具體講述異步背后的故事，而異步的思想在我們現實生活和網站制作等方面有着廣泛的應用，筆者將會以自己的理解來介紹異步編程，歡迎大家關注。
  本文到此結束，歡迎大家關注微信公眾號： 輕松學會Python爬蟲（微信號為：easy_web_scrape）。歡迎交流~