哦!Python爬虫的这4种方法优缺点你知道吗?
问题的由来
前几天,在微信公众号(Python爬虫及算法)上有个人问了笔者一个问题,如何利用爬虫来实现如下的需求,需要爬取的网页如下(网址为:https://www.wikidata.org/w/index.php?title=Special:WhatLinksHere/Q5&limit=500&from=0):
我们的需求为爬取红色框框内的名人(有500条记录,图片只展示了一部分)的 名字以及其介绍,关于其介绍,点击该名人的名字即可,如下图:
这就意味着我们需要爬取500个这样的页面,即500个HTTP请求(暂且这么认为吧),然后需要提取这些网页中的名字和描述,当然有些不是名人,也没有描述,我们可以跳过。最后,这些网页的网址在第一页中的名人后面可以找到,如George Washington的网页后缀为Q23.
爬虫的需求大概就是这样。
爬虫的4种姿势
首先,分析来爬虫的思路:先在第一个网页(https://www.wikidata.org/w/index.php?title=Special:WhatLinksHere/Q5&limit=500&from=0)中得到500个名人所在的网址,接下来就爬取这500个网页中的名人的名字及描述,如无描述,则跳过。
接下来,我们将介绍实现这个爬虫的4种方法,并分析它们各自的优缺点,希望能让读者对爬虫有更多的体会。实现爬虫的方法为:
- 一般方法(同步,requests+BeautifulSoup)
- 并发(使用concurrent.futures模块以及requests+BeautifulSoup)
- 异步(使用aiohttp+asyncio+requests+BeautifulSoup)
- 使用框架Scrapy
一般方法
一般方法即为同步方法,主要使用requests+BeautifulSoup,按顺序执行。完整的Python代码如下:
输出的结果如下(省略中间的输出,以…代替):
使用同步方法,总耗时约725秒,即12分钟多。
一般方法虽然思路简单,容易实现,但效率不高,耗时长。那么,使用并发试试看。
并发方法
并发方法使用多线程来加速一般方法,我们使用的并发模块为concurrent.futures模块,设置多线程的个数为20个(实际不一定能达到,视计算机而定)。完整的Python代码如下:
输出的结果如下(省略中间的输出,以…代替):
使用多线程并发后的爬虫执行时间约为227秒,大概是一般方法的三分之一的时间,速度有了明显的提升啊!多线程在速度上有明显提升,但执行的网页顺序是无序的,在线程的切换上开销也比较大,线程越多,开销越大。
关于多线程与一般方法在速度上的比较,可以参考文章:Python爬虫之多线程下载豆瓣Top250电影图片。
异步方法
异步方法在爬虫中是有效的速度提升手段,使用aiohttp可以异步地处理HTTP请求,使用asyncio可以实现异步IO,需要注意的是,aiohttp只支持3.5.3以后的Python版本。使用异步方法实现该爬虫的完整Python代码如下:
输出结果如下(省略中间的输出,以…代替):
显然,异步方法使用了异步和并发两种提速方法,自然在速度有明显提升,大约为一般方法的六分之一。异步方法虽然效率高,但需要掌握异步编程,这需要学习一段时间。
关于异步方法与一般方法在速度上的比较,可以参考文章:利用aiohttp实现异步爬虫。
如果有人觉得127秒的爬虫速度还是慢,可以尝试一下异步代码(与之前的异步代码的区别在于:仅仅使用了正则表达式代替BeautifulSoup来解析网页,以提取网页中的内容):
输出的结果如下(省略中间的输出,以…代替):
16.5秒,仅仅为一般方法的43分之一,速度如此之快,令人咋舌(感谢某人提供的尝试)。笔者虽然自己实现了异步方法,但用的是BeautifulSoup来解析网页,耗时127秒,没想到使用正则表达式就取得了如此惊人的效果。可见,BeautifulSoup解析网页虽然快,但在异步方法中,还是限制了速度。但这种方法的缺点为,当你需要爬取的内容比较复杂时,一般的正则表达式就难以胜任了,需要另想办法。
爬虫框架Scrapy
最后,我们使用著名的Python爬虫框架Scrapy来解决这个爬虫。我们创建的爬虫项目为wikiDataScrapy,项目结构如下:
在settings.py中设置“ROBOTSTXT_OBEY = False”. 修改items.py,代码如下:
然后,在spiders文件夹下新建wikiSpider.py,代码如下:
输出结果如下(只包含最后的Scrapy信息总结部分):
可以看到,已成功爬取500个网页,耗时31秒,速度也相当OK。再来看一下生成的wiki.csv文件,它包含了所有的输出的name和description,如下图:
可以看到,输出的CSV文件的列并不是有序的。至于如何解决Scrapy输出的CSV文件有换行的问题,请参考stackoverflow上的回答:https://stackoverflow.com/questions/39477662/scrapy-csv-file-has-uniform-empty-rows/43394566#43394566 。
Scrapy来制作爬虫的优势在于它是一个成熟的爬虫框架,支持异步,并发,容错性较好(比如本代码中就没有处理找不到name和description的情形),但如果需要频繁地修改中间件,则还是自己写个爬虫比较好,而且它在速度上没有超过我们自己写的异步爬虫,至于能自动导出CSV文件这个功能,还是相当实在的。
总结
本文内容较多,比较了4种爬虫方法,每种方法都有自己的利弊,已在之前的陈述中给出,当然,在实际的问题中,并不是用的工具或方法越高级就越好,具体问题具体分析嘛~
本文到此结束,感谢阅读哦~
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