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Python爬虫中urllib库的进阶学习

时间：2020-12-30 14:27:37 | 栏目：Python代码 | 点击：次

urllib的基本用法

urllib库的基本组成

利用最简单的urlopen方法爬取网页html

利用Request方法构建headers模拟浏览器操作

error的异常操作

urllib库除了以上基础的用法外，还有很多高级的功能，可以更加灵活的适用在爬虫应用中，比如：

使用HTTP的POST请求方法向服务器提交数据实现用户登录

使用代理IP解决防止反爬

设置超时提高爬虫效率

解析URL的方法

本次将会对这些内容进行详细的分析和讲解。

POST请求

POST是HTTP协议的请求方法之一，也是比较常用到的一种方法，用于向服务器提交数据。博主先介绍进行post请求的一些准备工作，然后举一个例子，对其使用以及更深层概念进行详细的的剖析。

POST请求的准备工作

既然要提交信息给服务器，我们就需要知道信息往哪填，填什么，填写格式是什么？带这些问题，我们往下看。

同样提交用户登录信息（用户名和密码），不同网站可能需要的东西不一样，比如淘宝反爬机制较复杂，会有其它一大串的额外信息。这里，我们以豆瓣为例（相对简单），目标是弄清楚POST是如何使用的，复杂内容会在后续实战部分与大家继续分享。

抛出上面像淘宝一样需要的复杂信息，如果仅考虑用户名和密码的话，我们的准备工作其实就是要弄明白用户名和密码标签的属性name是什么，以下两种方法可以实现。

浏览器F12查看element获取

也可以通过抓包工具Fiddler获取。

废话不多说了，让我们看看到底如何找到name？

1. 浏览器F12

通过浏览器F12元素逐层查看到（我是用的Chrome），邮箱/手机号标签的name="form_email", 密码的标签name="form_email"，如下图红框所示。

但要说明的是，两个标签的name名称并不是固定的，上面查看的name名称只是豆瓣网站定义的，不代表所有。其它的网站可能有会有不同的名称，比如name="username", name="password"之类的。因此，针对不同网站的登录，需要每次查看name是什么。

2. 通过fiddler抓包工具

博主推荐使用fiddler工具，非常好用。爬虫本身就是模拟浏览器工作，我们只需要知道浏览器是怎么工作的就可以了。

fiddler会帮助我们抓取浏览器POST请求的所有内容，这样我们得到了浏览器POST的信息，把它填到爬虫程序里模拟浏览器操作就OK了。另外，也可以通过fiddler抓到浏览器请求的headers，非常方便。

安装fiddler的小伙伴们注意：fiddler证书问题的坑（无法抓取HTTPs包），可以通过Tools ―> Options ―>HTTPS里面打勾Decrypt HTTPS traffic修改证书来解决。否则会一直显示抓取 Tunnel 信息包...

好了，完成了准备工作，我们直接上一段代码理解下。

POST请求的使用

# coding: utf-8
import urllib.request
import urllib.error
import urllib.parse

# headers 信息，从fiddler上或你的浏览器上可复制下来
headers = {'Accept': 'text/html,application/xhtml+xml,
    application/xml;q=0.9,image/webp,image/apng,
    */*;q=0.8',
    'Accept-Language': 'zh-CN,zh;q=0.9',
    'User-Agent': 'Mozilla/5.0 (Windows NT 6.3; 
           Win64; x64) AppleWebKit/537.36 
           (KHTML, like Gecko)Chrome/48.0
           .2564.48 Safari/537.36'
    }
# POST请求的信息，填写你的用户名和密码
value = {'source': 'index_nav',
   'form_password': 'your password',
   'form_email': 'your username'
   }
try:
data = urllib.parse.urlencode(value).encode('utf8')
response = urllib.request.Request(
'https://www.douban.com/', data=data, headers=headers)
html = urllib.request.urlopen(response)
result = html.read().decode('utf8')
print(result)
except urllib.error.URLError as e:
if hasattr(e, 'reason'):
  print('错误原因是' + str(e.reason))
except urllib.error.HTTPError as e:
if hasattr(e, 'code'):
  print('错误编码是' + str(e.code))
else:
print('请求成功通过。')

运行结果：

<!DOCTYPE HTML>
<html lang="zh-cmn-Hans" class="ua-windows ua-webkit">
<head>
<meta charset="UTF-8">
<meta name="description" content="提供图书、电影、音乐唱片的
推荐、评论和价格比较，以及城市独特的文化生活。">
.....
window.attachEvent('onload', _ga_init);
}
</script>
</body>
</html>

注意：复制header的时候请去掉 这一项'Accept-Encoding':' gzip, deflate， 否则会提示decode的错误。

POST请求代码分析

我们来分析一下上面的代码，与urllib库request的使用基本一致，urllib库request的基本用法可参考上篇文章Python从零学爬虫，这里多出了post的data参数和一些解析的内容，着重讲解一下。

data = urllib.parse.urlencode(value).encode('utf8')

这句的意思是利用了urllib库的parse来对post内容解析，为什么要解析呢？

这是因为post内容需要进行一定的编码格式处理后才能发送，而编码的规则需要遵从RFC标准，百度了一下RFC定义，供大家参考：

Request ForComments（RFC），是一系列以编号排定的文件。文件收集了有关互联网相关信息，以及UNIX和互联网社区的软件文件。目前RFC文件是由InternetSociety（ISOC）赞助发行。基本的互联网通信协议都有在RFC文件内详细说明。RFC文件还额外加入许多的论题在标准内，例如对于互联网新开发的协议及发展中所有的记录。因此几乎所有的互联网标准都有收录在RFC文件之中。

而parse的urlencode方法是将一个字典或者有顺序的二元素元组转换成为URL的查询字符串（说白了就是按照RFC标准转换了一下格式）。然后再将转换好的字符串按UTF-8的编码转换成为二进制格式才能使用。

注：以上是在Python3.x环境下完成，Python3.x中编码解码规则为 byte―>string―>byte的模式，其中byte―>string为解码，string―>byte为编码

代理IP

代理IP的使用

为什么要使用代理IP？因为各种反爬机制会检测同一IP爬取网页的频率速度，如果速度过快，就会被认定为机器人封掉你的IP。但是速度过慢又会影响爬取的速度，因此，我们将使用代理IP取代我们自己的IP，这样不断更换新的IP地址就可以达到快速爬取网页而降低被检测为机器人的目的了。

同样利用urllib的request就可以完成代理IP的使用，但是与之前用到的urlopen不同，我们需要自己创建订制化的opener。什么意思呢？

urlopen就好像是opener的通用版本，当我们需要特殊功能（例如代理IP）的时候，urlopen满足不了我们的需求，我们就不得不自己定义并创建特殊的opener了。

request里面正好有处理各种功能的处理器方法，如下：

ProxyHandler, UnknownHandler, HTTPHandler,
HTTPDefaultErrorHandler, HTTPRedirectHandler,
FTPHandler, FileHandler, HTTPErrorProcessor, DataHandler

我们要用的是第一个ProxyHandler来处理代理问题。

让我们看一段代码如何使用。

# coding:utf-8
import urllib.request
import urllib.error
import urllib.parse
# headers信息，从fiddler上或浏览器上可复制下来
headers = {'Accept': 'text/html,application/xhtml+xml,
    application/xml;q=0.9,image/webp,image/apng,
    */*;q=0.8',
    'Accept-Language': 'zh-CN,zh;q=0.9',
    'User-Agent': 'Mozilla/5.0 (Windows NT 6.3;
           Win64;
           x64) AppleWebKit/537.36 (KHTML, 
           like Gecko)Chrome/48.0.2564.48 
           Safari/537.36'
    }
# POST请求的信息
value = {'source': 'index_nav',
   'form_password': 'your password',
   'form_email': 'your username'
   }
# 代理IP信息为字典格式，key为'http'，value为'代理ip：端口号'
proxy = {'http': '115.193.101.21:61234'}
try:
data = urllib.parse.urlencode(value).encode('utf8')
response = urllib.request.Request(
'https://www.douban.com/', data=data, headers=headers)
# 使用ProxyHandler方法生成处理器对象
proxy_handler = urllib.request.ProxyHandler(proxy)
# 创建代理IP的opener实例
opener = urllib.request.build_opener(proxy_handler)
# 将设置好的post信息和headers的response作为参数
html = opener.open(response)
result = html.read().decode('utf8')
print(result)
except urllib.error.URLError as e:
if hasattr(e, 'reason'):
  print('错误原因是' + str(e.reason))
except urllib.error.HTTPError as e:
if hasattr(e, 'code'):
  print('错误编码是' + str(e.code))
else:
print('请求成功通过。')

在上面post请求代码的基础上，用自己创建的opener替换urlopen即可完成代理IP的操作，代理ip可以到一些免费的代理IP网站上查找。

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