一、实验目的

1、通过实验和分析，评估不同的等待机制在Python动态网页爬虫中的使用效果和性能差异。

2、通过对比不同等待机制的优缺点，可以更好地了解何时使用何种等待机制，并选择最适合自己需求的方法。

3、对于网页进行请求，然后抓取所需的内容，最后存储数据，可以了解爬取的过程。

二、实验内容和要求

Exercise 1

1、利用实际的Python动态网页爬虫为例，来了解3种等待(Waits) 机制

2、详细的实作内容可以参考以下的GitHub网址

https://github.com/mikekul116/pythonpchome-scraper

Exercise 2

比较三种等待机制，各自的优缺点

Exercise 3

1、实验分析三种等待机制，各自适用的数据量状态与应用

2、跑一支任意程序，针对不同的等待，连续三次，纪录时间，做成图

Exercise 4

https://www.webscrapingpro.tw/what-is-web-scraping/

实际范例演练

三、实验环境

Python

四、实验方法和步骤

1、利用实际的Python动态网页爬虫为例，来了解3种等待(Waits) 机制

由于提供的代码中的selenium库版本较低，而新版本的selenium库可以不必设置driver.exe路径。如果不修改代码则需要降低selenium库的版本，或者修改代码。我下面的代码都是修改代码，而不是降低selenium库的版本。

(1)强制等待(sleep)

a、导入所需的库

b、创建一个Chrome浏览器的实例

c、browser.get()方法打开目标网站

d、设置强制等待等待时间，等待页面加载完成

e、使用find_element()方法找到需要的元素，并执行相应的操作

(2)明确等待(explicit)

a、导入所需的库

b、创建一个Chrome浏览器的实例

c、browser.get()方法打开目标网站

d、设置明确等待等待时间，等待页面加载完成

e、定位到需要的元素，并执行相应的操作

(3)隐含等待(implicit)

a、导入所需的库

b、创建一个Chrome浏览器的实例

c、browser.get()方法打开目标网站

d、设置隐含等待等待时间，等待页面加载完成

e、使用find_element()方法找到需要的元素，并执行相应的操作

2、比较三种等待机制，各自的优缺点

强制等待（sleep）：

优点：实现简单，直接暂停程序执行指定的时间。

缺点：不灵活，等待时间固定，无法根据页面加载情况来调整等待时间。如果页面加载较快，等待时间过长导致浪费；如果页面加载较慢，等待时间过短导致找不到元素而报错。

例子：你在家里等朋友来拜访，但你不知道他们什么时候会到达。于是你决定在指定的时间等待一段时间，比如说你决定等待10分钟。在这10分钟内，你无论朋友们是否到达，你都会一直等待。就是说你在指定的时间段内等待，无论条件如何，这个就是强制等待。

隐式等待（Implicit）：

优点：全局设置，适用于整个测试用例，不需要在每个操作中都添加等待时间。

缺点：只能等待元素可见或不可见，不能精确控制等待的条件和时间。如果页面加载较慢，等待时间较长；如果页面加载较快，可能会导致找不到元素而报错。

例子：比如你点了一道菜。告诉你这道菜需要15分钟准备好。你可以在这15分钟内做其他事情。如果菜在15分钟内准备好了，你就可以立即享用。但如果菜需要更长的时间，你可以继续等待。这就是隐式等待，你等待一段时间，但不需要一直关注等待的条件。

显式等待（Explicit）：

优点：可以根据具体的条件和时间来等待，非常灵活。可以等待元素可见、可点击、存在、消失等多种条件。

缺点：需要在每个等待的操作中明确指定条件和时间，相对来说稍微繁琐一些。

例子：比如去机场接机。你知道飞机将在特定的时间降落，但你不知道具体什么时候。你可以使用手机上的APP获得航班信息，从而获取飞机的准确位置和预计到达时间。你可以根据这些信息决定何时出发去接机。这就是显式等待，你根据特定的条件和时间来等待，直到满足条件后再执行下一步操作。

3、跑一支任意程序，针对不同的等待，连续三次，纪录时间，做成图，并进行分析

代码思路:在Chrome浏览器中打开百度网站，并进行四种不同的等待方法(循环方式)的测试。通过记录开始时间和结束时间，计算出每种等待方法的耗时，并保存在列表中。最后使用matplotlib模块绘制出各种等待方法的耗时图。

a.导入所需的库

导入matplotlib模块用于绘图；导入selenium的webdriver模块用于创建浏览器驱动；导入time模块用于计时；导入warnings模块用于消除警告；通过matplotlib相关参数设置中文字体为SimHei，消除坐标轴负号显示问题。

b.创建浏览器驱动

c.定义等待方法的时间列表和名称列表

d.执行搜索并记录时间(循环4次(无等待、强制等待、隐含等待、明确等待))

e.关闭浏览器驱动

f.通过matplotlib进行绘图

g.绘图结果

1、等待时间为2秒

2、等待时间为30秒

3、等待时间为一分钟(60秒)

4、实际范例演练https://www.webscrapingpro.tw/what-is-web-scraping/

由于范例中的爬取的网站无法在国内登录，所以我选择更改爬取的网址。

代码思路:通过使用Python的requests库来向特定URL发送HTTP请求，从网页上获取信息。然后，使用BeautifulSoup库对HTML进行解析，提取出所需的信息。最后，将提取到的信息按照CSV格式写入到指定的文件中。

(1)导入所需的库

(2)使用BeautifulSoup来解析网页内容

(3)找到最近更新小说列表的父元素和列表项

(4)创建csv文件并且写入标题行，遍历每个小说的列表项，提取信息并写入CSV文件

(5)查看csv文件

五、实验结果

1、第一题结果截图

a.强制等待运行截图

b.明确等待运行截图

c.隐含等待运行截图

2、第三题结果截图

a.等待时间为2秒

b.等待时间为30秒

c.等待时间为一分钟(60秒)

3、第四题结果截图

六、实验总结

本次实验主要是通过实际的Python动态网页爬虫的例子，来了解三种等待机制：强制等待、隐含等待和明确等待。在实验中，我们使用了selenium库来模拟浏览器操作，以及time库来实现等待功能。

在强制等待中，我们使用time库的sleep方法来暂停程序的执行，等待指定的时间。这种方法简单直接，但是不灵活，等待时间固定，无法根据页面加载情况来调整等待时间。

在隐含等待中，我们使用selenium库的implicitly_wait方法来设置全局的等待时间，等待页面加载完成。这种方法适用于整个测试用例，不需要在每个操作中都添加等待时间，但是只能等待元素可见或不可见，不能精确控制等待的条件和时间。

在明确等待中，我们使用selenium库的WebDriverWait和expected_conditions方法来实现等待功能。这种方法可以根据具体的条件和时间来等待，非常灵活。可以等待元素可见、可点击、存在、消失等多种条件，但是需要在每个等待的操作中明确指定条件和时间，相对来说稍微繁琐一些。

通过比较三种等待机制的优缺点，我们可以得出以下结论：

强制等待（sleep）：实现简单，直接暂停程序执行指定的时间，但是不灵活，等待时间固定，无法根据页面加载情况来调整等待时间。

隐含等待（Implicit）：全局设置，适用于整个测试用例，不需要在每个操作中都添加等待时间，但是只能等待元素可见或不可见，不能精确控制等待的条件和时间。

明确等待（Explicit）：可以根据具体的条件和时间来等待，非常灵活，可以等待元素可见、可点击、存在、消失等多种条件，但是需要在每个等待的操作中明确指定条件和时间，相对来说稍微繁琐一些。

还有，通过跑一支任意程序，针对不同的等待机制连续三次，纪录时间并绘制成图，可以进一步分析不同等待机制的性能差异。

最后，我们通过实例对于网页进行请求，然后抓取所需的内容，最后存储数据。