Schnelles Web-Scraping: Async, Threads und Prozesse in Python

Python, Leitfäden, Scraping, Apr-19-20245 Min. gelesen

Web Scraping ist eine unschätzbare Technik für Entwickler, die es ermöglicht, Daten von Websites auf automatisierte Weise zu extrahieren. Es bringt jedoch eine Reihe von Herausforderungen mit sich, darunter die effektive Verwaltung von E/A-Vorgängen, die Handhabung von Ratenbeschränkungen und die Umgehung von Anti-Scraping-Maßnahmen. In diesem Blog werden wir drei leistungsstarke Methoden zur Verbesserung Ihrer Web-Scraping-Effizienz erkunden: async (asynchrone Programmierung), Multithreading und Multiprocessing, und wie die Nutzung dieser Ansätze Ihre Datenextraktionsaufgaben erheblich beschleunigen kann.

Asynchrone Programmierung ist ein Paradigma, das die gleichzeitige Ausführung von E/A-Vorgängen ermöglicht, ohne die Ausführung Ihres Programms zu blockieren. Im Gegensatz zur synchronen Ausführung, bei der die Aufgaben nacheinander abgeschlossen werden, kann Ihre Anwendung bei der asynchronen Programmierung mehrere Operationen gleichzeitig ausführen.

Die Verwendung von async in Python für Web Scraping hat mehrere Vorteile, vor allem wegen der nicht blockierenden E/A-Operationen. Das bedeutet, dass, während eine Aufgabe auf eine Antwort von einem Server wartet, andere Aufgaben weiterlaufen können, was die Gesamtgeschwindigkeit Ihrer Scraping-Vorgänge erheblich verbessert.

Hier ist ein einfaches Beispiel, das asyncio und aiohttp verwendet, um asynchrones Web Scraping durchzuführen:

asyncio importieren 
importieren aiohttp

async def fetch(url, session):
   async with session.get(url) as response:
       return await response.text()

async def main(urls):
   async with aiohttp.ClientSession() as session:
        tasks = [fetch(url, session) for url in urls]
       return await asyncio.gather(*Aufgaben)

urls = ['http://example.com', 'https://example.org']
Schleife = asyncio.get_event_loop()
Ergebnisse = loop.run_until_complete(main(urls))

Multithreading ist eine Form der gleichzeitigen Ausführung, bei der mehrere Threads innerhalb desselben Prozesses erzeugt werden, um Aufgaben gleichzeitig auszuführen. Es ist besonders nützlich bei E/A-gebundenen Aufgaben, bei denen das Programm einen erheblichen Teil der Zeit mit dem Warten auf externe Antworten verbringt.

Der Hauptvorteil von Multithreading beim Web Scraping ist der verbesserte Durchsatz. Durch die parallele Ausführung mehrerer Threads können Sie mehrere HTTP-Anfragen gleichzeitig stellen und so die Gesamtzeit für das Warten auf Antworten reduzieren.

Hier erfahren Sie, wie Sie das Threading-Modul für gleichzeitiges Web-Scraping verwenden können:

Threading importieren
Anfragen importieren
 
def fetch(url):
   print(requests.get(url).text)
 
threads = []
urls = ['http://example.com', 'https://example.org']
 
for url in urls:
    thread = threading.Thread(target=fetch, args=(url,))
    threads.append(thread)
    thread.start()
 
for thread in threads:
    thread.join()

Beim Multiprocessing werden mehrere Prozesse (und keine Threads) zur parallelen Ausführung von Aufgaben verwendet. Diese Methode ist ideal für CPU-gebundene Aufgaben, bei denen die Berechnung selbst der Engpass ist.

Entscheiden Sie sich für Multiprocessing statt Multithreading, wenn Ihre Web-Scraping-Aufgaben eine umfangreiche Datenverarbeitung beinhalten, die von einer Verteilung auf mehrere CPU-Kerne profitieren könnte.

Multiprocessing kann CPU-gebundene Aufgaben beim Web Scraping erheblich beschleunigen, indem mehrere Kerne für die parallele Datenextraktion genutzt werden.

Die Verwendung des Multiprocessing-Moduls von Python für die parallele Datenextraktion sieht folgendermaßen aus:

from multiprocessing import Pool
importiere Anfragen
 
def fetch(url):
   return requests.get(url).text
 
with Pool(5) as p:
   print(p.map(fetch, ['http://example.com', 'https://example.org']))

Die Wahl zwischen asynchroner Verarbeitung, Multithreading und Multiprocessing hängt von Ihren spezifischen Web Scraping-Anforderungen ab:

Das Experimentieren mit Asynchronität, Multithreading und Multiprocessing kann die Leistung Ihrer Web Scraping-Projekte erheblich verbessern. Jede Methode bietet einzigartige Vorteile und Einschränkungen, daher ist es wichtig, die Anforderungen Ihres Projekts zu verstehen, um den am besten geeigneten Ansatz zu wählen. Denken Sie daran, dass die Einbeziehung von Proxys von Diensten wie ProxyScrape Ihre Scraping-Operationen weiter optimieren kann, indem sie Zuverlässigkeit gewährleistet und IP-Sperren vermeidet. Viel Spaß beim Scrapen!