Python爬虫

Python爬虫 知识量:11 - 28 - 71

11.3 Redis分布式爬虫实践><

Redis分布式爬虫实践- 11.3.1 -

分布式爬虫是指将爬取任务分散到多个爬虫节点上,以提高爬取效率和并发量。Redis在分布式爬虫中可以作为任务队列、缓存和消息中间件来使用。下面是一些Redis在分布式爬虫中的实践:

  • 任务队列:使用Redis作为任务队列,将待爬取的URL存储在Redis中,每个URL作为一个任务。爬虫节点从Redis中获取任务,并执行爬取操作。可以将Redis配置为持久化模式,以防止数据丢失。

  • 缓存:使用Redis作为缓存,存储已经爬取过的页面内容,避免重复爬取。当爬虫节点爬取到新页面时,可以先检查Redis中是否已存在该页面的内容,如果存在则直接返回缓存数据,否则将页面内容存储到Redis中并返回。

  • 消息中间件:使用Redis作为消息中间件,实现节点间的通信和协调。例如,可以使用Redis发布/订阅模式,当有新任务时发布消息,爬虫节点订阅该频道并获取新任务。

  • 数据同步:使用Redis的原子操作实现数据同步,确保各个节点之间的数据一致性。例如,可以使用Redis的INCR操作实现自增计数器,记录每个节点的爬取进度。

  • 分布式锁:使用Redis实现分布式锁,确保多个节点不会同时访问同一资源。例如,当爬虫节点需要访问数据库或其他共享资源时,可以使用Redis的SETNX命令实现互斥访问。

需要注意的是,在使用Redis进行分布式爬虫实践时,需要考虑网络延迟、数据一致性和安全性等方面的问题。同时,需要合理设计数据结构和操作命令,以提高系统的可靠性和效率。

分布式爬虫示例- 11.3.2 -

以下是一个使用Python和Redis实现分布式爬虫的示例:

import redis  
import time  
import threading  
  
# 连接Redis  
r = redis.Redis(host='localhost', port=6379, db=0)  
  
# 定义任务队列和锁  
task_queue = 'task_queue'  
lock = 'lock'  
  
# 爬取网页的函数  
def crawl_page(url):  
    # 模拟爬取网页的耗时操作  
    time.sleep(2)  
    # 将网页内容存储到Redis中  
    r.set(url, 'Hello, world!')  
    # 将任务标记为已完成  
    r.rpush(task_queue, 'done')  
  
# 生产者线程,将URL添加到任务队列中  
def producer():  
    while True:  
        url = input('Enter a URL to crawl: ')  
        r.rpush(task_queue, url)  
        print('Task added to queue.')  
        time.sleep(1)  
  
# 消费者线程,从任务队列中获取任务并执行爬取操作  
def consumer():  
    while True:  
        # 获取任务队列中的任务  
        task = r.lpop(task_queue)  
        if task == 'done':  
            print('Task completed.')  
            continue  
        # 获取锁,确保同一时间只有一个消费者线程执行爬取操作  
        with r.pipeline() as pipe:  
            while not r.get(lock):  # 如果锁已被其他线程占用,则等待  
                time.sleep(0.01)  
            r.set(lock, 1)  # 获取锁,只允许一个线程进入临界区  
            try:  
                # 执行爬取操作  
                crawl_page(task)  
            finally:  
                # 释放锁,允许其他线程进入临界区  
                r.delete(lock)  
        print('Task processed.')  
        time.sleep(1)  
  
# 创建生产者线程和消费者线程,启动线程  
producer_thread = threading.Thread(target=producer)  
consumer_thread = threading.Thread(target=consumer)  
producer_thread.start()  
consumer_thread.start()

在上述示例中,使用了Python的redis库来连接Redis数据库。首先,定义了任务队列和锁,用于存储待爬取的URL和确保同一时间只有一个消费者线程执行爬取操作。然后,定义了爬取网页的函数crawl_page,该函数将网页内容存储到Redis中,并将任务标记为已完成。接下来,创建了生产者线程producer和消费者线程consumer。生产者线程负责将URL添加到任务队列中,而消费者线程负责从任务队列中获取任务并执行爬取操作。在消费者线程中,使用了Redis的pipeline和锁机制来实现并发控制和数据一致性。最后,创建了生产者线程和消费者线程,并启动线程。运行示例程序后,用户可以输入URL进行爬取,爬取结果将被存储到Redis中。