#yyds干货盘点# 升级爸爸程序员了(用Python给自己的宝贝下载200+绘本动画吧!)

学向勤中得,萤窗万卷书。这篇文章主要讲述#yyds干货盘点# 升级爸爸程序员了?用Python给自己的宝贝下载200+绘本动画吧!相关的知识,希望能为你提供帮助。
在 python 爬虫中使用协程,能大幅度提高对目标站点的采集效率,所以我们要反复学习本概念,并将其用在爬虫案例中。
协程的定义有了两篇文章的铺垫,现在定义一个协程应该是非常简单的了,在一个函数前面增加 async 关键字,函数就变成了协程,你可以直接通过 isinstance 函数,验证其类型。

from collections.abc import Coroutineasync def func(): print("我是协程函数")if __name__ == __main__: # 创建协程对象,注意协程对象不会运行函数内代码,即不会输出任何信息 coroutine = func()# 类型判断 print(isinstance(coroutine, Coroutine))

代码输入如下内容:
True sys:1: RuntimeWarning: coroutine func was never awaited

通过类型判断,得到添加 async 关键字的函数是协程类型,下面的警告暂时忽略,原始是该协程没有被注册到事件循环中并得到调用。
使用协程本次依旧采用一个爬虫案例学习协程,目标站点为 http://banan.huiben.61read.com/,该站点为中少绘本网站,它是中国少年儿童新闻出版总社旗下的绘本网站,网站有大量儿童绘本动画,并且无广告,动画都是 MP4 格式,便于下载。
import asyncioimport requests# 协程函数 async def get_html(): res = requests.get("http://banan.huiben.61read.com/Video/List/1d4a3be3-0a72-4260-979b-743d9db8ad85") if res is not None: return res.status_code else: return None# 声明协程对象 coroutine = get_html()# 事件循环对象 loop = asyncio.get_event_loop()# 将协程转换为任务 task = loop.create_task(coroutine) # task = asyncio.ensure_future(coroutine) # 使用该方法,也可以将协程转换为任务# 将 task 任务放入事件循环中并调用 loop.run_until_complete(task)# 输出结果 print("结果输出",task.result())

也可以对上述代码进行改造,python3.7 之后,可以使用 asyncio.run() 方法来运行最高层级的入口函数。
import asyncio import requests# 协程函数 async def get_html(): res = requests.get("http://banan.huiben.61read.com/Video/List/1d4a3be3-0a72-4260-979b-743d9db8ad85") if res is not None: print(res.status_code) else: return Noneasync def main(): await get_html()# 声明协程对象 coroutine = get_html()asyncio.run(main())

接下来参考上述代码,实现对两个 MP4 视频的下载。
# http://static.61read.com/flipbooks/huiben/huazhuangwuhui/web/1.mp4 # http://static.61read.com/flipbooks/huiben/jingubanghexiaofengche/web/1.mp4 import asyncio import time import requestsasync def requests_get(url): headers = "Referer": "http://banan.huiben.61read.com/", "User-Agent": "Mozilla/5.0 (Windows NT 6.1; Win64; x64) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/94.0.4606.54 Safari/537.36"try: res = requests.get(url, headers=headers) return res except Exception as e: print(e) return Noneasync def get_video(url): res = await requests_get(url) if res is not None: with open(f./mp4/time.time().mp4, "wb") as f: f.write(res.content)async def main(): start_time = time.perf_counter() # http://static.61read.com/flipbooks/huiben/huazhuangwuhui/web/1.mp4 # http://static.61read.com/flipbooks/huiben/jingubanghexiaofengche/web/1.mp4await get_video("http://static.61read.com/flipbooks/huiben/huazhuangwuhui/web/1.mp4") await get_video("http://static.61read.com/flipbooks/huiben/jingubanghexiaofengche/web/1.mp4")print("代码运行时间:", time.perf_counter() - start_time)if __name__ == __main__: asyncio.run(main())

测试在上述代码下,下载两个视频耗时 44S(不同电脑与网速时间不同)。
使用 asyncio.create_task() 函数用来并发运行多个协程
继续修改代码,优化执行时间。
import asyncio import time import requestsasync def requests_get(url): headers = "Referer": "http://banan.huiben.61read.com/", "User-Agent": "Mozilla/5.0 (Windows NT 6.1; Win64; x64) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/94.0.4606.54 Safari/537.36"try: res = requests.get(url, headers=headers) return res except Exception as e: print(e) return Noneasync def get_video(url): res = await requests_get(url) if res is not None: with open(f./mp4/time.time().mp4, "wb") as f: f.write(res.content)async def main(): start_time = time.perf_counter() # http://static.61read.com/flipbooks/huiben/huazhuangwuhui/web/1.mp4 # http://static.61read.com/flipbooks/huiben/jingubanghexiaofengche/web/1.mp4task1 = asyncio.create_task( get_video("http://static.61read.com/flipbooks/huiben/huazhuangwuhui/web/1.mp4"))task2 = asyncio.create_task( get_video("http://static.61read.com/flipbooks/huiben/jingubanghexiaofengche/web/1.mp4")) await task1 await task2 print("代码运行时间:", time.perf_counter() - start_time)if __name__ == __main__: asyncio.run(main())

代码运行时间为 27S,可以看到效率得到了提升。
在正式分析上述代码前,先学习一个 可等待对象 概念
可等待对象
可以在 await 语句中使用的对象,就是可等待对象,可等待对象有三种主要类型:协程,任务,Future
协程在 python 中一定要区分好,协程函数与协程对象,后者是前者所返回的对象。
创建任务
asyncio.create_task(coro, *, name=None) 为创建任务对象并调度其执行,参数1为协程对象,参数2为任务名称,该函数是 python3.7 之后加入的,如果使用之前的版本,请使用 asyncio.ensure_future() 函数。
并发运行任务
函数原型如下所示:
asyncio.gather(*aws, loop=None, return_exceptions=False) -> awaitable

return_exceptions 参数说明:
  1. return_exceptions 为 False (默认),所引发的首个异常会立即传播给等待 gather() 的任务。aws 序列中的其他可等待对象不会被取消并将继续运行;
  2. return_exceptions 为 True,异常会和成功的结果一样处理,并聚合至结果列表。
简单等待
函数原型如下:
asyncio.wait(aws, *, loop=None, timeout=None, return_when=ALL_COMPLETED) -> coroutine

如果 aws(上述参数) 中的某个可等待对象为协程,它将自动作为任务加入日程。直接向 wait() 传入协程对象已弃用。
该函数返回两个 Task/Future 集合,一般写作 (done, pending)
return_when 指定此函数应在何时返回。它必须为以下常数之一:
  • FIRST_COMPLETED:函数将在任意可等待对象结束或取消时返回;
  • FIRST_EXCEPTION:函数将在任意可等待对象因引发异常而结束时返回。当没有引发任何异常时它就相当于 ALL_COMPLETED;
  • ALL_COMPLETED:函数将在所有可等待对象结束或取消时返回。
wait() 方法类似的一个方法是 wait_for,该方法原型如下:
asyncio.wait_for(aw, timeout, *, loop=None) -> coroutine

这个函数可以传递协程,如果发生超时,任务取消并引发 asyncio.TimeoutError
wait()wait_for() 的区别是:wait() 在超时发生时不会取消可等待对象。
绑定回调函数异步I/O的实现原理,就是在I/O操作的地方挂起程序,等I/O结束后,再继续执行。
编写爬虫程序,很多时候都要依赖IO的返回值,这就要用到回调了。
同步编程实现回调
import asyncio import time import requestsasync def requests_get(url): headers = "Referer": "http://banan.huiben.61read.com/", "User-Agent": "Mozilla/5.0 (Windows NT 6.1; Win64; x64) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/94.0.4606.54 Safari/537.36"try: res = requests.get(url, headers=headers) return res except Exception as e: print(e) return Noneasync def get_video(url): res = await requests_get(url) if res is not None: with open(f./mp4/time.time().mp4, "wb") as f: f.write(res.content) return (url,"success") else: return Noneasync def main(): start_time = time.perf_counter() # http://static.61read.com/flipbooks/huiben/huazhuangwuhui/web/1.mp4 # http://static.61read.com/flipbooks/huiben/jingubanghexiaofengche/web/1.mp4task1 = asyncio.create_task( get_video("http://static.61read.com/flipbooks/huiben/huazhuangwuhui/web/1.mp4"))task2 = asyncio.create_task( get_video("http://static.61read.com/flipbooks/huiben/jingubanghexiaofengche/web/1.mp4")) # 同步回调方法 ret1 = await task1 ret2 = await task2 print(ret1,ret2) print("代码运行时间:", time.perf_counter() - start_time)if __name__ == __main__: asyncio.run(main())

通过 asyncio 添加回调函数功能来实现
async def requests_get(url):
headers =
" Referer" : " http://banan.huiben.61read.com/" ,
" User-Agent" : " Mozilla/5.0 (Windows NT 6.1; Win64; x64) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/94.0.4606.54 Safari/537.36"

try:
res = requests.get(url, headers=headers)
return res
except Exception as e:
print(e)
return None
async def get_video(url):
res = await requests_get(url)
if res is not None:
with open(f./mp4/time.time().mp4, " wb" ) as f:
f.write(res.content)
return (url, " success" )
else:
return None
async def main():
start_time = time.perf_counter()
http://static.61read.com/flipbooks/huiben/huazhuangwuhui/web/1.mp4
# http://static.61read.com/flipbooks/huiben/jingubanghexiaofengche/web/1.mp4task1 = asyncio.create_task( get_video("http://static.61read.com/flipbooks/huiben/huazhuangwuhui/web/1.mp4")) task1.add_done_callback(callback)task2 = asyncio.create_task( get_video("http://static.61read.com/flipbooks/huiben/jingubanghexiaofengche/web/1.mp4")) task2.add_done_callback(callback) # 同步回调方法 await task1 await task2 print("代码运行时间:", time.perf_counter() - start_time)

def callback(future):
print(回调函数,返回结果是:, future.result())
if name == main:
asyncio.run(main())
## 本节课的爬虫案例 本节课爬虫由于涉及很多 MP4 视频,完整代码在 codechina 下载,主要思路整理如下。**第一步:获取所有列表页的地址** 具体数据位置如下所示,由于数据都在一个页面中,顾获取方式比较简单,直接解析网页即可。 ![你是不是已经成为【爸爸程序员】了?用Python给自己的宝下载200+绘本动画吧,协程第3遍学习](https://s4.51cto.com/images/blog/202202/28091635_621c227303f6465270.png?x-oss-process=image/watermark,size_14,text_QDUxQ1RP5Y2a5a6i,color_FFFFFF,t_100,g_se,x_10,y_10,shadow_20,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk=) **第二步:获取视频下载地址** 通过下述流程获取视频地址,在查找过程中发现,视频缩略图的地址与视频播放器地址存在一定的规律,如下所示: ```txt # 视频缩略图地址 http://static.61read.com/flipbooks/huiben/chudiandetouyuzei/cover.jpg # 视频地址 http://static.61read.com/flipbooks/huiben/chudiandetouyuzei/web/1.mp4

即去除 cover.jpg,替换为 web/1.mp4,这样大幅度降低我们获取视频的层级了。
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第三步:编写代码下载视频
import asyncio import time import requests from bs4 import BeautifulSoup import lxmlBASE_URL = "http://banan.huiben.61read.com"async def requests_get(url): headers = "Referer": "http://banan.huiben.61read.com/", "User-Agent": "Mozilla/5.0 (Windows NT 6.1; Win64; x64) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/94.0.4606.54 Safari/537.36"try: res = requests.get(url, headers=headers) return res except Exception as e: print(e) return Noneasync def get_video(name, url): res = await requests_get(url) if res is not None: with open(f./mp4/name.mp4, "wb") as f: f.write(res.content) return (name, url, "success") else: return Noneasync def get_list_url(): """获取列表页地址""" res = await requests_get("http://banan.huiben.61read.com/") soup = BeautifulSoup(res.text, "lxml") all_a = [] for ul in soup.find_all(attrs=class, inline): all_a.extend(BASE_URL + _[href] for _ in ul.find_all(a)) return all_aasync def get_mp4_url(url): """获取MP4地址""" res = await requests_get(url) soup = BeautifulSoup(res.text, "lxml") mp4s = [] for div_tag in soup.find_all(attrs=class, item_list): # 获取图片缩略图 src = https://www.songbingjia.com/android/div_tag.a.img[src] # 将缩略图地址替换为 mp4 视频地址 src = src.replace(cover.jpg, web/1.mp4).replace(cover.png, web/1.mp4) name = div_tag.div.a.text.strip() mp4s.append((src, name))return mp4sasync def main(): # 获取列表页地址任务 task_list_url = asyncio.create_task(get_list_url()) all_a = await task_list_url # 创建任务列表 tasks = [asyncio.ensure_future(get_mp4_url(url)) for url in all_a] # 添加回调函数 # ret = map(lambda x: x.add_done_callback(callback), tasks) # 异步执行 dones, pendings = await asyncio.wait(tasks) all_mp4 = [] for task in dones: all_mp4.extend(task.result()) # 获取到所有的MP4地址totle = len(all_mp4) print("累计获取到【", totle, "】个视频") print("_" * 100) print("准备下载视频")# 每次下载10个 totle_page = totle // 10 if totle % 10 == 0 else totle // 10 + 1 # print(totle_page) for page in range(0, totle_page): print("正在下载第页视频".format(page + 1)) start_page = 0 if page == 0 else page * 10 end_page = (page + 1) * 10 print("待下载地址") print(all_mp4[start_page:end_page]) mp4_download_tasks = [asyncio.ensure_future(get_video(name, url)) for url, name in all_mp4[start_page:end_page]] mp4_dones, mp4_pendings = await asyncio.wait(mp4_download_tasks) for task in mp4_dones: print(task.result())if __name__ == __main__: asyncio.run(main())

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