python爬虫之redis安装及使用示例

Redis是一个开源的、内存中的数据结构存储，用于缓存、消息队列和会话存储等。Redis的数据结构非常强大，例如支持Hash、String、Set和List等数据类型，而且能够使用Lua脚本进行批量操作，因此在Python爬虫工具中被广泛应用。在本文中，我们将向您介绍Redis在Python爬虫中的运用，并提供一个具体实例。

一、Redis的特性
Redis是一个基于内存的运行，提供了持久化支持，可以实现高效的缓存和数据存储，另外还具有以下几个特点：

1. 多元数据支持：不仅支持常见的文本、数字等类型，还允许开发人员使用自定义的数据类型。
2. 命令具有原子性：即即使是批量操作，也会被当作一个整体来进行执行。
3. 有序集合和列表支持：Redis支持有序集合和列表的追加操作，适用于存储用户行为、消息通知和推荐等数据。
4. 发布/订阅模式：Redis支持发布/订阅模式，用于实现基于消息的实时通信。
5. 分布式锁：Redis支持分布式锁，可用于解决高并发下的数据访问问题。

二、 Redis的安装
在Python中调用Redis需要先安装Redis模块。可以在控制台中使用以下命令安装：

pip install redis

安装完成后，连接Redis服务的代码如下：

import redis
r = redis.StrictRedis(host='localhost', port=6379, db=0)

这里的host和port为Redis服务器的IP地址和端口号。db为数据库编号，默认使用0号数据库。

三、 Python爬虫中使用Redis的场景

1. 缓存机制：在爬虫过程中，如果每次请求数据都需要重新爬取，这将带来大量的网络请求和时间开销。为了加快爬虫效率，可以将已经爬取到的数据缓存起来，下次再次请求时从缓存中获取，避免了重复请求和浪费时间和带宽。Redis的高速In-Memory处理功能和数据结构非常适合于构建缓存机制。
2. 消息通知机制：在爬取过程中，如果涉及到异步任务，需要能够感知任务的状态并及时进行处理。Redis的发布/订阅机制可以快速感知任务的状态，并且支持向指定角色广播消息，从而实现快速的任务状态通知。
3. 分布式爬虫：在高性能爬虫爬取海量数据时，需要使用分布式技术将爬取过程分配给多台机器同时进行爬取，以缩短爬取时间。Redis可以用作任务队列，同时支持分布式锁，可以防止多台电脑进行重复的爬取。

四、 Python爬虫中使用Redis的实例

现在，我们将通过一个实例来演示在Python爬虫中如何使用Redis实现缓存机制。

首先，我们需要利用Python爬虫获取一个网页信息，并解析出需要的信息。下面是获取网页和解析代码示例：

import requests
from bs4 import BeautifulSoup

def get_crawled_data(url):
    res = requests.get(url)  
    soup = BeautifulSoup(res.text, 'html.parser')
    data = soup.select(".post-list .preview-item")
    results = []
    for item in data:
        title = item.select_one(".title a").text.strip()
        summary = item.select_one(".summary").text.strip()
        results.append({"title": title, "summary": summary})
    return results

这里利用requests和BeautifulSoup获取一个网页，并从中提取相关数据信息，保存在一个字典列表中返回。接下来，我们将使用Redis实现上述Python爬虫的缓存机制。缓存数据存在Redis中，如果后续请求与缓存项匹配，从缓存中获取数据。如果缓存项不存在，则重新爬取并将数据保存到Redis中。

以下是具体实现的代码示例：

import redis

# 连接Redis
redis_client = redis.Redis(host='localhost', port=6379)

def get_crawled_data_with_cache(url):
    # 查询缓存中是否存在
    if redis_client.exists(url):
        # 从Redis缓存中获取数据
        results = []
        for item in redis_client.lrange(url, 0, -1):
            url_data = eval(item.decode('utf-8'))
            results.append(url_data)
        return results
    else:
        # 爬取数据 
        results = get_crawled_data(url)
        # 将获取的数据保存到Redis
        for item in results:
            redis_client.lpush(url, str(item))
        return results

在上述代码中，我们首先连接Redis，并定义了一个名为**

get_crawled_data_with_cache

的函数。该函数首先查询Redis缓存中是否存在需要爬取的url，如果存在，则从缓存中获取缓存数据。如果不存在，则调用

get_crawled_data

**函数重新爬取数据。最后将获取的数据保存到Redis缓存中。

同样的URL将导致相同的结果，因此我们可以将URL用作Redis缓存数据的键，并使用Redis的List数据类型将其保存为

url

的值。

在爬取数据时，我们首先使用**

redis_client.exists(url)

检查缓存中是否存在指定的URL。如果存在，我们使用

redis_client.lrange(url, 0, -1)

**方法从Redis缓存中获取最近添加到列表中的项目。我们使用eval()函数将Redis的字符串转换为字典列表。）

在缓存项不存在的情况下，我们简单地调用**

get_crawled_data

**函数来获取结果，并将结果添加到Redis缓存中。

总结
在这篇文章中，我们讨论了Redis在Python爬虫中的应用，并提供了缓存机制的具体实例。Redis是一个用于缓存、消息队列和会话存储等的内存中数据结构存储，非常适合于快速的数据处理和访问。在Python爬虫中，我们可以使用Redis作为任务队列、任务状态通知、分布式锁和缓存机制，显著提高爬虫效率和性能。如果您还没有使用Redis，我们强烈推荐它作为Python爬虫工具的基本工具之一。