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强大的异步爬虫 with aiohttp

发表于 | 分类于 
这是崔斯特的第四十七篇原创文章

异步了解下 (๑• . •๑)

看到现在网络上大多讲的都是requests、scrapy，却没有说到爬虫中的神器：aiohttp

aiohttp 介绍

aiohttp是什么，官网上有这样一句话介绍：Async HTTP client/server for asyncio and Python，翻译过来就是 asyncio和Python的异步HTTP客户端/服务器

主要特点是：

  1. 支持客户端和HTTP服务器。
  2. 无需使用Callback Hell即可支持Server WebSockets和Client WebSockets。
  3. Web服务器具有中间件，信号和可插拔路由。

emmmm，好吧，还是来看代码吧

Client example:

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import aiohttp
import asyncio
async def fetch(session, url):
    async with session.get(url) as response:
        return await response.text()
async def main():
    async with aiohttp.ClientSession() as session:
        html = await fetch(session, 'http://httpbin.org/headers')
        print(html)
loop = asyncio.get_event_loop()
loop.run_until_complete(main())

output:

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{"headers":{"Accept":"*/*","Accept-Encoding":"gzip, deflate","Connection":"close","Host":"httpbin.org","User-Agent":"Python/3.6 aiohttp/3.2.1"}}

Server example:

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from aiohttp import web
async def handle(request):
    name = request.match_info.get('name', "Anonymous")
    text = "Hello, " + name
    return web.Response(text=text)
app = web.Application()
app.add_routes([web.get('/', handle),
                web.get('/{name}', handle)])
web.run_app(app)

output:

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======== Running on http://0.0.0.0:8080 ========
(Press CTRL+C to quit)

aiohttp 与 requests

去翻一下官方文档 Client Quickstart，让我感觉非常熟悉，很多用法和requests相似。

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async with aiohttp.ClientSession() as session:
    async with session.get('http://httpbin.org/get') as resp:
        print(resp.status)
        print(await resp.text())

首先，官方推荐使用ClientSession来管理会话，这不就是requests中的session吗？用法也类似，使用session.get()去发送get请求，返回的resp中就有我们所需要的数据了，用法也和requests一样，text（）文本，.json()直接打印返回的json数据，headers什么的也一样，更多内容参考官方文档Response object

既然已经有requests了，那为什么还要说aiohttp了？重点来了，aiohttp是异步的。在python3.5中，加入了asyncio/await 关键字，使得回调的写法更加直观和人性化。而aiohttp是一个提供异步web服务的库，asyncio可以实现单线程并发IO操作。

requests写爬虫是同步的，是等待网页下载好才会执行下面的解析、入库操作，如果在下载网页时间太长会导致阻塞，使用multiprocessing或者 threading加速爬虫也是一种方法。

我们现在使用的aiohttp是异步的，简单来说，就是不需要等待，你尽管去下载网页就好了，我不用傻傻的等待你完成才进行下一步，我还有别的活要干。这样就极大的提高了下载网页的效率。

另外，Scrapy也是异步的，是基于Twisted事件驱动的。在任何情况下，都不要写阻塞的代码。阻塞的代码包括：

  1. 访问文件、数据库或者Web
  2. 产生新的进程并需要处理新进程的输出，如运行shell命令
  3. 执行系统层次操作的代码，如等待系统队列

代码实例

这里是使用aiohttp的一个爬虫实例

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import asyncio
import aiohttp
from bs4 import BeautifulSoup
import logging
class AsnycGrab(object):
    def __init__(self, url_list, max_threads):
        self.urls = url_list
        self.results = {}
        self.max_threads = max_threads
    def __parse_results(self, url, html):
        try:
            soup = BeautifulSoup(html, 'html.parser')
            title = soup.find('title').get_text()
        except Exception as e:
            raise e
        if title:
            self.results[url] = title
    async def get_body(self, url):
        async with aiohttp.ClientSession() as session:
            async with session.get(url, timeout=30) as response:
                assert response.status == 200
                html = await response.read()
                return response.url, html
    async def get_results(self, url):
        url, html = await self.get_body(url)
        self.__parse_results(url, html)
        return 'Completed'
    async def handle_tasks(self, task_id, work_queue):
        while not work_queue.empty():
            current_url = await work_queue.get()
            try:
                task_status = await self.get_results(current_url)
            except Exception as e:
                logging.exception('Error for {}'.format(current_url), exc_info=True)
    def eventloop(self):
        q = asyncio.Queue()
        [q.put_nowait(url) for url in self.urls]
        loop = asyncio.get_event_loop()
        tasks = [self.handle_tasks(task_id, q, ) for task_id in range(self.max_threads)]
        loop.run_until_complete(asyncio.wait(tasks))
        loop.close()
if __name__ == '__main__':
    async_example = AsnycGrab(['http://edmundmartin.com',
               'https://www.udemy.com',
               'https://github.com/',
               'https://zhangslob.github.io/',
               'https://www.zhihu.com/'], 5)
    async_example.eventloop()
    print(async_example.results)

需要注意的是，你需要时刻在你的代码中使用异步操作，你如果在代码中使用同步操作，爬虫并不会报错，但是速度可能会受影响。

其他异步库

因为爬虫不仅仅只有下载这块，还会有操作数据库，这里提供两个异步库：aioredis、motor

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import asyncio
import aioredis
loop = asyncio.get_event_loop()
async def go():
    conn = await aioredis.create_connection(
        'redis://localhost', loop=loop)
    await conn.execute('set', 'my-key', 'value')
    val = await conn.execute('get', 'my-key')
    print(val)
    conn.close()
    await conn.wait_closed()
loop.run_until_complete(go())
# will print 'value'

文档：aioredis

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import motor.motor_asyncio
client = motor.motor_asyncio.AsyncIOMotorClient('mongodb://localhost:27017')
db = client['test_database']
collection = db['test_collection']
async def do_insert():
    document = {'key': 'value'}
    result = await db.test_collection.insert_one(document)
    print('result %s' % repr(result.inserted_id))
    
async def do_find_one():
    document = await db.test_collection.find_one({'i': {'$lt': 1}})
    pprint.pprint(document)

文档：motor

本文仅仅介绍了aiohttp作为Client的用法， 有兴趣的朋友可以去研究下作为Server的用法，同样很强大。