【爬虫 | Python】解决‘Requests Max Retries Exceeded With Url‘报错的问题

背景

我们在写爬虫的时候，经常会遇到这样的报错信息：

HTTPConnectionPool(host=‘xxx.xxx.com’, port=443): Max retries exceeded with url: /api/v2/oauth (Caused by NewConnectionError(’: Failed to establish a new connection: [Errno 110] Connection timed out’))

这里有3个重要的信息点，分别是：

HTTPConnectionPool(host='xxx.xxx.com', port=443)

Max retries exceeded with url:

Connection timed out

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解决方案

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一、普遍方案

针对上述的问题，目前网上给出3种解决方案：

1.在Headers里添加Connection参数，使其为close，因为默认为keep-alive。

因为requests使用的http连接池在发出request后会继续保持connection处于活跃状态，而http线程池里的的线程数是有限的。当多次request后，随机使用完了线程池里的session，因此为避免此问题需要设置connection为close来断连。

headers = {
	'Connection': 'close' # 设置为关闭长连接
}

2.使用requests.close()来关闭连接。

使用self.close()主动断开宇服务器的连接。

req = requests.get(url='xxx', headers='xxx', data='xxx)
req.close()	# 关闭连接

3.使用request.session（）的请求方式。

创建session，然后主动断开。

s = requests.session()
s.keep_alive = False  # 关闭多余连接
s.get(url='xxx', headers='xxx', data='xxx)

上面的3种方案也许能解决问题，但是经过尝试，并非所有情况都能有效解决问题。下面给出更加全面和细致的解决方案。

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细致方案

俗话说，具体问题具体分析。“因地制宜”才能真正解决所遇到的问题。

当请求库无法成功将请求发送到发出的站点时，就会发生错误。发生这种情况是因为不同的原因。这是常见的。其中可能存在如下的问题所致：

1.错误的 URL （解决方案 1）
2.未能验证 SSL 证书（解决方案 2）
3.使用没有或不稳定的互联网连接的请求（解决方案 3）
4.发送太多请求或服务器太忙（解决方案 4）

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一、问题重述

1.错误的 URL

发生这种错误的其中一种可能的原因是你输入了错误的URL，导致request请求不到或超时。例如：

1.你把com写成了con，因此需要认真检查URL是否正确。

import requests
 
# 错误的URL，应为https://www.github.com
host = 'https://www.github.con' 
res = requests.get(url=host)
print(res) # 报错

2.你所调用的URL已失效或不存在，例如某个API已经失效或不存在，因此会发生此问题，可以使用浏览器检验一下该URL的有效性。

import requests
 
# 不存在的URL或已失效的URL
host = 'https://www.github.com/api/baidu' 
res = requests.get(url=host)
print(res) # 报错

上述问题输出：

requests.exceptions.ConnectionError: HTTPSConnectionPool(host='www.github.coxxx', port=443): Max retries exceeded with url: / (Caused by NewConnectionError(': Failed to establish a new connection: [Errno 111] Connection refused'))

可以观察到报错信息的最后部分是Connection refused。

2.未能验证 SSL 证书

默认情况下，请求库实施 SSL 证书验证以确保您建立安全连接。如果无法验证证书，您最终会遇到如下错误：

requests.exceptions.ConnectionError: HTTPSConnectionPool(host='www.github.coxxx', port=443): Max retries exceeded with url: / (Caused by NewConnectionError(': requests.exceptions.SSLError: [Errno 1] _ssl.c:503: error:14090086:SSL routines:SSL3_GET_SERVER_CERTIFICATE:certificate verify failed'))

可以观察到报错信息的最后部分是certificate verify failed。

3.网络不稳定

你所发送请求的主机与目标服务器之间的通信路线不稳定（如跨国）或两者之间其中之一的带宽受限导致的网络不稳定现象所致：

Error: requests.exceptions.ConnectionError: HTTPSConnectionPool(host=’www.github.com’, port=443): Max retries exceeded with url: / (Caused by NewConnectionError(‘: Failed to establish a new connection: [Errno -3] Temporary failure in name resolution’))

可以观察到报错信息的最后部分是Temporary failure in name resolution。

4.发送太多请求/服务器过载

当如此快地发出如此多的请求时，某些网站会阻止连接。与此相关的另一个问题是当服务器过载时——同时管理大量连接。或者你的IP已经被目标服务器加入了黑名单（被封锁IP）。在这种情况下，requests.get() 会抛出如下错误：

requests.exceptions.ConnectionError: HTTPConnectionPool(host='www.github.com', port=80): Max retries exceeded with url: / (Caused by NewConnectionError(': Failed to establish a new connection: [Errno 11001] getaddrinfo failed'))

HTTPConnectionPool(host='www.github.com', port=80): Max retries exceeded with url: /api/v2/oauth (Caused by NewConnectionError(': Failed to establish a new connection: [Errno 110] Connection timed out'))

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二、应对方案

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1.方案一：仔细检查 URL

确保您拥有正确且有效的 URL。考虑前面提到的有效 URL：“ https://www.github.com ”。“Max retries exceeded with url”错误主要发生在对www 和顶级域名（例如 .com）进行错误编辑时。

当方案/协议 (https) 被错误编辑时会出现另一个错误：requests.exceptions.InvalidSchema。如果二级域（在我们的例子中是“github”）被错误编辑，我们将被引导到一个完全不同的网站，如果该网站不存在，我们会收到 404 响应。

导致“超过 url 的最大重试次数”的其他错误 URL 是“wwt.github.com”和“https://www.github.com”（.com 之后的空格）。

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2.方案二：解决SSLError

如前所述，该错误是由不受信任的 SSL 证书引起的。最快的解决方法是在requests.get()上设置属性 verify=False。这告诉 requests 在不验证 SSL 证书的情况下发送请求。

requests.get('https://www.github.com', verify=False)

请注意，证书不会被验证；因此，您的应用程序将面临中间人攻击等安全威胁。对于在生产级别使用的脚本，最好避免使用此方法。

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3.方案三：解决网络不稳定的问题

此解决方案适用于间歇性连接中断的情况。在这些情况下，我们希望请求能够在抛出错误之前对请求进行多次尝试。对于这种情况，我们可以使用两种解决方案：

• 在 requests.get() 中发出超时参数。
• 在出现与连接相关的错误时重试连接。

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方案A

在 requests.get() 中发出超时参数。

1.如果服务器过载，我们可以使用超时来等待更长时间的响应。这将增加请求成功完成的机会。

import requests
 
url = 'https://www.github.com'
res = requests.get(url,  timeout=7)
print(res)

上面的代码将等待 7 秒，以便请求包连接到站点并读取源代码。

2.你可以将超时作为双元素元组传递，其中第一个元素是连接超时（与服务器建立连接的时间），第二个值是读取超时（允许客户端从服务器读取数据的时间）

requests.get('https://api.github.com', timeout=(3, 7))

使用以上线路时，必须在3秒内建立连接，7秒内读取数据；否则，请求会引发超时错误。

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方案B

在出现连接相关错误时重试连接.

这些请求使用urllib3 中的重试实用程序 ( urllib3.util.Retry ) 来重试连接。我们将使用以下代码发送请求：

import requests
from requests.adapters import HTTPAdapter, Retry
import time
 
def send_request(url,
    n_retries=4,
    backoff_factor=0.9,
    status_codes=[504, 503, 502, 500, 429]):
    
    sess = requests.Session()
    retries = Retry(connect=n_retries, backoff_factor=backoff_factor, status_forcelist=status_codes)
    sess.mount("https://", HTTPAdapter(max_retries=retries))
    sess.mount("http://", HTTPAdapter(max_retries=retries))
    res = sess.get(url)
    return res

我们在urllib3.util.Retry类中使​​用了以下参数：

• connect – 与连接相关的尝试次数。默认情况下， send_request()将进行 4 次尝试加 1 次（立即发生的原始请求）。
• backoff_factor – 确定重试之间的延迟。休眠时间使用公式{backoff_factor} * (2 ^ ({retry_number} – 1))计算。我们将在调用该函数时处理此参数的示例。
• status_forcelist – 仅重试导致 504、503、502、500 和 429 状态代码的所有连接。

现在让我们调用我们的函数并计时执行。

# 开始一个计时器
start_time = time.time()
 
# 请求Github API
url = "https://api.github.com/users"
res = send_request(url)
 
# 打印返回状态码
print(res.status_code)
 
# 结束计时器
end_time = time.time()
 
# 计算运行时长
print("Run time: ", end_time-start_time)

输出：

200
Run time:  0.8597214221954346

连接已成功完成（状态 200），耗时 0.86 秒。要查看退避的实现，让我们尝试向不存在的服务器发送请求，在异常发生时捕获异常并计算执行时间。

try:
    # 启动执行定时器
    start_time = time.time()
    url = "http://localhost/6000"
	# 调用send_request()方法向url发送请求
    # 这永远不会成功，因为没有服务器在运行
    # 在端口 6000 上。
    response = send_request(url)
    print(response.status_code)
except Exception as e:
    # 捕获任何异常 - 执行将在这里结束，因为
    # 请求无法连接到 http://localhost/6000
    print("Error Name: ", e.__class__.__name__)
    print("Error Message: ", e)
finally:
    # 选择结束时间
    end_time = time.time()
    # 计算执行所花费的时间
    print("Run time: ", end_time-start_time)

输出：

Error Name:  ConnectionError
Error Message:  HTTPConnectionPool(host='localhost', port=80): Max retries exceeded with url: /6000 (Caused by NewConnectionError(': Failed to establish a new connection: [Errno 111] Connection refused'))
Run time:  12.61784315109253

在 backoff_factor=0.9 的 4 次重试（加上 1 个原始请求）之后，执行时间为 12.6 秒。让我们使用之前看到的公式来计算睡眠时间。

sleeping_time = {backoff_factor} * (2 ^ ({retry_number} – 1))

总共有5个请求

• 第一个请求（立即发出）——睡眠0秒，
• 第一次重试（也是在第一次请求失败后立即发送）——0秒休眠，
• 第二次重试-> 0.9*(2^(2-1)) = 0.9*2 = 1.8 秒睡眠，
• 第三次重试 -> 0.9*(2^(3-1)) = 0.9*4 = 3.6 秒的休眠时间，以及，
• 第四次重试 -> 0.9*(2^(4-1)) = 0.9*8 = 7.2秒。

这是urllib3.util.Retry实现的总共 12.6 秒的休眠时间。实际执行时间为12.61784315109253秒。未说明的 0.01784315109253 差异归因于 DNC 和一般计算机电源延迟。

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4.方案四：超时处理服务器请求

一些网站会阻止网络爬虫。他们注意到机器人正在根据传递的标头发送请求。例如，让我们运行此代码并打开详细信息以查看幕后发生的情况。

import http.client
 
# turn verbose on
http.client.HTTPConnection.debuglevel = 1
import requests
url = 'https://www.github.com'
res = requests.get(url=url)
print(res)

输出(Curl)：

send: b'GET / HTTP/1.1\r\nHost: www.github.com\r\nUser-Agent: python-requests/2.28.1\r\nAccept-Encoding: gzip, deflate\r\nAccept: */*\r\nConnection: keep-alive\r\n\r\n'
reply: 'HTTP/1.1 200 OK\r\n'

在该日志中，您可以看到 User-Agent 是 python-requests v2.28.1 而不是真正的浏览器。使用此类标识，您可能会被阻止并收到“超过 url 的最大重试次数”错误。为避免这种情况，我们需要将我们的实际浏览器作为用户代理传递。您可以转到以下链接获取一些标头： http://myhttpheader.com/。在该链接中，我的用户代理是“Mozilla/5.0 (X11; Linux x86_64; rv:91.0) Gecko/20100101 Firefox/91.0”。现在让我们改用该用户代理。

import http.client
 
# 打开详细信息
http.client.HTTPConnection.debuglevel = 1
 
import requests
 
headers = {'User-Agent':'Mozilla/5.0 (X11; Linux x86_64; rv:91.0) Gecko/20100101 Firefox/91.0'}
url = 'https://www.github.com'
res = requests.get(url=url,  timeout=5, headers=headers)
print(res)

输出(Curl)：

send: b'GET / HTTP/1.1\r\nHost: www.github.com\r\nUser-Agent: Mozilla/5.0 (X11; Linux x86_64; rv:91.0) Gecko/20100101 Firefox/91.0\r\nAccept-Encoding: gzip, deflate\r\nAccept: */*\r\nConnection: keep-alive\r\n\r\n'
reply: 'HTTP/1.1 200 OK\r\n'

重要：

针对被高级反爬及被封禁IP的解决方法策略有所不同。

1.被高级反爬后的处理：
例如像国内rs这样的中高级动态反爬技术，其原理是检测用户浏览器环境是否为真实的用户环境。

针对此类问题需要采用更加高级的手段进行沙盒实验及补环境。

2.所使用的设备被目标主机封禁IP。

针对此类问题，可以使用IP代理池，每次请求都随机更换IP来避免被封禁；其次，需要降低请求的速率。

注意：请遵守所在国家或地区的法律法规。

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