1. Web服务器网站

进一步把前面的Web网站的mysql.html, python.html, java.html丰富其中的内容，并加上图形：

mysql.html

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
    <meta charset="UTF-8">
    <title>mysql</title>
</head>
<body>
    <h3>MySQL数据库</h3>
    <div>
        MySQL是一个关系型数据库管理系统，由瑞典MySQL AB 公司开发，目前属于 Oracle 旗 下产品。MySQL 是最流行的关系型数据库管理系统之一，在 WEB 应用方面，MySQL是 最好的 RDBMS (Relational Database Management System，关系数据库管理系统) 应用软 件。
    </div>
    <div>
        <img src="mysql.jpg"  />
    </div>
    <a href="books.html">Home</a>
</body>
</html>

java.html

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
    <meta charset="UTF-8">
    <title>java</title>
</head>
<body>
    <h3>Java程序设计</h3>
    <div>
        Java是一门面向对象编程语言，不仅吸收了C++语言的各种优 点，还摒弃了C++里难以理解的多继承、指针等概念，因此 Java语言具有功能强大和简单易用两个特征。Java语言作为静 态面向对象编程语言的代表，极好地实现了面向对象理论，允 许程序员以优雅的思维方式进行复杂的编程.
    </div>
    <div>
        <img src="java.jpg">
    </div>
    <a href="books.html">Home</a>
</body>
</html>

python.html

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
    <meta charset="UTF-8">
    <title>python</title>
</head>
<body>
    <h3>Python程序设计</h3>
    <div>
        Python （英国发音：/ˈpaɪθən/ 美国发音：/ˈpaɪθɑːn/）, 是一 种面向对象的解释型计算机程序设计语言，由荷兰人Guido van Rossum于1989年发明，第一个公开发行版发行于1991年。
    </div>
    <div>
        <img src="python.jpg">
    </div>
    <a href="books.html">Home</a>
</body>
</html>

2. 爬取网站的复杂数据

服务器server.py程序还是前面3.2的，如下：

import flask
import os

app = flask.Flask(__name__)


def getFile(fileName):
    data = b""
    if os.path.exists(fileName):
        fobj = open(fileName, "rb")
        data = fobj.read()
        fobj.close()
    return data


@app.route("/")
def index():
    return getFile("books.html")


@app.route("/<section>")
def process(section):
    data = ""
    if section != "":
        data = getFile(section)
    return data


if __name__ == "__main__":
    app.run()

爬取网站中的mysql, python, java的简介与图像。我们看到简介在网页的第一个<div>中，图像在<img>中，而且只有这3个网页有这样的特征，

设计客户端client.py程序如下：

from bs4 import BeautifulSoup
import urllib.request


def spider(url):
    global urls
    if url not in urls:
        urls.append(url)
        try:
            data = urllib.request.urlopen(url)
            data = data.read().decode()
            soup = BeautifulSoup(data, "lxml")
            print(soup.find("h3").text)
            divs = soup.select("div")
            imgs = soup.select("img")
            # 判断这个url页面是否有<div>与<img>，如果有就获取第一个<div>的文字，下载第一个<img>的图像
            if len(divs) > 0 and len(imgs) > 0:
                print(divs[0].text)
                url = start_url + "/" + imgs[0]["src"]
                urllib.request.urlretrieve(url, "downloaded-" + imgs[0]["src"])
                print("download-", imgs[0]["src"])
            links = soup.select("a")
            for link in links:
                href = link["href"]
                url = start_url + "/" + href
                spider(url)
        except Exception as err:
            print(err)


start_url = "http://127.0.0.1:5000"
urls = []
spider(start_url)
print("The End")

运行结果如下：

程序执行完毕后还看到下载了3个文件：

"downloaded-mysql.jpg"、 "downloadedpython.jpg"、"downloaded-java.jpg"

3. 爬取程序的改进

（1）服务器程序

由于我们的web网站时本地的，因此下载图像非常快，而实际应用中 Web网站是远程的一个服务器，由于网络原因可能下载会比较慢。为了模拟这个过程，

改进后的服务器serverUpdate.py程序如下：

import flask
import os
import random
import time

app = flask.Flask(__name__)


def getFile(fileName):
    data = b""
    if os.path.exists(fileName):
        fobj = open(fileName, "rb")
        data = fobj.read()
        fobj.close()
        # 随机等待1-10秒
        time.sleep(random.randint(1, 10))
    return data


@app.route("/")
def index():
    return getFile("books.html")


@app.route("/<section>")
def process(section):
    data = ""
    if section != "":
        data = getFile(section)
    return data


if __name__ == "__main__":
    app.run()

该程序在每次返回一个网页或者图像的函数getFile中都随机等待了1- 10秒，这个过程十分类似网络条件较差的情景，即访问任何一个网页或者图像都有1-10秒的延迟。

（2）客户端程序

从目前的程序来看这个程序在下载一个图像时是等待的，如果这个图像很大，那么下载时间很长，程序就必须一直等待，其它网页就无法继续访问，即卡死在一个网页的图像下载处。为了避免这个问题，一般可以对程序做以下改进：

设置urllib.request下载图像的时间，如果超过一定时间还没有完成下载就放弃；
设置下载过程是一个与主线程不同的子线程，子线程完成下载任务，不影响主线程继续访问别的网页。

改进后的客户端clientUpdate.py程序如下：

from bs4 import BeautifulSoup
import urllib.request
import threading


def download(url, fileName):
    try:
        # 设置下载时间最长100秒
        data = urllib.request.urlopen(url, timeout=100)
        data = data.read()
        fobj = open("download" + fileName, "wb")
        fobj.write(data)
        fobj.close()
        print("download", fileName)
    except Exception as err:
        print(err)


def spider(url):
    global urls
    if url not in urls:
        urls.append(url)
        try:
            data = urllib.request.urlopen(url)
            data = data.read().decode()
            soup = BeautifulSoup(data, "lxml")
            print(soup.find("h3").text)
            links = soup.select("a")
            divs = soup.select("div")
            imgs = soup.select("img")
            # 判断这个url页面是否有<div>与<img>，如果有就获取第一个<div>的文字，下载第一个<img>的图像
            if len(divs) > 0 and len(imgs) > 0:
                print(divs[0].text)
                url = start_url + "/" + imgs[0]["src"]
                # 启动一个下载线程下载图像
                T = threading.Thread(target=download, args=(url, imgs[0]["src"]))
                T.setDaemon(False)
                T.start()
                threads.append(T)
            for link in links:
                href = link["href"]
                url = start_url + "/" + href
                spider(url)
        except Exception as err:
            print(err)


start_url = "http://127.0.0.1:5000"
urls = []
threads = []
spider(start_url)
# 等待所有线程执行完毕
for t in threads:
    t.join()
print("The End")

执行结果如下：