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Python爬蟲之線程池的使用

一、前言

學到現在，我們可以說已經學習了爬蟲的基礎知識，如果沒有那些奇奇怪怪的反爬蟲機制，基本上只要有時間分析，一般的數據都是可以爬取的，那么到了這個時候我們需要考慮的就是爬取的效率了，關于提高爬蟲效率，也就是實現異步爬蟲，我們可以考慮以下兩種方式：一是線程池的使用（也就是實現單進程下的多線程），一是協程的使用（如果沒有記錯，我所使用的協程模塊是從python3.4以后引入的，我寫博客時使用的python版本是3.9）。

今天我們先來講講線程池。

二、同步代碼演示

我們先用普通的同步的形式寫一段代碼

import time

def func(url):
    print("正在下載：", url)
    time.sleep(2)
    print("下載完成：", url)

if __name__ == '__main__':
    start = time.time() # 開始時間

    url_list = [
        "a", "b", "c"
    ]

    for url in url_list:
        func(url)

    end = time.time() # 結束時間

    print(end - start)

對于代碼運行的結果我們心里都有數，但還是讓我們來看一下吧

不出所料。運行時間果然是六秒

三、異步，線程池代碼

那么如果我們使用線程池運行上述代碼又會怎樣呢？

import time
from multiprocessing import Pool

def func(url):
    print("正在下載：", url)
    time.sleep(2)
    print("下載完成：", url)

if __name__ == '__main__':
    start = time.time() # 開始時間

    url_list = [
        "a", "b", "c"
    ]

    pool = Pool(len(url_list)) # 實例化一個線程池對象，并且設定線程池的上限數量為列表長度。不設置上限也可以。

    pool.map(func, url_list)

    end = time.time() # 結束時間

    print(end - start)

下面就是見證奇跡的時候了，讓我們運行程序

我們發現這次我們的運行時間只用2～3秒。其實我們可以將線程池簡單的理解為將多個任務同時進行。

注意：

1.我使用的是 pycharm，如果使用的是 VS 或者說是 python 自帶的 idle，在運行時我們只能看到最后時間的輸出。

2.我們輸出結果可能并不是按 abc 的順序輸出的。

四、同步爬蟲爬取圖片

因為我們的重點是線程池的爬取效率提高，我們就簡單的爬取一頁的圖片。

import requests
import time
import os
from lxml import etree

def save_photo(url, title):
    # UA偽裝
    header = {
        "User-Agent": "Mozilla/5.0 (Windows NT 10.0; Win64; x64) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/90.0.4430.93 Safari/537.36"
    }

    # 發送請求
    photo = requests.get(url=url, headers=header).content

    # 創建路徑，避免重復下載
    if not os.path.exists("C:\\Users\\ASUS\\Desktop\\CSDN\\高性能異步爬蟲\\線程池\\同步爬蟲爬取4K美女圖片\\" + title + ".jpg"):
        with open("C:\\Users\\ASUS\\Desktop\\CSDN\\高性能異步爬蟲\\線程池\\同步爬蟲爬取4K美女圖片\\" + title + ".jpg", "wb") as fp:
            print(title, "開始下載！！！")
            fp.write(photo)
            print(title, "下載完成！！！")

if __name__ == '__main__':
    start = time.time()

    # 創建文件夾
    if not os.path.exists("C:\\Users\\ASUS\\Desktop\\CSDN\\高性能異步爬蟲\\線程池\\同步爬蟲爬取4K美女圖片"):
        os.mkdir("C:\\Users\\ASUS\\Desktop\\CSDN\\高性能異步爬蟲\\線程池\\同步爬蟲爬取4K美女圖片")

    # UA偽裝
    header = {
        "User-Agent": "Mozilla/5.0 (Windows NT 10.0; Win64; x64) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/90.0.4430.93 Safari/537.36"
    }

    # 指定url
    url = "https://pic.netbian.com/4kmeinv/"

    # 發送請求，獲取源碼
    page = requests.get(url = url, headers = header).text

    # xpath 解析，獲取圖片的下載地址的列表
    tree = etree.HTML(page)
    url_list = tree.xpath('//*[@id="main"]/div[3]/ul/li/a/@href')
    # 通過下載地址獲取高清圖片的地址和圖片名稱
    for href in url_list:
        new_url = "https://pic.netbian.com" + href
        # 再一次發送請求
        page = requests.get(url = new_url, headers = header).text
        # 再一次 xpath 解析
        new_tree = etree.HTML(page)
        src = "https://pic.netbian.com" + new_tree.xpath('//*[@id="img"]/img/@src')[0]
        title = new_tree.xpath('//*[@id="img"]/img/@title')[0].split(" ")[0]
        # 編譯文字
        title = title.encode("iso-8859-1").decode("gbk")
        # 下載，保存
        save_photo(src, title)

    end = time.time()
    print(end - start)

讓我們看看同步爬蟲需要多長時間

然后再讓我們看看使用線程池的異步爬蟲爬取這些圖片需要多久

五、使用線程池的異步爬蟲爬取4K美女圖片

import requests
import time
import os
from lxml import etree
from multiprocessing import Pool

def save_photo(src_title):
    # UA偽裝
    header = {
        "User-Agent": "Mozilla/5.0 (Windows NT 10.0; Win64; x64) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/90.0.4430.93 Safari/537.36"
    }

    # 發送請求
    url = src_title[0]
    title = src_title[1]
    photo = requests.get(url=url, headers=header).content

    # 創建路徑，避免重復下載
    if not os.path.exists("C:\\Users\\ASUS\\Desktop\\CSDN\\高性能異步爬蟲\\線程池\\異步爬蟲爬取4K美女圖片\\" + title + ".jpg"):
        with open("C:\\Users\\ASUS\\Desktop\\CSDN\\高性能異步爬蟲\\線程池\\異步爬蟲爬取4K美女圖片\\" + title + ".jpg", "wb") as fp:
            print(title, "開始下載！！！")
            fp.write(photo)
            print(title, "下載完成！！！")

if __name__ == '__main__':
    start = time.time()

    # 創建文件夾
    if not os.path.exists("C:\\Users\\ASUS\\Desktop\\CSDN\\高性能異步爬蟲\\線程池\\異步爬蟲爬取4K美女圖片"):
        os.mkdir("C:\\Users\\ASUS\\Desktop\\CSDN\\高性能異步爬蟲\\線程池\\異步爬蟲爬取4K美女圖片")

    # UA偽裝
    header = {
        "User-Agent": "Mozilla/5.0 (Windows NT 10.0; Win64; x64) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/90.0.4430.93 Safari/537.36"
    }

    # 指定url
    url = "https://pic.netbian.com/4kmeinv/"

    # 發送請求，獲取源碼
    page = requests.get(url = url, headers = header).text

    # xpath 解析，獲取圖片的下載地址的列表
    tree = etree.HTML(page)
    url_list = tree.xpath('//*[@id="main"]/div[3]/ul/li/a/@href')
    # 存儲最后的網址和標題的列表
    src_list = []
    title_list = []
    # 通過下載地址獲取高清圖片的地址和圖片名稱
    for href in url_list:
        new_url = "https://pic.netbian.com" + href
        # 再一次發送請求
        page = requests.get(url = new_url, headers = header).text
        # 再一次 xpath 解析
        new_tree = etree.HTML(page)
        src = "https://pic.netbian.com" + new_tree.xpath('//*[@id="img"]/img/@src')[0]
        src_list.append(src)
        title = new_tree.xpath('//*[@id="img"]/img/@title')[0].split(" ")[0]
        # 編譯文字
        title = title.encode("iso-8859-1").decode("gbk")
        title_list.append(title)

    # 下載，保存。使用線程池
    pool = Pool()
    src_title = zip(src_list, title_list)
    pool.map(save_photo, list(src_title))

    end = time.time()
    print(end - start)

讓我們來看看運行的結果