python网络爬虫实战教学——urllib的使用（1）

专栏导读

✍ 作者简介：i阿极，CSDN 数据分析领域优质创作者，专注于分享python数据分析领域知识。

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1、前言

❓学习爬虫’其基本的操作便是模拟测览器向服务器发出请求’那么我们需要从哪个地方做起呢?
❓请求需要我们自己构造吗?
❓我们需要关心请求这个数据结构怎么实现吗?
❓需要了解HTTP｀TCP｀IP层的网络传输通信吗?需要知道服务器如何响应以及响应的原理吗?

😍可能你无从下手’不过不用担心,Python的强大之处就是提供了功能齐全的类库来帮助我们实现这些需求°最基础的HTTP库有urlljb、Iequ≈ts、httpx等°
😍拿urllib这个库来说’有了它’我们只需要关心请求的链接是什么’需要传递的参数是什么’以及如何设置可选的请求头,而无须深人到底层去了解到底是怎样传输和通信的°有了urllib库’只用两行代码就可以完成＿次请求和响应的处理过程’得到网页内容,是不是感觉方便极了?
👇接下来’就让我们从最基础的部分开始了解HTTP库的使用方法吧。

2、urllib的使用

首先介绍一个Python库叫作urllib,利用它就可以实现HTTP请求的发送,而且不需要关心HTTP协议本身甚至更底层的实现,我们要做的是指定请求的URL｀请求头｀请求体等信息。此外urlljb还可以把服务器返回的响应转化为Python对象，我们通过该对象便可以方便地获取响应的相关信息’如响应状态码、响应头、响应体等。

ps:在Python2中，有urllib和urllib2两个库来实现HTTP请求的发送。而在 Python3中，urllib2库已经不存在了，统一为了 urllib。

首先，我们了解一下 urllib 库的使用方法，它是 Python 内置的 HTTP请求库，也就是说不需要额外安装，可直接使用。urllib 库包含如下4个模块。

👉request:这是最基本的 HTTP 请求模块，可以模拟请求的发送。就像在浏览器里输人网址然后按下回车一样，只需要给库方法传入 URL以及额外的参数，就可以模拟实现发送请求的过程了。

👉error:异常处理模块。如果出现请求异常，那么我们可以捕获这些异常，然后进行重试或其他操作以保证程序运行不会意外终止。

👉parse:一个工具模块。提供了许多 URL的处理方法，例如拆分、解析、合并等。

👉robotparser:主要用来识别网站的 robots.txt 文件，然后判断哪些网站可以爬，哪些网站不可
以，它其实用得比较少。

3、发送请求

使用urllib库的request模块可以方便地发送请求并得到响应。我们先来看下它的具体用法。

3.1 urlopen

urllib.request 模块提供了最基本的构造 HTTP 请求的方法，利用这个模块可以模拟浏览器的请求发起过程，同时它还具有处理授权验证(Authentication)、重定向(Redirection)、浏览器 Cookie 以及其他一些功能。

下面我们体会-下 request 模块的强大之处。这里以 Python 官网为例,我们把这个网页抓取下来:

import urllib.request
response = urllib.request.urlopen("https://www.python.org")
print(response.read().decode("utf-8"))

ps:如果上述代码报错为”utf-8“时，可用下述代码。

import urllib.request  
import gzip  
from io import BytesIO  
#创建一个请求对象  
request = urllib.request.Request('https://python.org')    
#发起请求并获取响应对象  
response = urllib.request.urlopen(request)    
#检查响应头以确认内容是否被 gzip 压缩  
if response.info().get('Content-Encoding') == 'gzip':  # 读取压缩的响应数据  compressed_data = response.read()       # 使用 gzip 解压缩  gzip_stream = gzip.GzipFile(fileobj=BytesIO(compressed_data), mode='rb')  decoded_data = gzip_stream.read().decode('utf-8')       # 打印解码后的数据  print(decoded_data)  
else:  # 如果没有被 gzip 压缩，直接解码  print(response.read().decode('utf-8'))`

运行结果如图所示

这里我们只用了两行代码’便完成了Python官网的抓取,输出了其网页的源代码。得到源代码之后’我们想要的链接｀图片地址｀文本信息不就都可以提取出来了吗?

接下来,看看返回的响应到底是什么。利用type方法输出响应的类型:

import urllib.request
response = urllib.request.urlopen("https://www.python.org")
print(type(response))

输出结果如下:

<class 'http.client.HTTPResponse'>

可以看出，响应是一个HTTPResposne 类型的对象，主要包含read、readinto、getheader、getheaders、fileno 等方法，以及msg、version、status、reason、debuglevel、closed 等属性。得到响应之后，我们把它赋值给response 变量，然后就可以调用上述那些方法和属性，得到返回结果的一系列信息了。

例如，调用 read 方法可以得到响应的网页内容、调用 status 属性可以得到响应结果的状态码(200 代表请求成功，404代表网页未找到等)。

下面再通过一个实例来看看:

import urllib.request  
response = urllib.request.urlopen("https://www.python.org")
print(response.status)
print(response.getheaders())
print(response.getheader('Server'))

运行结果如下:

其中前两个输出分别是响应的状态码和响应的头信息;最后一个输出是调用 getheader 方法，并传人参数 Server，获取了响应头中 Server 的值，结果是 nginx，意思为服务器是用 Nginx 搭建的。利用最基本的 urlopen方法，已经可以完成对简单网页的 GET请求抓取。

❓如果想给链接传递一些参数，又该怎么实现呢?

👉首先看一下urlopen 方法的 API:

urllib,request.urlopen(url,data=None,[timeout,]*,cafile=NOne,capath=None,，cadefault=False，context=None)

可以发现，除了第一个参数用于传递 URL之外，我们还可以传递其他内容，例如 data(附加数据)、timeout(超时时间)等。

3.2 request

利用 urlopen方法可以发起最基本的请求,但它那几个简单的参数并不足以构建一个完整的请求。如果需要往请求中加人 Headers 等信息，就得利用更强大的 Request 类来构建请求了。

💪首先，我们用实例感受一下 Request 类的用法:

import urllib.request
request =urllib.request.Request('https://python.org')
response =urllib.request.urlopen(request)
print(response.read().decode('utf-8'))

可以发现，我们依然是用urlopen方法来发送请求，只不过这次该方法的参数不再是URL，而是一个 Request 类型的对象。通过构造这个数据结构，一方面可以将请求独立成一个对象，另一方面可更加丰富和灵活地配置参数。

下面我们看一下可以通过怎样的参数来构造 Request类，构造方法如下:

class urllib.request.Request(url,data=None, headers={},origin_req_host=None, unverifiable=False, method=None)

第一个参数 url用于请求 URL，这是必传参数，其他的都是可选参数。

第二个参数 data如果要传数据，必须传 bytes 类型的。如果数据是字典，可以先用urllib.parse模块里的 urlencode 方法进行编码。

第三个参数 headers是一个字典，这就是请求头，我们在构造请求时，既可以通过 headers 参数直接构造此项，也可以通过调用请求实例的 add header 方法添加。添加请求头最常见的方法就是通过修改User-Agent来伪装测览器。默认的User-Agent是Python-ur1lib,我们可以通过修改这个值来伪装浏览器。例如要伪装火狐浏览器,就可以把 User-Agent设置为:

Mozilla/5.0(X11;U;Linux i686)Gecko/20071127 Firefox/2.0.0.11

第四个参数 origin reg host 指的是请求方的 host 名称或者 IP 地址。

第五个参数 unverifiable 表示请求是否是无法验证的，默认取值是 False，意思是用户没有足够的权限来接收这个请求的结果。例如,请求一个HTML文档中的图片,但是没有自动抓取图像的权限这时 unverifiable 的值就是 True。

第六个参数 method 是一个字符串，用来指示请求使用的方法，例如 GET、POST 和 PUT 等。

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