爬蟲(chóng)框架 Feapder 和 Scrapy 的對(duì)比分析
一、scrapy 分析
1. 解析函數(shù)或數(shù)據(jù)入庫(kù)出錯(cuò),不會(huì)重試,會(huì)造成一定的數(shù)據(jù)丟失
scrapy
自帶的重試中間件只支持請(qǐng)求重試,解析函數(shù)內(nèi)異?;蛘邤?shù)據(jù)入庫(kù)異常不會(huì)重試,但爬蟲(chóng)在請(qǐng)求數(shù)據(jù)時(shí),往往會(huì)有一些意想不到的頁(yè)面返回來(lái),若我們解析異常了,這條任務(wù)豈不是丟了。
當(dāng)然有些大佬可以通過(guò)一些自定義中間件的方式或者加異常捕獲的方式來(lái)解決,我們這里只討論自帶的。
2. 運(yùn)行方式,需借助命令行,不方便調(diào)試
若想直接運(yùn)行,需編寫如下文件,麻煩
from scrapy import cmdline name = 'spider_name' cmd = 'scrapy crawl {0}'.format(name) cmdline.execute(cmd.split()
為什么必須通過(guò)命令行方式呢?因?yàn)?scrapy
是通過(guò)這種方式來(lái)加載項(xiàng)目中的 settings.py
文件的
3. 入庫(kù) pipeline,不能批量入庫(kù)
class TestScrapyPipeline(object): def process_item(self, item, spider): return item
pipelines
里的 item
是一條條傳過(guò)來(lái)的,沒(méi)法直接批量入庫(kù),但數(shù)據(jù)量大的時(shí)候,我們往往是需要批量入庫(kù)的,以節(jié)省數(shù)據(jù)庫(kù)的性能開(kāi)銷,加快入庫(kù)速度
二、scrapy-redis 分析
scrapy-redis
任務(wù)隊(duì)列使用 redis
做的,初始任務(wù)存在 [spider_name]:start_urls
里,爬蟲(chóng)產(chǎn)生的子鏈接存在 [spider_name]:requests
下,那么我們先看下 redis
里的任務(wù)
1. redis 中的任務(wù)可讀性不好
我們看下子鏈任務(wù),可以看到存儲(chǔ)的是序列化后的,這種可讀性不好
2. 取任務(wù)時(shí)直接彈出,會(huì)造成任務(wù)丟失
我們分析下 scrapy-redis
幾種任務(wù)隊(duì)列,取任務(wù)時(shí)都是直接把任務(wù)彈出來(lái),如果任務(wù)剛彈出來(lái)爬蟲(chóng)就意外退出,那剛彈出的這條任務(wù)就會(huì)丟失。
FifoQueue(先進(jìn)先出隊(duì)列) 使用 list 集合
PriorityQueue(優(yōu)先級(jí)隊(duì)列),使用 zset 集合
LifoQueue(先進(jìn)后出隊(duì)列),使用 list 集合
scrapy-redis
默認(rèn)使用 PriorityQueue
隊(duì)列,即優(yōu)先級(jí)隊(duì)列
3. 去重耗內(nèi)存
使用 redis
的 set 集合對(duì) request
指紋進(jìn)行去重,這種面對(duì)海量數(shù)據(jù)去重對(duì) redis 內(nèi)存容量要求很高
需單獨(dú)維護(hù)個(gè)下發(fā)種子任務(wù)的腳本
三、feapder 分析
feapder
內(nèi)置 AirSpider 、 Spider
、 BatchSpider
三種爬蟲(chóng),AirSpider
對(duì)標(biāo) Scrapy
,Spider
對(duì)標(biāo) scrapy-redis,BatchSpider
則是應(yīng)于周期性采集的需求,如每周采集一次商品的銷量等場(chǎng)景
上述問(wèn)題解決方案:
(1)解析函數(shù)或數(shù)據(jù)入庫(kù)出錯(cuò),不會(huì)重試,會(huì)造成一定的數(shù)據(jù)丟失
feapder
對(duì)請(qǐng)求、解析、入庫(kù)進(jìn)行了全面的異常捕獲,任何位置出現(xiàn)異常會(huì)自動(dòng)重試請(qǐng)求,若有不想重試的請(qǐng)求也可指定
(2)運(yùn)行方式,需借助命令行,不方便調(diào)試
feapder
支持直接運(yùn)行,跟普通的 python
腳本沒(méi)區(qū)別,可以借助 pycharm
調(diào)試。
除了斷點(diǎn)調(diào)試,feapder
還支持將爬蟲(chóng)轉(zhuǎn)為 Debug
爬蟲(chóng),Debug
爬蟲(chóng)模式下,可指定請(qǐng)求與解析函數(shù),生產(chǎn)的任務(wù)與數(shù)據(jù)不會(huì)污染正常環(huán)境
(3)入庫(kù) pipeline,不能批量入庫(kù)
feapder
生產(chǎn)的數(shù)據(jù)會(huì)暫存內(nèi)存的隊(duì)列里,積攢一定量級(jí)或每 0.5 秒批量傳給 pipeline,方便批量入庫(kù)
def save_items(self, table, items: List[Dict]) -> bool: pass
這里有人會(huì)有疑問(wèn):
數(shù)據(jù)放到內(nèi)存里了,會(huì)不會(huì)造成擁堵?
答:不會(huì),這里限制了最高能積攢 5000 條的上限,若到達(dá)上限后,爬蟲(chóng)線程會(huì)強(qiáng)制將數(shù)據(jù)入庫(kù),然后再生產(chǎn)數(shù)據(jù)
若爬蟲(chóng)意外退出,數(shù)據(jù)會(huì)不會(huì)丟?
答:不會(huì),任務(wù)會(huì)在數(shù)據(jù)入庫(kù)后再刪除,若意外退出了,產(chǎn)生這些數(shù)據(jù)的任務(wù)會(huì)重做
入庫(kù)失敗了怎么辦?
答:入庫(kù)失敗,任務(wù)會(huì)重試,數(shù)據(jù)會(huì)重新入庫(kù),若失敗次數(shù)到達(dá)配置的上限會(huì)報(bào)警
(4)redis 中的任務(wù)可讀性不好
feapder
對(duì)請(qǐng)求里常用的字段沒(méi)有序列化,只有那些 json 不支持的對(duì)象才進(jìn)行序列化
(5)取任務(wù)時(shí)直接彈出,會(huì)造成任務(wù)丟失
feapder 在獲取任務(wù)時(shí),沒(méi)直接彈出,任務(wù)采用 redis
的 zset
集合存儲(chǔ),每次只取小于當(dāng)前時(shí)間搓分?jǐn)?shù)的任務(wù),同時(shí)將取到的任務(wù)分?jǐn)?shù)修改為當(dāng)前時(shí)間搓 +10 分鐘,防止其他爬蟲(chóng)取到重復(fù)的任務(wù)。若爬蟲(chóng)意外退出,這些取到的任務(wù)其實(shí)還在任務(wù)隊(duì)列里,并沒(méi)有丟失
(6)去重耗內(nèi)存
feapder 支持三種去重方式:
- 內(nèi)存去重:采用可擴(kuò)展的
bloomfilter
結(jié)構(gòu),基于內(nèi)存,去重一萬(wàn)條數(shù)據(jù)約 0.5 秒,一億條數(shù)據(jù)占用內(nèi)存約 285MB - 臨時(shí)去重:采用
redis
的zset
集合存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的 md5 值,去重可指定時(shí)效性。去重一萬(wàn)條數(shù)據(jù)約 0.26 秒,一億條數(shù)據(jù)占用內(nèi)存約 1.43G - 永久去重:采用可擴(kuò)展的
bloomfilter
結(jié)構(gòu),基于 redis,去重一萬(wàn)條數(shù)據(jù)約 0.5 秒,一億條數(shù)據(jù)占用內(nèi)存約 285 MB
(7)分布式爬蟲(chóng)需單獨(dú)維護(hù)個(gè)下發(fā)種子任務(wù)的腳本
feapder
沒(méi)種子任務(wù)和子鏈接的分別, yield feapder.Request
都會(huì)把請(qǐng)求下發(fā)到任務(wù)隊(duì)列,我們可以在 start_requests
編寫下發(fā)種子任務(wù)的邏輯
這里又有人會(huì)有疑問(wèn)了
我爬蟲(chóng)啟動(dòng)多份時(shí), start_requests 不會(huì)重復(fù)調(diào)用,重復(fù)下發(fā)種子任務(wù)么?
答:不會(huì),分布式爬蟲(chóng)在調(diào)用 start_requests 時(shí),會(huì)加進(jìn)程鎖,保證只能有一個(gè)爬蟲(chóng)調(diào)用這個(gè)函數(shù)。并且若任務(wù)隊(duì)列中有任務(wù)時(shí),爬蟲(chóng)會(huì)走斷點(diǎn)續(xù)爬的邏輯,不會(huì)執(zhí)行 start_requests
那支持手動(dòng)下發(fā)任務(wù)么?
答:支持,按照 feapder 的任務(wù)格式,往 redis 里扔任務(wù)就好,爬蟲(chóng)支持常駐等待任務(wù)
四、三種爬蟲(chóng)簡(jiǎn)介
1. AirSpider
使用 PriorityQueue
作為內(nèi)存任務(wù)隊(duì)列,不支持分布式,示例代碼
import feapder class AirSpiderDemo(feapder.AirSpider): def start_requests(self): yield feapder.Request("https://www.baidu.com") def parse(self, request, response): print(response) if __name__ == "__main__": AirSpiderDemo().start()
2. Spider
分布式爬蟲(chóng),支持啟多份,爬蟲(chóng)意外終止,重啟后會(huì)斷點(diǎn)續(xù)爬
import feapder class SpiderDemo(feapder.Spider): # 自定義數(shù)據(jù)庫(kù),若項(xiàng)目中有setting.py文件,此自定義可刪除 __custom_setting__ = dict( REDISDB_IP_PORTS="localhost:6379", REDISDB_USER_PASS="", REDISDB_DB=0 ) def start_requests(self): yield feapder.Request("https://www.baidu.com") def parse(self, request, response): print(response) if __name__ == "__main__": SpiderDemo(redis_key="xxx:xxx").start()
3. BatchSpider
批次爬蟲(chóng),擁有分布式爬蟲(chóng)所有特性,支持分布式
import feapder class BatchSpiderDemo(feapder.BatchSpider): # 自定義數(shù)據(jù)庫(kù),若項(xiàng)目中有setting.py文件,此自定義可刪除 __custom_setting__ = dict( REDISDB_IP_PORTS="localhost:6379", REDISDB_USER_PASS="", REDISDB_DB=0, MYSQL_IP="localhost", MYSQL_PORT=3306, MYSQL_DB="feapder", MYSQL_USER_NAME="feapder", MYSQL_USER_PASS="feapder123", ) def start_requests(self, task): yield feapder.Request("https://www.baidu.com") def parse(self, request, response): print(response) if __name__ == "__main__": spider = BatchSpiderDemo( redis_key="xxx:xxxx", # redis中存放任務(wù)等信息的根key task_table="", # mysql中的任務(wù)表 task_keys=["id", "xxx"], # 需要獲取任務(wù)表里的字段名,可添加多個(gè) task_state="state", # mysql中任務(wù)狀態(tài)字段 batch_record_table="xxx_batch_record", # mysql中的批次記錄表 batch_name="xxx", # 批次名字 batch_interval=7, # 批次周期 天為單位 若為小時(shí) 可寫 1 / 24 ) # spider.start_monitor_task() # 下發(fā)及監(jiān)控任務(wù) spider.start() # 采集
任務(wù)調(diào)度過(guò)程:
- 從
mysql
中批量取出一批種子任務(wù) - 下發(fā)到爬蟲(chóng)
- 爬蟲(chóng)獲取到種子任務(wù)后,調(diào)度到
start_requests
,拼接實(shí)際的請(qǐng)求,下發(fā)到redis
- 爬蟲(chóng)從
redis
中獲取到任務(wù),調(diào)用解析函數(shù)解析數(shù)據(jù) - 子鏈接入
redis
,數(shù)據(jù)入庫(kù) - 種子任務(wù)完成,更新種子任務(wù)狀態(tài)
- 若
redis
中任務(wù)量過(guò)少,則繼續(xù)從mysql
中批量取出一批未做的種子任務(wù)下發(fā)到爬蟲(chóng)
封裝了批次(周期)采集的邏輯,如我們指定 7 天一個(gè)批次,那么如果爬蟲(chóng) 3 天就將任務(wù)做完,爬蟲(chóng)重啟也不會(huì)重復(fù)采集,而是等到第 7 天之后啟動(dòng)的時(shí)候才會(huì)采集下一批次。
同時(shí)批次爬蟲(chóng)會(huì)預(yù)估采集速度,若按照當(dāng)前速度在指定的時(shí)間內(nèi)采集不完,會(huì)發(fā)出報(bào)警
五、feapder 項(xiàng)目結(jié)構(gòu)
上述的三種爬蟲(chóng)例子修改配置后可以直接運(yùn)行,但對(duì)于大型項(xiàng)目,可能會(huì)有就好多爬蟲(chóng)組成。feapder 支持創(chuàng)建項(xiàng)目,項(xiàng)目結(jié)構(gòu)如下:
main.py 為啟動(dòng)入口
1. feapder 部署
feapder
有對(duì)應(yīng)的管理平臺(tái) feaplat
,當(dāng)然這個(gè)管理平臺(tái)也支持部署其他腳本
在任務(wù)列表里配置啟動(dòng)命令,調(diào)度周期以及爬蟲(chóng)數(shù)等。 爬蟲(chóng)數(shù) 這個(gè)對(duì)于分布式爬蟲(chóng)是非常爽的,可一鍵啟動(dòng)幾十上百份爬蟲(chóng),再也不需要一個(gè)個(gè)部署了
-w1791:
任務(wù)啟動(dòng)后,可看到實(shí)例及實(shí)時(shí)日志
-w1785:
爬蟲(chóng)監(jiān)控面板可實(shí)時(shí)看到爬蟲(chóng)運(yùn)行情況,監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)保留半年,滾動(dòng)刪除
六、采集效率測(cè)試
請(qǐng)求百度 1 萬(wàn)次,線程都開(kāi)到 300,測(cè)試耗時(shí)
scrapy:
class BaiduSpider(scrapy.Spider): name = 'baidu' allowed_domains = ['baidu.com'] start_urls = ['https://baidu.com/'] * 10000 def parse(self, response): print(response)
結(jié)果:
{'downloader/request_bytes': 4668123,
'downloader/request_count': 20002,
'downloader/request_method_count/GET': 20002,
'downloader/response_bytes': 17766922,
'downloader/response_count': 20002,
'downloader/response_status_count/200': 10000,
'downloader/response_status_count/302': 10002,
'finish_reason': 'finished',
'finish_time': datetime.datetime(2021, 9, 13, 12, 22, 26, 638611),
'log_count/DEBUG': 20003,
'log_count/INFO': 9,
'memusage/max': 74240000,
'memusage/startup': 58974208,
'response_received_count': 10000,
'scheduler/dequeued': 20002,
'scheduler/dequeued/memory': 20002,
'scheduler/enqueued': 20002,
'scheduler/enqueued/memory': 20002,
'start_time': datetime.datetime(2021, 9, 13, 12, 19, 58, 489472)}
耗時(shí):148.149139 秒
feapder:
import feapder import time class AirSpiderDemo(feapder.AirSpider): def start_requests(self): for i in range(10000): yield feapder.Request("https://www.baidu.com") def parse(self, request, response): print(response) def start_callback(self): self.start_time = time.time() def end_callback(self): print("耗時(shí):{}".format(time.time() - self.start_time)) if __name__ == "__main__": AirSpiderDemo(thread_count=300).start()
結(jié)果:耗時(shí):136.10122799873352
總結(jié):
本文主要分析了 scrapy
及 scrapy-redis
的痛點(diǎn)以及 feapder
是如何解決的,當(dāng)然 scrapy
也有優(yōu)點(diǎn),比如社區(qū)活躍、中間件靈活等。但在保證數(shù)據(jù)及任務(wù)不丟的場(chǎng)景,報(bào)警監(jiān)控等場(chǎng)景 feapder
完勝 scrapy
。并且 feapder
是基于實(shí)際業(yè)務(wù),做過(guò)大大小小 100 多個(gè)項(xiàng)目,耗時(shí) 5 年打磨出來(lái)的,因此可滿足絕大多數(shù)爬蟲(chóng)需求
效率方面,請(qǐng)求百度 1 萬(wàn)次,同為 300 線程的情況下,feapder 耗時(shí) 136 秒,scrapy 耗時(shí) 148 秒,算上網(wǎng)絡(luò)的波動(dòng),其實(shí)效率差不多。
到此這篇關(guān)于爬蟲(chóng)框架 Feapder
和 Scrapy
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