爬虫扩展——多协程该咋说呢？模板教你学会

你的名字 2023-09-29 06:55 8阅读 0赞

**目录**

一. 协程的概念

二. 同步与异步

三. 使用gevent实现多协程

四. queue模块

五. 总结

爬虫文章专栏

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## 一. 协程的概念 ##

**1）什么是协程？**

>  协程指的是⼀个CPU下由程序实现多个任务并发进⾏，它是⼀种异步执行方式即把本来由操作系统控制任务切换+保存状态，直接在应用程序⾥实现了；

**2）为何用协程？**

>  把单个线程的io降到最低，最⼤限度地提升单个线程的执行效率；

**3）多协程：**

>  多协程就是利⽤程序控制多个爬⾍任务⽆须等待的交替执⾏，从⽽省去等待的时间和切 
> 
> 换任务的时间。

![watermark_type_d3F5LXplbmhlaQ_shadow_50_text_Q1NETiBAS1VVVUQ_size_20_color_FFFFFF_t_70_g_se_x_16][]

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## 二. 同步与异步 ##

> 就以我们运行爬虫代码为例 ：
> 
>  *  **同步任务：** 第⼀个网站爬取完了，代码接收到完成信息了，把完成信息通知给第⼆个网站，第 
>     
>     ⼆个网站接到通知后，开始准备爬取；
>  *  **异步任务：** ⼏个网站同时预备爬取，⼀个完成了就下⼀个上，两两之间不需要通信， 也就是多个协程任务以异步执⾏的⽅式，可以省去等待和切换任务时的时间，使得执⾏得更快了；

>  以看电影的例子帮助大家更好的理解这个概念：

*  ![watermark_type_d3F5LXplbmhlaQ_shadow_50_text_Q1NETiBAS1VVVUQ_size_20_color_FFFFFF_t_70_g_se_x_16 1][]

>  我们使用python运⾏代码时，总是⼀个函数结束之后再进⾏下⼀个函数，⼀个任务等着⼀个任务执行完，才开始，等待的过程和切换任务都是非常耗费时间的，这样⼦我 们要爬⼤量数据时，就太麻烦了。 而我们如果使用**gevent**，就可以让多个任务交替实现，不用等待，不用切换任务，异步执 行。
> 
>  这其实也就是同步和异步的区别。

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## 三. 使用gevent实现多协程 ##

> 我先把我之前使用过的一个利用gevent实现多线程的代码给大家展示一下：

from gevent import monkey
    #从gevent库里导入monkey模块。
    monkey.patch_all()
    #monkey.patch_all()能把程序变成协作式运行，就是可以帮助程序实现异步。
    import gevent,time,requests
    #导入gevent、time、requests
    
    start = time.time() 
    #记录程序开始时间。
    url_list = ['https://www.baidu.com/', 'https://www.sina.com.cn/', 'http://www.sohu.com/', 'https://www.qq.com/', 
                'https://www.163.com/', 'http://www.iqiyi.com/', 'https://www.tmall.com/', 'http://www.ifeng.com/'] 
    #把8个网站封装成列表。
    def crawler(url):
    #定义一个crawler()函数。
        r = requests.get(url)
        #用requests.get()函数爬取网站。
        print(url,time.time()-start,r.status_code)
        #打印网址、请求运行时间、状态码。
        tasks_list = [ ]
        #创建空的任务列表。
        for url in url_list:
        #遍历url_list。
            task = gevent.spawn(crawler,url)
            #用gevent.spawn()函数创建任务。
            tasks_list.append(task)
            #往任务列表添加任务。
        gevent.joinall(tasks_list)
        #执行任务列表里的所有任务，就是让爬虫开始爬取网站。
        end = time.time()
        #记录程序结束时间。
        print(end-start)
        #打印程序最终所需时间

> 以下我将代码分开给大家讲解以下

**1）插入猴子补丁：**

from gevent import monkey 
    #从gevent库里导入monkey模块。
    monkey.patch_all()
    #monkey.patch_all()能把程序变成协作式运行，就是可以帮助程序实现异步。

>  **猴子补丁：**猴子补丁的主要目的是为了给其他模块补充内容，能够变成协作运行的执行方式；（**注意：**猴子补丁必须放在被打补丁的前面，如time、requests模块之前）

**2）定义⼀个爬虫任务函数：**

def crawler(url):
    #定义一个crawler()函数。
        r = requests.get(url)
        #用requests.get()函数爬取网站。
        print(url,time.time()-start,r.status_code)
        #打印网址、请求运行时间、状态码。

**3）利用循环，将⼀个个爬虫函数和函数需要的变量，放进gevent.spawn()中，从而创建任务task，再把任务task放进任务列表中：**

for url in url_list:
    #遍历url_list。
        task = gevent.spawn(crawler,url)
        #用gevent.spawn()函数创建任务。
        tasks_list.append(task)
        #往任务列表添加任务。

**4）使用gevent.joinall就可以把任务列表中的任务启动执行：**

gevent.joinall(tasks_list)
    #执行任务列表里的所有任务，就是让爬虫开始爬取网站。

> task爬虫任务开始执⾏，接下来就由程序控制task爬⾍任务异步执行即可。

**5）总结：**

>  其实这里只是个**模板**⽽已，我们只需要创建爬取⽹站列表，创建爬虫函数，将爬虫函数交给 gevent.spawn分配任务，最后由gevent.joinall执行任务。 使用时只需要将修改网站和爬取的代码即可。

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## 四. queue模块 ##

**1）为什么需要要用queue模块**

>  假设我们要爬取1000个模块，我们可以用我们刚刚学的gevent语法，我们可以用gevent.spawn()创建1000个爬取任务，再用gevent.joinall()执⾏这1000个任务。但这种⽅法会有问题：执行1000个任务，就是⼀下⼦发起1000次请求，这样⼦的恶意请求， 会拖垮网站的服务器。 
> 
>  所以我们还需要结合队列queue，我们利⽤queue模块来存储任务，让任务都变成⼀条整⻬的队列，就像银⾏窗⼝的排号做法。因为queue其实是⼀种有序的数据结构，可以⽤来存取数据。

**2）结合队列queue的方法**

> 老规矩，将结合queue之后的代码再展示一下：

from gevent import monkey
    #从gevent库里导入monkey模块。
    monkey.patch_all()
    #monkey.patch_all()能把程序变成协作式运行，就是可以帮助程序实现异步。
    import gevent,time,requests
    #导入gevent、time、requests
    from gevent.queue import Queue
    #从gevent库里导入queue模块
    
    start = time.time() 
    #记录程序开始时间。
    url_list = ['https://www.baidu.com/', 'https://www.sina.com.cn/', 'http://www.sohu.com/', 'https://www.qq.com/', 
                'https://www.163.com/', 'http://www.iqiyi.com/', 'https://www.tmall.com/', 'http://www.ifeng.com/'] 
    work = Queue()
    #创建队列对象，并赋值给work。
    for url in url_list:
    #遍历url_list
        work.put_nowait(url) 
        #用put_nowait()函数可以把网址都放进队列里。
    def crawler():
        while not work.empty():
        #当队列不是空的时候，就执行下面的程序。
            url = work.get_nowait()
            #用get_nowait()函数可以把队列里的网址都取出。
        r = requests.get(url)
        #用requests.get()函数抓取网址。
        print(url,work.qsize(),r.status_code)
        #打印网址、队列长度、抓取请求的状态码。
    tasks_list = [ ]
    #创建空的任务列表
    for x in range(2):
    #相当于创建了2个爬虫
        task = gevent.spawn(crawler)
        #用gevent.spawn()函数创建执行crawler()函数的任务。
        tasks_list.append(task)
        #往任务列表添加任务。
    gevent.joinall(tasks_list)
    #用gevent.joinall方法，执行任务列表里的所有任务，就是让爬虫开始爬取网站。
    end = time.time()
    print(end-start)

*  导入模块queue：
    
        from gevent.queue import Queue
        #从gevent库里导入queue模块
 *  导⼊模块，设置爬取的⽹址，然后就开始创建队列 ：
    
        work = Queue()
        #创建队列对象，并赋值给work。
        for url in url_list:
        #遍历url_list
            work.put_nowait(url) 
            #用put_nowait()函数可以把网址都放进队列里。
 *  与此前不同的是，我们是将网址放进队列中，让每个网站领号排序好，然后定义爬取函数：
    
        def crawler():
            while not work.empty():
            #当队列不是空的时候，就执行下面的程序。
                url = work.get_nowait()
                #用get_nowait()函数可以把队列里的网址都取出。
                r = requests.get(url)
                #用requests.get()函数抓取网址。
                print(url,work.qsize(),r.status_code)
                #打印网址、队列长度、抓取请求的状态码。
 *  通过判断队列是不是空，来判断任务是否完成，以控制是否继续执行任务，最后⼜是熟悉的操作，创建爬虫任务放进gevent.spawn，再使⽤gevent.joinall 将任务执行：
    
        for x in range(2):
        #相当于创建了2个爬虫
            task = gevent.spawn(crawler)
            #用gevent.spawn()函数创建执行crawler()函数的任务。
            tasks_list.append(task)
            #往任务列表添加任务。
        gevent.joinall(tasks_list)
        #用gevent.joinall方法，执行任务列表里的所有任务，就是让爬虫开始爬取网站。
    
    >  **这里有⼀点要注意：**我们创建了多少个爬虫任务，就会开启多少个协程程序，比如这⾥是两次循环，所以创建了两个task = gevent.spawn(crawler) 爬虫任务，通过两个爬虫任务，从队列中获取网址开始爬取内容，直到队列中没有网址url了。

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## 五. 总结 ##

程序员写代码并不是从0开始的，我们也是需要借助多个模板拼接，使得代码能够实现我们的想法，而且也并非默写出来，毕竟学习编程是开卷学习，开卷使用，就比如这个多协程队列爬取内容，我们只需要将url\_list修改成我们要爬取的网站。

以上就是今天要讲的内容，本文介绍了爬虫多线程使用的一些相关知识。

欢迎大家留言一起讨论问题~~~

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**注：本文是参考风变编程课程资料（已经授权）及部分百度资料整理所得，系博主个人整理知识的文章，如有侵权，请联系博主，感谢~**

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## 爬虫文章专栏 ##

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