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| """ 第4课示例代码:异步网络请求
注意:本示例使用模拟数据,不需要真实网络连接 如需测试真实网络请求,请取消注释相关代码
运行方式: python 04_examples.py """
import asyncio import time from typing import List, Dict, Optional import random
class MockResponse: """模拟HTTP响应"""
def __init__(self, status: int, data: dict): self.status = status self._data = data
async def text(self) -> str: await asyncio.sleep(0.1) return str(self._data)
async def json(self) -> dict: await asyncio.sleep(0.1) return self._data
async def __aenter__(self): return self
async def __aexit__(self, exc_type, exc_val, exc_tb): pass
class MockSession: """模拟HTTP会话"""
async def get(self, url: str, **kwargs) -> MockResponse: """模拟GET请求""" await asyncio.sleep(random.uniform(0.3, 0.8))
if "weather" in url: return MockResponse(200, { "temperature": random.randint(15, 30), "weather": random.choice(["晴天", "多云", "小雨"]), "humidity": random.randint(40, 80) }) elif "news" in url: return MockResponse(200, { "title": f"新闻标题 - {url}", "content": "新闻内容" * 100, "author": "记者A" }) else: return MockResponse(200, { "content": f"网页内容 - {url}", "length": random.randint(1000, 5000) })
async def post(self, url: str, **kwargs) -> MockResponse: """模拟POST请求""" await asyncio.sleep(random.uniform(0.3, 0.8)) return MockResponse(200, {"success": True, "message": "提交成功"})
async def __aenter__(self): return self
async def __aexit__(self, exc_type, exc_val, exc_tb): pass
ClientSession = MockSession
async def 获取网页(url: str) -> str: """发送GET请求,获取网页内容""" async with ClientSession() as session: async with await session.get(url) as response: 内容 = await response.text() return 内容
async def 示例1_基础请求() -> None: """示例1:基础的GET请求""" print("\n" + "=" * 50) print("📚 示例1:基础GET请求") print("=" * 50)
url = "https://www.example.com" print(f"📥 请求:{url}")
开始时间 = time.time() 内容 = await 获取网页(url) 耗时 = time.time() - 开始时间
print(f"✅ 响应:{内容[:50]}...") print(f"⏱️ 耗时:{耗时:.2f}秒")
print("\n💡 关键点:") print(" 1. 使用 async with 管理session") print(" 2. 使用 await 等待响应") print(" 3. response.text() 获取文本内容")
async def 爬取单个网页(session: MockSession, url: str) -> Dict[str, any]: """爬取单个网页""" try: async with await session.get(url) as response: 内容 = await response.text() return { "url": url, "状态码": response.status, "内容长度": len(内容), "成功": True } except Exception as e: return { "url": url, "错误": str(e), "成功": False }
async def 批量爬取_同步方式(url列表: List[str]) -> None: """同步方式:一个一个爬取""" print("\n" + "=" * 50) print("📚 示例2A:批量爬取 - 同步方式") print("=" * 50)
开始时间 = time.time() 结果列表 = []
async with ClientSession() as session: for url in url列表: print(f"📥 爬取:{url}") 结果 = await 爬取单个网页(session, url) 结果列表.append(结果)
总耗时 = time.time() - 开始时间
print(f"\n✅ 完成!共爬取 {len(结果列表)} 个网页") print(f"⏱️ 总耗时:{总耗时:.2f}秒")
async def 批量爬取_异步方式(url列表: List[str]) -> None: """异步方式:同时爬取""" print("\n" + "=" * 50) print("📚 示例2B:批量爬取 - 异步方式") print("=" * 50)
开始时间 = time.time()
async with ClientSession() as session: 任务列表 = [爬取单个网页(session, url) for url in url列表]
print(f"🚀 同时发起 {len(任务列表)} 个请求...") 结果列表 = await asyncio.gather(*任务列表)
总耗时 = time.time() - 开始时间
print(f"\n✅ 完成!共爬取 {len(结果列表)} 个网页") print(f"⏱️ 总耗时:{总耗时:.2f}秒") print(f"💡 效率提升:约 {len(url列表)}倍!")
async def 查询天气(session: MockSession, 城市: str) -> Dict[str, any]: """查询单个城市的天气""" try: url = f"https://api.weather.com/weather?city={城市}"
async with await session.get(url) as response: if response.status == 200: 数据 = await response.json() return { "城市": 城市, "温度": 数据.get("temperature"), "天气": 数据.get("weather"), "湿度": 数据.get("humidity"), "成功": True } else: return { "城市": 城市, "错误": f"状态码: {response.status}", "成功": False }
except Exception as e: return { "城市": 城市, "错误": str(e), "成功": False }
async def 示例3_天气查询() -> None: """示例3:天气查询系统""" print("\n" + "=" * 50) print("📚 示例3:天气查询系统") print("=" * 50)
城市列表 = ["北京", "上海", "广州", "深圳", "杭州", "成都", "武汉", "西安"]
print(f"🌤️ 查询 {len(城市列表)} 个城市的天气...") 开始时间 = time.time()
async with ClientSession() as session: 任务列表 = [查询天气(session, 城市) for 城市 in 城市列表] 结果列表 = await asyncio.gather(*任务列表)
总耗时 = time.time() - 开始时间
print(f"\n📊 查询结果(耗时 {总耗时:.2f}秒):") print("-" * 50)
成功数 = 0 for 结果 in 结果列表: if 结果["成功"]: 成功数 += 1 print(f"✅ {结果['城市']:6s} | {结果['温度']:2d}°C | " f"{结果['天气']:4s} | 湿度{结果['湿度']}%") else: print(f"❌ {结果['城市']:6s} | 查询失败: {结果['错误']}")
print("-" * 50) print(f"成功率:{成功数}/{len(结果列表)} ({成功数/len(结果列表)*100:.0f}%)")
async def 带重试的请求( session: MockSession, url: str, 最大重试: int = 3 ) -> Optional[str]: """失败后自动重试的请求"""
for 尝试次数 in range(最大重试): try: print(f" 尝试 {尝试次数 + 1}/{最大重试}: {url}")
async with await session.get(url) as response: if response.status == 200: 内容 = await response.text() print(f" ✅ 成功!") return 内容 else: print(f" ❌ 状态码: {response.status}")
except Exception as e: print(f" ❌ 错误: {e}")
if 尝试次数 < 最大重试 - 1: 等待时间 = (尝试次数 + 1) * 0.5 print(f" ⏳ 等待 {等待时间}秒 后重试...") await asyncio.sleep(等待时间)
print(f" ❌ 请求失败,已重试 {最大重试} 次") return None
async def 示例4_错误处理() -> None: """示例4:错误处理和重试机制""" print("\n" + "=" * 50) print("📚 示例4:错误处理和重试机制") print("=" * 50)
url = "https://unstable-api.com/data"
print(f"📥 请求可能不稳定的API: {url}")
async with ClientSession() as session: 结果 = await 带重试的请求(session, url, 最大重试=3)
if 结果: print(f"\n✅ 最终成功获取数据") else: print(f"\n❌ 最终失败")
print("\n💡 关键点:") print(" 1. 使用 try-except 捕获异常") print(" 2. 失败后等待一段时间再重试") print(" 3. 设置最大重试次数,避免无限重试")
async def 受限爬取( session: MockSession, url: str, 信号量: asyncio.Semaphore, 编号: int ) -> Dict[str, any]: """使用信号量限制并发的爬取""" async with 信号量: print(f" [{编号}] 开始爬取: {url}") 结果 = await 爬取单个网页(session, url) print(f" [{编号}] 完成爬取: {url}") return 结果
async def 示例5_限制并发() -> None: """示例5:限制并发数量""" print("\n" + "=" * 50) print("📚 示例5:限制并发数量(避免被封)") print("=" * 50)
url列表 = [f"https://example.com/page{i}" for i in range(1, 11)]
最大并发 = 3 信号量 = asyncio.Semaphore(最大并发)
print(f"🚀 开始爬取 {len(url列表)} 个网页(最多同时{最大并发}个)...") 开始时间 = time.time()
async with ClientSession() as session: 任务列表 = [ 受限爬取(session, url, 信号量, i+1) for i, url in enumerate(url列表) ] 结果列表 = await asyncio.gather(*任务列表)
总耗时 = time.time() - 开始时间
print(f"\n✅ 完成!总耗时:{总耗时:.2f}秒") print(f"💡 观察:每次最多{最大并发}个请求在执行")
class 新闻聚合器: """新闻聚合器"""
def __init__(self, 新闻源列表: List[str]): self.新闻源列表 = 新闻源列表
async def 爬取新闻源( self, session: MockSession, url: str ) -> List[Dict]: """爬取单个新闻源""" try: print(f" 📰 爬取新闻源: {url}")
async with await session.get(url) as response: if response.status == 200: 数据 = await response.json()
新闻列表 = [ { "标题": f"{数据.get('title', '新闻')} - {i+1}", "作者": 数据.get("author", "未知"), "来源": url, "内容": 数据.get("content", "")[:50] + "..." } for i in range(3) ]
print(f" ✅ 获取 {len(新闻列表)} 条新闻") return 新闻列表 else: print(f" ❌ 状态码: {response.status}") return []
except Exception as e: print(f" ❌ 错误: {e}") return []
async def 聚合新闻(self) -> List[Dict]: """聚合所有新闻源""" async with ClientSession() as session: 任务列表 = [ self.爬取新闻源(session, url) for url in self.新闻源列表 ]
结果列表 = await asyncio.gather(*任务列表)
所有新闻 = [] for 新闻列表 in 结果列表: 所有新闻.extend(新闻列表)
return 所有新闻
async def 示例6_新闻聚合() -> None: """示例6:新闻聚合器""" print("\n" + "=" * 50) print("📚 示例6:新闻聚合器") print("=" * 50)
新闻源 = [ "https://news1.com/api/news", "https://news2.com/api/news", "https://news3.com/api/news", "https://news4.com/api/news", ]
print(f"📰 从 {len(新闻源)} 个新闻源聚合新闻...") 开始时间 = time.time()
聚合器 = 新闻聚合器(新闻源) 新闻列表 = await 聚合器.聚合新闻()
总耗时 = time.time() - 开始时间
print(f"\n📊 聚合结果(耗时 {总耗时:.2f}秒):") print(f"共获取 {len(新闻列表)} 条新闻\n")
for i, 新闻 in enumerate(新闻列表[:5], 1): print(f"{i}. {新闻['标题']}") print(f" 作者: {新闻['作者']} | 来源: {新闻['来源']}") print(f" {新闻['内容']}\n")
async def main() -> None: """主程序:运行所有示例""" print("🎓 第4课:异步网络请求") print("=" * 50)
await 示例1_基础请求()
url列表 = [ "https://example.com/page1", "https://example.com/page2", "https://example.com/page3", "https://example.com/page4", "https://example.com/page5", ] await 批量爬取_同步方式(url列表) await 批量爬取_异步方式(url列表)
await 示例3_天气查询() await 示例4_错误处理() await 示例5_限制并发() await 示例6_新闻聚合()
print("\n" + "=" * 50) print("🎉 第4课完成!") print("=" * 50) print(""" 📚 你学到了什么? 1. 使用 aiohttp 发送异步HTTP请求 2. 批量爬取网页,效率提升数倍 3. 错误处理和重试机制 4. 限制并发数量,避免被封 5. 实战项目:天气查询、新闻聚合 🎯 核心代码: async with aiohttp.ClientSession() as session: async with session.get(url) as response: 内容 = await response.text() 数据 = await response.json() 💡 最佳实践: 1. 复用 ClientSession 2. 设置超时时间 3. 添加错误处理和重试 4. 限制并发数量 5. 添加请求头 ⚠️ 注意事项: 1. 遵守网站的 robots.txt 2. 不要过度请求(避免被封) 3. 添加合理的延迟 4. 处理各种异常情况 💪 动手练习: 1. 安装真实的 aiohttp:uv pip install aiohttp 2. 尝试爬取真实网站 3. 实现图片批量下载器 4. 完成课后练习题 🎯 下一步: 学习异步文件和数据库操作(第5课) """)
if __name__ == "__main__": asyncio.run(main())
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