利用aiohttp制作异步爬虫

  asyncio可以实现单线程并发IO操作，是Python中常用的异步处理模块。关于asyncio模块的介绍，笔者会在后续的文章中加以介绍，本文将会讲述一个基于asyncio实现的HTTP框架——aiohttp，它可以帮助我们异步地实现HTTP请求，从而使得我们的程序效率大大提高。
  本文将会介绍aiohttp在爬虫中的一个简单应用。
  我们的项目来源于：Scrapy爬虫（5）爬取当当网图书畅销榜，在原来的项目中，我们是利用Python的爬虫框架scrapy来爬取当当网图书畅销榜的图书信息的。在本文中，笔者将会以两种方式来制作爬虫，比较同步爬虫与异步爬虫(利用aiohttp实现)的效率，展示aiohttp在爬虫方面的优势。
  首先，我们先来看看用一般的方法实现的爬虫，即同步方法，完整的Python代码如下：

'''
同步方式爬取当当畅销书的图书信息
'''

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

# table表格用于储存书本信息
table = []

# 处理网页
def download(url):
    html = requests.get(url).text

    # 利用BeautifulSoup将获取到的文本解析成HTML
    soup = BeautifulSoup(html, "lxml")
    # 获取网页中的畅销书信息
    book_list = soup.find('ul', class_="bang_list clearfix bang_list_mode")('li')

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

        # 获取每本畅销书的排名，名称，评论数，作者，出版社
        rank = info[0].text[0:-1]
        name = info[2].text
        comments = info[3].text.split('条')[0]
        author = info[4].text
        date_and_publisher = info[5].text.split()
        publisher = date_and_publisher[1] if len(date_and_publisher) >= 2 else ''

        # 将每本畅销书的上述信息加入到table中
        table.append([rank, name, comments, author, publisher])


# 全部网页
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)]

# 统计该爬虫的消耗时间
print('#' * 50)
t1 = time.time()  # 开始时间

for url in urls:
    download(url)

# 将table转化为pandas中的DataFrame并保存为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()  # 结束时间
print('使用一般方法，总共耗时：%s' % (t2 - t1))
print('#' * 50)

输出结果如下：

##################################################
使用一般方法，总共耗时：23.522345542907715
##################################################

程序运行了23.5秒，爬取了500本书的信息，效率还是可以的。
  我们前往目录中查看文件，如下：

  接下来我们看看用aiohttp制作的异步爬虫的效率，完整的源代码如下：

'''
异步方式爬取当当畅销书的图书信息
'''

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

# table表格用于储存书本信息
table = []

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

# 解析网页
async def parser(html):
    
    # 利用BeautifulSoup将获取到的文本解析成HTML
    soup = BeautifulSoup(html, "lxml")
    # 获取网页中的畅销书信息
    book_list = soup.find('ul', class_="bang_list clearfix bang_list_mode")('li')

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

        # 获取每本畅销书的排名，名称，评论数，作者，出版社
        rank = info[0].text[0:-1]
        name = info[2].text
        comments = info[3].text.split('条')[0]
        author = info[4].text
        date_and_publisher = info[5].text.split()
        publisher = date_and_publisher[1] if len(date_and_publisher) >=2 else ''

        # 将每本畅销书的上述信息加入到table中
        table.append([rank,name,comments,author,publisher])
        
# 处理网页    
async def download(url):
    async with aiohttp.ClientSession() as session:
        html = await fetch(session, url)
        await parser(html)

# 全部网页
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)]

# 统计该爬虫的消耗时间
print('#' * 50)
t1 = time.time() # 开始时间

# 利用asyncio模块进行异步IO处理
loop = asyncio.get_event_loop()
tasks = [asyncio.ensure_future(download(url)) for url in urls]
tasks = asyncio.gather(*tasks)
loop.run_until_complete(tasks)

# 将table转化为pandas中的DataFrame并保存为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() # 结束时间
print('使用aiohttp，总共耗时：%s' % (t2 - t1))
print('#' * 50)

我们可以看到，这个爬虫与原先的一般方法的爬虫的思路和处理方法基本一致，只是在处理HTTP请求时使用了aiohttp模块以及在解析网页时函数变成了协程(coroutine)，再利用aysncio进行并发处理，这样无疑能够提升爬虫的效率。它的运行结果如下：

##################################################
使用aiohttp，总共耗时：2.405137538909912
##################################################

2.4秒，如此神奇！！！再来看看文件的内容：

  综上可以看出，利用同步方法和异步方法制作的爬虫的效率相差很大，因此，我们在实际制作爬虫的过程中，也不妨可以考虑异步爬虫，多多利用异步模块，如aysncio, aiohttp。另外，aiohttp只支持3.5.3以后的Python版本。
  当然，本文只是作为一个异步爬虫的例子，并没有具体讲述异步背后的故事，而异步的思想在我们现实生活和网站制作等方面有着广泛的应用，笔者将会以自己的理解来介绍异步编程，欢迎大家关注。
  本文到此结束，欢迎大家关注微信公众号： 轻松学会Python爬虫（微信号为：easy_web_scrape）。欢迎交流~