【网络爬虫】(1) 网络请求，urllib库介绍

各位同学好，今天开始和各位分享一下python网络爬虫技巧，从基本的函数开始，到项目实战。那我们开始吧。

1. 基本概念

这里简单介绍一下后续学习中需要掌握的概念。

（1）http 和 https 协议。http是超文本传输，接收HTML页面的方法，服务器80端口。https是http协议的加密版本，服务端口是443端口。 

（2）URL 统一资源定位符。形如：scheme://host:port/path/?query-string=xxx#anchor

以 https://www.bilibili.com/video/BV1eT4y1Z7NB?p=3 为例

scheme：访问协议，一般为 http 或 https。

host：主机名，域名。上面的 www.bilibili.com

path：查找路径。video/BV1eT4y1Z7NB 就是 path

port：端口号，访问网站时浏览器默认 80 端口

query-string：查询字符串。如上面的 ?p=3，如有多个，用&分隔

anchor：锚点。后台不用管，是前端用来做页面定位的。相当于现在停留的位置是网页的第几个小节。

注：在浏览器中请求一个url，浏览器会对url进行编码。除英文字母，数字和部分符号外，其他全部使用百分号和十六进制码值进行编码。中文字词需要重新编码后再发送给服务器

（3）常用的请求方法

GET 请求。只从服务器获取数据下来（下载文件），并不会对服务器资源产生任何影响的时候使用GET请求。

POST 请求。向服务器发送数据（登录），上传文件等，会对服务器资源产生影响时使用POST请求

2. urllib 库

urllib 库是 python3 中自带的网络请求库，可以模拟浏览器的行为，向服务器发送一个请求，并可以保存服务器返回的数据。

2.1 urlopen 函数

用于打开一个远程的 url 连接，并且向这个连接发出请求，获取响应结果。返回的结果是一个 https 响应对象，这个响应对象中记录了本次 https 访问的响应头和响应体。

使用方法为：

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

参数：

url： 需要打开的网址

data：字节流编码格式，可以用 urllib.parse.urlencode() 和 bytes() 方法转换参数格式，如果要设置了data参数，则请求方式为POST

timeout： 设置网站的访问超时时间，单位：秒。若不指定，则使用全局默认时间。若请求超时，则会抛出urllib.error.URLError异常。

返回值：

http.client.HTTPResponse对象： 返回类文件句柄对象，有read(size)，readline，readlines，getcode方法。read(size)若不指定size，则全部读出来。readline读取第一行。readlines返回值以多行的形式读出来。

getcode()： 获取响应状态。返回200，表示请求成功，返回404，表示网址未找到。

geturl()： 返回请求的url。

from urllib import request

# 打开网站，返回响应对象resp
resp = request.urlopen('https://www.baidu.com')

# 通过.read()读取这个网页的源代码，相当于在百度页面右键检查
print(resp.read())
# 返回网页信息

print(resp.getcode())  #状态码
# 200

resp.read() 返回类似如下信息，这里只显示部分

b'<html>\r\n<head>\r\n\t<script>\r\n\t\tlocation.replace(location.href.replace("https://","http://"));
\r\n\t</script>\r\n</head>\r\n<body>\r\n\t<noscript><meta http-equiv="refresh" content="0;
url=http://www.baidu.com/"></noscript>\r\n</body>\r\n</html>'

2.2 urlretrieve 函数

直接将远程数据下载到本地，方法如下：

rlretrieve(url, filename=None, reporthook=None, data=None)

参数：

url：下载链接地址

filename：指定了保存本地路径，若参数未指定，urllib 会生成一个临时文件保存数据。

reporthook：是一个回调函数，当连接上服务器、以及相应的数据块传输完毕时会触发该回调，我们可以利用这个回调函数来显示当前的下载进度。

data：指 POST 导服务器的数据，该方法返回一个包含两个元素的( filename，headers ) 元组，filename 表示保存到本地的路径，header 表示服务器的响应头

# 将百度的首页下载到本地
from urllib import request

# 下载某一张图片，传入图像的url和保存路径
request.urlretrieve('https://gimg2.baidu.com/image_search/src=http%3A%2F%2Fnimg.ws.126.net%2F%3Furl%3Dhttp%253A%252F%252Fdingyue.ws.126.net%252F2021%252F1010%252F90f82dafj00r0q72d001jc000hs009uc.jpg%26thumbnail%3D650x2147483647%26quality%3D80%26type%3Djpg&refer=http%3A%2F%2Fnimg.ws.126.net&app=2002&size=f9999,10000&q=a80&n=0&g=0n&fmt=jpeg?sec=1642840179&t=888aee0d4f561d7238b290c9da876362', 
                    'C:/Users/admin/Documents/Downloads/test1.jpg')

# 下载成功后返回：
('C:/Users/admin/Documents/Downloads/test1.jpg',
 <http.client.HTTPMessage at 0x26b86c85a60>)

2.3 urlencode 函数

用浏览器发送请求时，如果 url 中包含了中文或其他特殊字符，那么浏览器会自动进行编码。

如果使用代码发送请求，必须手动进行编码，这时需要 urlencode 函数实现。urlencode 把字典数据转换为url编码的数据

方法如下：

urllib.parse.urlencode( 字典 )

下面，对张三使用%和十六进制重新编码，键和键之间使用&号连接，空格使用+号连接

from urllib import parse
# 自定义一个字典，后续用于重新编码
params = {'name':'张三','age':18, 'greet':'hello world'}
# 对字典编码
result = parse.urlencode(params)
print(result)
# 除英文和数字外都使用 %号和十六进制来编码

# 打印结果
name=%E5%BC%A0%E4%B8%89&age=18&greet=hello+world

实际使用：

如果网址中有中文，需要先将中文从中分割出来，以字典的方式重新编码转换后，再拼接到网址中。

from urllib import parse

# url = 'https://www.baidu.com/s?wd=周杰伦'  # 直接用于网络请求时，ascii码不能识别

# 使用方法
url = 'https://www.baidu.com/s'

# 定义一个字典
params = {'wd':'周杰伦'}
# 对中文编码
qs = parse.urlencode(params)
print(qs)  #打印编码结果

# 拼接到网址url后面
url = url + '?' + qs
print(url)

# 网络请求，得到网页中的数据
resp = request.urlopen(url)
print(resp.read())

打印结果分别为

wd=%E5%91%A8%E6%9D%B0%E4%BC%A6

https://www.baidu.com/s?wd=%E5%91%A8%E6%9D%B0%E4%BC%A6

b'<html>\r\n<head>\r\n\t<script>\r\n\t\tlocation.replace(location.href.replace("https://","http://"));
\r\n\t</script>\r\n</head>\r\n<body>\r\n\t<noscript><meta http-equiv="refresh" content="0;
url=http://www.baidu.com/"></noscript>\r\n</body>\r\n</html>'

2.4 parse_qs 函数

将经过编码后的 url 参数解码，返回字典类型，方法如下：

urllib.parse.urlencode( url )

应用：

from urllib import parse

# 先对中文进行编码
params = {'name:':'张三','age':18,'greet':'hello world'}
qs = parse.urlencode(params)
print('编码后：',qs)

# 对编码后的结果解码
result = parse.parse_qs(qs)
print('解码后：', result)

打印结果如下：

编码后： name%3A=%E5%BC%A0%E4%B8%89&age=18&greet=hello+world

解码后： {'name:': ['张三'], 'age': ['18'], 'greet': ['hello world']}

2.4 urlparse 和 urlsplit 函数

分割 url 中的各个组成部分，分割成 scheme，host，path，params，query-string，anchor，具体含义看最上面。

这两个函数的区别是：urlsplit 不返回 params，但是这个参数params基本用不到。

（1）urlparse 方法

urllib.parse.urlparse(urlstring, scheme='', allow_fragments=True)

urlstring： 待解析的URL，必填项

scheme： 默认的协议，如 http 或 https 等。

allow_fragments： 即是否忽略fragment。若设为 False，fragment 部分就会被忽略，它会被解析为 path、parameters 或 query 的一部分，而 fragment 部分为空。

返回值为所有分割后的结果

# 使用 urlparse 方法

from urllib import parse

# 给出一个url网址
url = 'https://blog.csdn.net/dgvv4?spm=1001.5501#1'

# 使用 urlparse 解析分割 url 中的组成部分
result = parse.urlparse(url)

print(result)  # 获取所有属性

print('scheme:', result.scheme) # 获取指定属性

返回值如下：

ParseResult(scheme='https', netloc='blog.csdn.net', path='/dgvv4', params='', query='spm=1001.5501', fragment='1')

scheme: https

（2）urlsplit 方法

# 使用 urlsplit 方法

from urllib import parse

# 给出一个url网址
url = 'https://blog.csdn.net/dgvv4?spm=1001.5501#1'

# 使用 urlparse 解析分割 url 中的组成部分
result = parse.urlsplit(url)

print(result)

print('scheme:', result.scheme)

返回值如下，返回结果没有params参数

SplitResult(scheme='https', netloc='blog.csdn.net', path='/dgvv4', query='spm=1001.5501', fragment='1')

scheme: https

2.5 Request 函数

如果在请求时增加一些请求头，防止网页发现是爬虫，避免爬虫失败。那么就必须使用resquest.Resquest() 类来实现。比如要增加一个User-Agent。

from urllib import request, parse

# 输入请求
url = 'http://www.acga......com/'

# 输入浏览器页面的User-Agent请求头，使请求头更加像这个浏览器
headers = {'User-Agent':'Mozilla/5.0 (Windows NT 10.0; Win64; x64) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/96.0.4664.110 Safari/537.36 Edg/96.0.1054.62',
           'Refer':'http://www.acganime.com/'}

# data需要经过urlencode重新编码后才能传进去
data = {
    'first' : True,
    'pn' : 1, #第几页
    'kd' : 'cos' }
# 重新编码
data = parse.urlencode(data)
# 编码类型转换成utf-8
data = data.encode('utf-8')

# 使用request.Request，添加请求头，只是定义好了一个类，并没有发送请求
req = request.Request(url, headers=headers, data=data, method='POST') #请求方式为get   

# 使用 urlopen 方法获取网页信息
resp = request.urlopen(req)  #传入添加请求头后的类
print(resp.read().decode('utf-8')) # 转换成utf-8显示结果

返回爬取的网页数据：

<!DOCTYPE html>
<html lang="zh-CN">
<head>
    <meta charset="UTF-8">
    <meta http-equiv="X-UA-Compatible" content="IE=edge,chrome=1">
    <meta name="renderer" content="webkit">
<!--     <meta name="referrer" content="no-referrer" /> -->
    <meta name="viewport" content="initial-scale=1.0,maximum-scale=5,width=device-width,viewport-fit=cover">
.........................................................

推广，发起网络请求的计算机的IP地址，可从如下活动获得：

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