爬虫-3.urllib请求

urllib模块基本介绍

  所谓网页抓取，就是把URL地址中指定的网络资源从网络流中读取出来，保存到本地。 在Python中有很多库可以用来抓取网页，我们先学习urllib。

urllib2 在 python3.x 中被改为urllib.request

urlopen()

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

• url: 需要打开的网址
• data：Post提交的数据
• timeout：设置网站的访问超时时间

直接用urllib.request模块的urlopen()获取页面，page的数据格式为bytes类型，需要decode()解码，转换成str类型。

#导入urllib库  
import urllib.request as url_request

# 向指定的url发送请求，并返回服务器响应的类文件对象
  response = url_request.urlopen("http://www.baidu.com")

# 类文件对象支持 文件对象的操作方法，如read()方法读取文件全部内容，返回字符串
html = response.read()

urlopen返回对象提供方法：

• read() , readline() ,readlines() , fileno() , close() ：对HTTPResponse类型数据进行操作
• info()：返回HTTPMessage对象，表示远程服务器返回的头信息
• getcode()：返回Http状态码。如果是http请求，200请求成功完成;404网址未找到
• geturl()：返回请求的url

使用Request

urllib.request.Request(url, data=None, headers={}, method=None)
使用request()来包装请求，再通过urlopen()获取页面。

#导入urllib库  
import urllib.request as url_request

#定义一个url资源
url = "www.baidu.com"

#定义请求头
my_headers = {
    "User-Agent" : "Mozilla/5.0 (compatible; MSIE 9.0; Windows NT 6.1; Trident/5.0;"
}

# url 连同 headers，一起构造Request请求，这个请求将附带 IE9.0 浏览器的User-Agent
req = url_request.Request(url, headers = my_headers)

# 向服务器发送这个请求，接受服务器的响应
response = url_request.urlopen(req)

html = response.read()

response响应

response是服务器响应的类文件，除了支持文件外，还支持以下操作

# 返回HTTP的响应码
response.getcode()

# 返回实际数据的URL，防止重定向问题
response.geturl()

# 返回服务器响应的HTTP报头
response.info()

User-Agent

直接用urllib给一个网站发送请求的话，有可能会拒绝我们的访问请求。
给我们的这个请求加上一个身份，就是所谓的User-Agent头。

浏览器 就是互联网世界上公认被允许的身份，如果我们希望我们的爬虫程序更像一个真实用户，那我们第一步，就是需要伪装成一个被公认的浏览器。用不同的浏览器在发送请求的时候，会有不同的User-Agent头。 urllib默认的User-Agent头为：Python-urllib/x.y（x和y是Python主版本和次版本号,例如 Python-urllib/2.7）

添加更多的Header信息

• User-Agent ：这个头部可以携带如下几条信息：浏览器名和版本号、操作系统名和版本号、默认语言
• Referer：可以用来防止盗链，有一些网站图片显示来源http://***.com，就是检查Referer来鉴定的
• Connection：表示连接状态，记录Session的状态。

可以通过调用Request.add_header() 添加/修改一个特定的header 也可以通过调用Request.get_header()来查看已有的header:

import urllib.request
import random

url = "http://www.baidu.com"

UserAgent_list = [
    "Mozilla/5.0 (Windows NT 6.1; ) Apple.... ",
    "Mozilla/5.0 (X11; CrOS i686 2268.111.0)... ",
    "Mozilla/5.0 (Macintosh; U; PPC Mac OS X.... ",
    "Mozilla/5.0 (Macintosh; Intel Mac OS... "
]

user_agent = random.choice(UserAgent_list)

request = urllib.request.Request(url)

#通过调用Request.add_header() 添加/修改一个特定的header
request.add_header("User-Agent", user_agent)

# 第一个字母大写，后面的全部小写
request.get_header("User-agent")

response = urllib.request.urlopen(req)

html = response.read()

GET请求和POST请求

编码和解码：
编码工作使用urllib.parse中的urlencode()函数，帮我们将key:value这样的键值对转换成"key=value"这样的字符串，解码工作可以使用urllib.parse的unquote()函数。

#导入urllib库  
from urllib import parse

#构造对象字典
word = {
    "name" : "小龙",
    "age" : 23
}

#编码，转换为查询字符串，对象之间用&分割
url_encode = parse.urlencode(word)    #python2为 urllib.urlencode(word)

#结果为 ：'name=%E5%B0%8F%E9%BE%99&age=23'

#解码
ret = parse.unquote(url_encode)  #python2为 urllib.unquote(word)

#结果为 ：'name=小龙&age=23'

GET方式

GET请求一般用于我们向服务器获取数据，请求内容添加在地址栏中，比如说，我们用百度搜索爬虫： https://www.baidu.com/s?wd=爬虫

在其中我们可以看到在请求部分里，http://www.baidu.com/s? 之后出现一个长长的字符串，其中就包含我们要查询的关键词爬虫，于是我们可以尝试用默认的Get方式来发送请求。

from urllib import parse,request

url = "http://www.baidu.com/s"
word = {"wd":"爬虫"}
word = parse.urlencode(word) #转换成url编码格式（字符串）
new_url = url + "?" + word    # url首个分隔符就是 ?

#构造请求头
headers={ "User-Agent": "Mozilla/5.0 (Windows NT 10.0; WOW64) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/51.0.2704.103 Safari/537.36"}

req = request.Request(new_url, headers=headers)

response = request.urlopen(req)

#读取html内容，并解码
html = response.read().decode("utf-8")

POST方式

Request请求对象的里有data参数，它就是用在POST里的，要传送的数据就是这个参数data，data是一个字典，里面要匹配键值对。

有道词典翻译网站：
输入测试数据，再通过使用Charles观察，其中有一条是POST请求，而向服务器发送的请求数据并不是在url里，我们可以试着模拟这个POST请求。

用POST方式发送请求

from urllib import parse, request

# POST请求的目标URL
url = "http://fanyi.youdao.com/translate?smartresult=dict&smartresult=rule&smartresult=ugc&sessionFrom=null"

headers={
    "User-Agent": "Mozilla/5.0 (Macintosh; Intel Mac OS X 10_12_6) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/68.0.3440.106 Safari/537.36"
}

formdata = {
    "type":"AUTO",
    "i":"i love python",
    "doctype":"json",
    "xmlVersion":"1.8",
    "keyfrom":"fanyi.web",
    "ue":"UTF-8",
    "action":"FY_BY_ENTER",
    "typoResult":"true"
}

data = parse.urlencode(formdata).encode('utf-8')

req = request.Request(url, data = data, headers = headers)
response = request.urlopen(req)

html = response.read().decode("utf-8")
result = json.loads(html)

发送POST请求时，需要特别注意headers的一些属性：

• Content-Length: 100：发送的表单数据长度为100，也就是字符个数是100个。
• X-Requested-With: XMLHttpRequest ：表示Ajax异步请求。
• Content-Type: application/x-www-form-urlencoded ： 表示浏览器提交 Web 表单时使用，表单数据会按照 name1=value1&name2=value2 键值对形式进行编码。

获取AJAX加载的内容

有些网页内容使用AJAX加载，只要记得，AJAX一般返回的是JSON,直接对AJAX地址进行post或get，就返回JSON数据了。

处理HTTPS请求 SSL证书验证

现在随处可见 https 开头的网站，urllib可以为 HTTPS 请求验证SSL证书，就像web浏览器一样，如果网站的SSL证书是经过CA认证的，则能够正常访问，如：https://www.baidu.com/等...

如果SSL证书验证不通过，或者操作系统不信任服务器的安全证书，比如浏览器在访问12306网站如：https://www.12306.cn/mormhweb/的时候，会警告用户证书不受信任。

urllib在访问的时候则会报出SSLError：

URLError: urlopen error [SSL: CERTIFICATE_VERIFY_FAILED] certificate verify failed (_ssl.c:590)

解决办法：单独处理SSL证书，让程序忽略SSL证书验证错误，即可正常访问。

try:
    _create_unverified_https_context = ssl._create_unverified_context
except AttributeError:
    # Legacy Python that doesn't verify HTTPS certificates by default
    pass
else:
    # Handle target environment that doesn't support HTTPS verification
    ssl._create_default_https_context = _create_unverified_https_context

关于CA

CA(Certificate Authority)是数字证书认证中心的简称，是指发放、管理、废除数字证书的受信任的第三方机构，如北京数字认证股份有限公司、上海市数字证书认证中心有限公司等...

CA的作用是检查证书持有者身份的合法性，并签发证书，以防证书被伪造或篡改，以及对证书和密钥进行管理。

现实生活中可以用身份证来证明身份， 那么在网络世界里，数字证书就是身份证。和现实生活不同的是，并不是每个上网的用户都有数字证书的，往往只有当一个人需要证明自己的身份的时候才需要用到数字证书。

普通用户一般是不需要，因为网站并不关心是谁访问了网站，现在的网站只关心流量。但是反过来，网站就需要证明自己的身份了。

比如说现在钓鱼网站很多的，比如你想访问的是www.baidu.com，但其实你访问的是www.daibu.com，所以在提交自己的隐私信息之前需要验证一下网站的身份，要求网站出示数字证书。

一般正常的网站都会主动出示自己的数字证书，来确保客户端和网站服务器之间的通信数据是加密安全的。