C# 与 Python 的网页抓取指南

探索 C# 与 Python 的网页抓取指南,利用 C# 的性能和 Python 的简洁性。揭示每种语言的优点,以在你的网页抓取项目中获得最佳结果。
2 min read
如何抓取Zalando网站的数据

任何可以发出 HTTP 请求的编程语言都可以用于网页抓取。然而,有些编程语言比其他语言更适合,因为它们在性能、易用性、灵活性和社区支持方面有显著差异。

C#Python是两种广泛使用的编程语言,它们各有优劣。C# 通常用于游戏开发,而 Python 则受数据分析师青睐,但两种语言都可以用于网页抓取。

那么,你应该选择哪种语言来进行你的下一个网页抓取项目呢?以下指南将帮助你做出决定。

关键点和要点

赶时间?快速浏览重要点:

  • 灵活性和易用性:Python 以其简单的语法和丰富的库(如 Beautiful Soup)而著称,非常适合初学者和快速开发。
  • 性能和企业集成:C# 提供了强大的性能和与 Microsoft 生态系统的无缝集成,适用于复杂的企业级应用程序。
  • 社区和资源:Python 拥有庞大而活跃的社区和丰富的资源,而 C# 则通过 Microsoft 提供了全面的企业支持。

什么是 Python

Python 是一种高级、开源、多范式编程语言,既是编译型也是解释型的。其灵活性、大量的标准库和简单的语法,使其对初学者和经验丰富的程序员都具有吸引力。

Python 开发者还可以访问大量的免费和开源第三方库,这意味着开发者不必从头开始编写所有内容。

然而,Python 的松散特性可能会带来一些挑战。例如,你的 Python 网页抓取器的性能很大程度上取决于你的实现方式(编译或解释)。此外,如果你不进行有效的垃圾回收,滥用数据类型,并在内存中定义和存储过多的对象,你可能会遇到性能问题。

对于 Python 新手来说,可能会发现 Python 中的多线程操作不如其他编程语言(特别是面向对象的语言)直观。

最终,一些开发者可能会发现自己在性能调整上花费的时间比在功能开发上更多。尽管如此,Python 对动态类型和快速原型开发的支持使其更容易修改、测试和调试。

Python 的灵活性的重要性不可低估。网站管理员将继续开发和采用复杂的技术来阻止网页抓取,你需要能够快速修改你的网页抓取器以应对任何新的网页抓取挑战。一个编写正确的基于 Python 的网页抓取器应该易于修改和维护。

通常,构建一个 Python 网页抓取器只需要三个导入,包括 Beautiful Soup 4:

import requests
from bs4 import BeautifulSoup
import JSON

使用 Python,你不必将数据导出到 JSON 文件中。你还可以使用 HTML、XML 或 CSV 格式。一旦导入必要的包,你可以使用所需的网页创建一个 bs4 HTML,解析它,然后将其转储到你的 JSON 文件中:

#Parse data using BS4 and populate scraped_data object

 try:
      with open("data.json", 'w',newline='',encoding='utf-8') as jsonfile:
          json.dump(scraped_data, jsonfile)
except:
      file
  except IOError:
      print("I/O error")

此外,你不必限制自己使用单一的输出文件来转储你的数据。

请注意:使用 Python 创建网页抓取工具并导出为 CSV 时有些许不同,因为你需要定义列标题。

什么是 C#

C# 引入时主要是一种具有强类型的面向对象编程语言。如今,最新版本支持函数式编程、部分推断以及名义和动态类型。这些特性增加了额外的灵活性,使其能够与 Python 等语言竞争。

尽管支持众多设计模式,可读性和结构仍然是 C# 设计目标中最重要的部分。这些严格的规则对某些人来说是优势,对其他人来说则是劣势。从 2014 年起,C# 和 .NET Core(其运行的平台和虚拟机)都是开源的。

由于 C# 是 Microsoft 的专有语言,你可以在任何现代 Windows 版本中直接编译 C# 源代码。如果你想要更丰富的编程体验,你可以使用 Microsoft Visual Studio 或 Visual Studio Code IDE。这些工具以及大量的包库可以帮助你快速构建你的网页抓取器。

C# 还提供了众多并发特性,从多线程到基于任务的异步编程(TAP)。这些特性可以使你更容易为你的C# 网页抓取器添加并行处理,从而提高其速度和效率。

C# 的强大错误和异常处理使你更容易调试和查找代码中的问题。此外,Visual Studio 和 Visual Studio Code 拥有的性能分析和诊断工具可以帮助你优化网页抓取器的性能。

这是一种完全编译的编程语言,这意味着虽然它可能更高效,但你也可能会发现不断编译、构建和部署你的 C# 网页抓取器会扰乱你的工作流程。解释型脚本语言允许你几乎立即看到代码更改的结果。编译/构建的 C# 应用程序通常比脚本占用更多空间。

此外,虽然 C# 与基于 Microsoft 的操作系统(例如 Windows)兼容良好,但在 Linux 和 Mac 操作系统上设置和配置可能更具挑战性,尤其是与预装了大多数 Linux 发行版的 Python 相比。

你需要至少五个导入来创建一个简单的 C# 网页抓取器:

//External libraries
using HtmlAgilityPack;
using CsvHelper;

//Local libraries
using System.IO;
using System.Collections.Generic;
using System.Globalization;

HTMLAgilityPack包含使你能够解析 HTML 网页的对象和方法,而CsvHelper允许你将输出导出为 CSV 文件。

在 C# 中,网页抓取可以简化为以下几行代码。当然,最好将这些操作分离到类和方法中。你还需要为List变量创建一个参数化类型:

HtmlWeb htmlWeb = new HtmlWeb();
HtmlDocument doc = web.Load("pagename");
var contentType = doc.DocumentNode.SelectNodes("Doc Class");
var contents = new List<Row>();
foreach (var item in contentType)
{
    contents.Add( Content = (Content = item.InnerText);
}
//Create an object of the StreamWriter class and use it to create a new CSVWriter from the CsvHelper package
//Use CSVWriter.WriteRecords(String records) method to write results to CSV file

C# 与 Python:网页抓取的对决

在接下来的部分中,你将根据易用性、社区支持和资源、库和框架支持来比较 C# 和 Python。

易用性

Python 的普及性和可访问性使其吸引了众多开发者。与 C# 相比,它在开箱即用的情况下被更多的 IDE 支持,包括 Java IDE 如 Apache NetBeans 和 IntelliJ IDEA,而 C# 主要与 Visual Studio 相关联。

Python 的广泛支持使你可以轻松地将其适应你的工作流程,无论这是你的第一门还是第三门编程语言。此外,Python 本质上是一种非常先进的脚本语言,但其语法和类型松散而 宽容。因此,如果你在 Python 和 C# 中尝试相同的任务,Python 将要求你编写更少的代码行,并可能创建更具可读性的源文件,这反过来使源文件更容易长期修改和更新。此外,你还可以使用面向对象的设计模式,如果这是你习惯的。

与其他面向对象的语言(如 Java)相比,C# 容易学习和使用。然而,与 Python 相比,C# 的严格规则和结构可能会让初学者感到不适。尽管如此,C# 在 Windows 和 Microsoft 生态系统中融合得很好。对于主要计划创建 Windows 应用程序和解决方案(非跨平台程序)的开发人员来说,这可能是理想的。

C# 的结构也可以被视为一种优势。它为你提供了一个确切的路径,使编写优化代码变得更容易。虽然它确实支持函数式编程,但在使用它时最好坚持经典的面向对象范式。

总的来说,如果你希望从头开始编写一个网页抓取器(不使用第三方库),那么在 Python 中会更容易实现;然而,你可能会发现使用 C# 处理异常、线程和异步代码更容易。

性能和速度

如前所述,Python 本质上是一种混合语言——既是编译型的也是解释型的。然而,你主要将其作为解释型语言进行接口和交互。这意味着它具有解释型脚本语言的许多缺点(和优点)。

解释型语言通常逐行执行。Python 虚拟机(PVM)内的解释器将每一行视为一条命令或指令。每一行都被转换为机器代码,然后发送到计算机的处理器。每次执行 Python 代码时都会发生这种情况,这可能会降低 Python 网页抓取器的性能和速度。尽管存在这种小的性能滞后,Python 仍然能很好地处理和运行网页抓取操作。

你还可以通过将 Python 脚本打包或打包为可执行文件来克服一些性能下降。此外,各种库可以帮助你优化 Python。

相比之下,就速度和性能而言,C# 通常比 Python 更好,尤其是如果你是 Windows 用户。.NET 框架是为 Windows 编写和优化的,因此为 Windows 构建、打包和使用你的 C# 网页抓取器(作为可执行文件或动态链接库)更容易且更快。

此外,由于 C# 是静态类型的,编译更有效率,管理和处理与变量相关的错误更容易。

如前所述,Visual Studio 提供了一系列性能调优工具,帮助你优化项目。你还可以使用多线程、并行编程、TAP、线程信号和各种其他并发特性和设计模式来优化你的 C# 网页抓取器性能。

社区和资源

作为最广泛使用的编程语言之一,Python 拥有最大的、最活跃的在线开发者社区之一。如果你刚开始学习,你可以访问 Python 的官方网站,那里包含了各种资源的链接,如教程、文档、新闻和论坛。

此外,Python 的 subreddit 拥有超过一百万的成员,并且已经存在了十多年。如果你正在寻找一个稍小的 subreddit,专注于帮助初学者,r/learnpython是一个不错的起点。

Python 开发者还可以访问各种不同的包仓库和管理器。你不必限制自己使用 PyPI 的默认管理器。你可以使用 bandersnatch 或 EggBasket。一些最好的网页抓取库如下:

尽管不如 Python 的社区普及和全面,C# 的社区支持也相当令人印象深刻。C# 和 Visual Studio 尤其在企业方面表现出色。Visual Studio 的企业版提供了高级测试、调试、代码复制和架构分析功能。如果你订阅了 Visual Studio(企业版或专业版),Microsoft 会为你提供全面的技术支持。这使得 C# 成为企业开发人员和那些能够负担得起的人的最佳选择。

除此之外,Microsoft 拥有大量关于 C# 编程的文档和教程档案。过去,一些开发人员发现 Microsoft 的 API 和文档难以阅读,但 Microsoft 自那以来改进了通过 Microsoft Learn 提供其资源和文档的方式。

如果你以前使用过 Microsoft 的任何文档,甚至使用 Microsoft Docs API 编写了你的文档,官方的 C# 文档应该会让你感到熟悉。

总之,C# 由一个市值数十亿美元的公司开发和运营。找帮助并不难——无论是付费的还是免费的。

集成和可扩展性

Python 与各种数据库管理系统集成良好,如 MongoDB、SQLite、MySQL 和 PostgreSQL。即使是 Microsoft 也提供了与 Windows、Linux 和 Mac 操作系统无缝连接的 Python SQL 驱动程序。

尽管许多人可能更喜欢使用 JavaScript 进行前端和后端 web 开发,但你可以使用 Python 构建 web 服务和 RESTful API。最终,你可以通过 FastAPI 将其他服务和应用程序集成到你的 Python 项目中。

相比之下,如果你希望构建一个利用分布式系统架构的高级网页抓取器,C# 是更好的选择。这是因为它的可扩展性和与众多工具和数据库(如 MySQL、PostgreSQL 和 SQLite)的集成能力。

C# 还提供了高级的类和结构特性,如扩展方法,使你能够进一步增加项目的可扩展性。这对于大型项目非常方便,也是 C# 和 .NET 在大型企业级开发中表现出色的原因之一。

C# 通过 SOAP 和 REST 支持 web 服务集成。此外,你可以使用 Visual Studio 通过其用户界面(而不是编程)添加这些集成。Visual Studio 还使你更容易管理你的数据库和应用服务器。

结论

在本文中,你比较了 C# 和 Python,特别考虑了它们在网页抓取方面的独特优点和缺点。如果你已经是一名 C# 程序员,那么没有理由转向 Python。然而,如果你是初学者,那么 Python 可能是理想的选择。

无论你选择哪种编程语言,Bright Data 都有针对两者的解决方案。例如,你不必订阅 Microsoft Visual Studio IDE。Bright Data Web Scraper IDE 是一种经济高效的解决方案,允许你使用现成的 JavaScript 代码和模板快速构建和配置特定于业务的网页抓取器。而且你的网页抓取器托管在 Bright Data 服务器上。这意味着你不必担心绕过 IP 禁令和其他限制。

此外,Bright Data 提供了一个现成的网页抓取 API,允许你轻松抓取几十个流行域名并通过 API 接收数据。

尽管使用 Python 上手可能很快,但并不如使用 Bright Data Web Scraper API 那样快。