python 基于AioHttp 异步抓取火星图片

翻译：大江狗

原文链接：

小编注：aiohttp是基于asyncio实现的异步http框架。

本文案例也可以使用异步django实现。

我是andy weir写的《火星人》一书的忠实粉丝。阅读时，我想知道马克·沃特尼（mark watney）绕着红色星球走的感觉如何。最近，多亏了 twilio的这篇博文， 我发现nasa提供了一个公共api，可以提供火星漫游者拍摄的照片。但是，由于不是mms的忠实拥护者，我决定编写自己的应用程序，以将具有启发性的图像直接传递到我的浏览器中。

创建aiohttp应用程序

让我们从一个简单的应用程序开始，只是为了启动和运行aiohttp。首先，创建一个新的virtualenv。建议使用python 3.5以后版本，因为我们将使用asyncio提供的async def和await语法。如果您想进一步开发该项目并利用异步理解的优势，则可以使用python 3.6（本例使用python版本）。接下来，安装aiohttp：

pip install aiohttp

现在创建一个python文件（称为nasa.py），并将一些代码放入其中：

from aiohttp import web

async def get_mars_photo(request):
 return web.response(text='a photo of mars')

app = web.application()
app.router.add_get('/', get_mars_photo, name='mars_photo')

如果您不熟悉aiohttp，则可能需要说明以下几点：

• get_mars_photo协程是一个请求处理程序；它以http请求作为唯一参数，并负责返回http响应（或引发异常）
• app是高级服务器；它支持路由器，中间件和信号（对于该程序，我们将仅使用路由器）
• app.router.add_get 在http get方法和'/'路径上注册请求处理程序

注意：请求处理程序不必一定是协程，它们可以是常规函数。但是我们将使用asyncio的功能，因此程序中的大多数函数都将使用进行定义async def。

运行应用程序

要运行您的应用程序，您可以在文件末尾添加以下行：

web.run_app(app, host='127.0.0.1', port=8080)

然后像运行其他任何python脚本一样运行它：

python nasa.py

但是有更好的方法。在许多第三方库中，您可以找到aiohttp-devtools。它提供了一个很好的runserver命令，可以自动检测您的应用并支持实时重载：

pip install aiohttp-devtools
adev runserver -p 8080 nasa.py

现在如果您访问localhost：8080，则应该在浏览器中看到"a photo of mars"的字样。

使用nasa api

当然，这还没有结束。如果您是一位敏锐的观察者，您会注意到我们没有得到实际的图像，而是一些文本。现在让我们解决这个问题。

要从火星获取照片，我们将使用nasa api。每个火星探路者(rover)都有自己的url（对于好奇号，它url是https://api.nasa.gov/mars-photos/api/v1/rovers/curiosity/photos）。我们必须为每个请求至少提供2个参数：

• sol：火星轮转或拍摄照片的日期，从探路者的着陆日期开始算起（最大值可以rover/max_sol在响应的一部分中找到 ）
• api_key：由美国航天局提供的api密钥（你可以使用默认的：demo_key）
  

响应数据里我们将获得一张照片列表，每张照片均带有url，相机信息和探路者信息。

修改nasa.py文件，如下所示：

import random

from aiohttp import web, clientsession
from aiohttp.web import httpfound

nasa_api_key = 'demo_key'
rover_url = 'https://api.nasa.gov/mars-photos/api/v1/rovers/curiosity/photos'


async def get_mars_image_url_from_nasa():
 while true:
  sol = random.randint(0, 1722)
  params = {'sol': sol, 'api_key': nasa_api_key}
  async with clientsession() as session:
   async with session.get(rover_url, params=params) as resp:
    resp_dict = await resp.json()
  if 'photos' not in resp_dict:
   raise exception
  photos = resp_dict['photos']
  if not photos:
   continue
  return random.choice(photos)['img_src']


async def get_mars_photo(request):
 url = await get_mars_image_url_from_nasa()
 return httpfound(url)

到底发生了什么事？

• 我们选择一个随机拍摄日期（对于“好奇心” max_sol，在撰写本文时，其值为1722）
• clientsession 创建一个会话，我们可以使用该会话从nasa api获取响应
• 我们使用获取json响应 resp.json()
• 我们检查响应中是否存在“照片”键；如果没有，我们已经达到了每小时请求数量的上限，我们需要稍等片刻
• 如果当天没有照片，我们会再次检查是否有其他拍摄时间
• 然后，我们使用httpfound响应重定向到找到的照片
  

获取nasa api密钥

demo_keynasa提供的默认设置可以正常工作，但是您很快就会达到每小时api调用的限制。我建议您获取自己的api密钥。您可以在此处进行操作 （注册过程非常简单快捷）。

现在，当您运行该应用程序时，您将直接从火星重定向到一个漂亮的图像：

好吧，这不完全是我的意思...

验证图像

您刚刚看到的图像并不让人受到启发。事实证明，漫游者拍摄了很多非常无聊的照片。我想看看马克·沃特尼（mark watney）在他不可思议的旅程中所看到的，但这还不够好。让我们找到一种解决方法。

我们将需要对图像进行某种形式的验证。在指定筛选条件前，我们可以修改代码：

async def get_mars_photo_bytes():
 while true:
  image_url = await get_mars_image_url_from_nasa()
  async with clientsession() as session:
   async with session.get(image_url) as resp:
    image_bytes = await resp.read()
  if await validate_image(image_bytes):
   break
 return image_bytes


async def get_mars_photo(request):
 image = await get_mars_photo_bytes()
 return web.response(body=image, content_type='image/jpeg')

这里发生了一些新的事情：

• 我们使用先前定义的函数获取url，然后使用读取图像中的原始字节 resp.read()
• 我们检查我们的图片是否足够好；如果没有，我们一直在寻找
• 一旦有了令人满意的照片，我们会将其放入响应中（注意，我们仍然使用与web.response以前相同的照片，但是这次我们指定body 而不是text，同时了定义content_type
  

注意：在此代码中，我们删除了重定向（httpfound），因此现在我们可以轻松地刷新页面以获取另一个图像。

现在我们需要弄清楚如何验证照片。我们可以很容易做到的一件事就是检查图像尺寸否足够大。这不是一个完美的验证，但现在应该这样做。要处理图像，我们将需要python的图片库pillow。

pip install pillow

我们的验证函数可能如下所示：

import io
from pil import image

async def validate_image(image_bytes):
 image = image.open(io.bytesio(image_bytes))
 return image.width >= 1024 and image.height >= 1024

现在刷新浏览器，应该可以看到火星大图了。

现在我们可以更进一步，拒绝灰度图像：

async def validate_image(image_bytes):
 image = image.open(io.bytesio(image_bytes))
 return image.width >= 1024 and image.height >= 1024 and image.mode != 'l'

现在我们的程序开始返回更多鼓舞人心的照片：

偶尔还能看到机器人自拍：

总结

我们整个程序如下所示:

import random
import io

from aiohttp import web, clientsession

from pil import image

nasa_api_key = 'demo_key'
rover_url = 'https://api.nasa.gov/mars-photos/api/v1/rovers/curiosity/photos'


async def validate_image(image_bytes):
 image = image.open(io.bytesio(image_bytes))
 return image.width >= 1024 and image.height >= 1024 and image.mode != 'l'


async def get_mars_image_url_from_nasa():
 while true:
  sol = random.randint(0, 1722)
  params = {'sol': sol, 'api_key': nasa_api_key}
  async with clientsession() as session:
   async with session.get(rover_url, params=params) as resp:
    resp_dict = await resp.json()
  if 'photos' not in resp_dict:
   raise exception
  photos = resp_dict['photos']
  if not photos:
   continue
  return random.choice(photos)['img_src']


async def get_mars_photo_bytes():
 while true:
  image_url = await get_mars_image_url_from_nasa()
  async with clientsession() as session:
   async with session.get(image_url) as resp:
    image_bytes = await resp.read()
  if await validate_image(image_bytes):
   break
 return image_bytes


async def get_mars_photo(request):
 image = await get_mars_photo_bytes()
 return web.response(body=image, content_type='image/jpeg')


app = web.application()
app.router.add_get('/', get_mars_photo, name='mars_photo')

我们还可以改善很多事情（例如max_sol从api中获取价值，传递流动站的名称，缓存url），但是现在它已经完成了工作：我们可以得到一张随机的，鼓舞人心的火星照片，并觉得我们确实在那里。

我希望您喜欢这个简短的教程。如果您发现错误或有任何疑问，请告诉我。

以上就是python 基于aiohttp 异步抓取火星图片的详细内容，更多关于python aiohttp 抓取火星图片的资料请关注其它相关文章！