爬虫实战学习笔记_2 网络请求urllib模块+设置请求头+Cookie+模拟登陆

1 urllib模块

1.1 urllib模块简介

Python3中将urib与urllib2模块的功能组合，并且命名为urllib。Python3中的urllib模块中包含多个功能的子模块，具体内容如下。

• urllib.request：用于实现基本HTTP请求的模块。
• urlb.error：异常处理模块，如果在发送网络请求时出现了错误，可以捕获的有效处理。
• urllib.parse：用于解析URL的模块。
• urllib.robotparser：用于解析robots.txt文件，判断网站是否可以爬取信息。

1.2 发送网络请求urllib.request.urlopen()

1.2.1 urllib.request.urlopen()函数简介

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

• url：需要访问网站的URL完整地址
• data：该参数默认为None,通过该参数确认请求方式，如果是None,表示请求方式为GET,否则请求方式为POST。在发送POST请求时，参数daa需要以字典形式的数据作为参数值，并且需要将字典类型的参数值转换为字节类型的数据才可以实现POST请求。
• timeout：设置网站访问超时时间，以秒为单位。
• cafile：指定包含CA证书的单个文件，
• capah：指定证书文件的目录。
• cadefault：CA证书默认值
• context：描述SSL选项的实例。

1.2.2 发送GET请求

import urllib.request
response = urllib.request.urlopen("https://www.baidu.com/")
print("response:",response)
# 输出： response: 

1.2.3 获取状态码、响应头、获取HTMl代码 

import urllib.request
url = "https://www.baidu.com/"
response = urllib.request.urlopen(url=url)
print("响应状态码：",response.status)
# 输出： 响应状态码： 200
print("响应头信息：",response.getheaders())
# 响应头信息： [('Accept-Ranges', 'bytes'), ('Cache-Control', 'no-cache'), ('Content-Length', '227'), ('Content-Type', 'text/html'), ('Date', 'Wed, 09 Mar 2022 10:45:04 GMT'), ('P3p', 'CP=" OTI DSP COR IVA OUR IND COM "'), ('P3p', 'CP=" OTI DSP COR IVA OUR IND COM "'), ('Pragma', 'no-cache'), ('Server', 'BWS/1.1'), ('Set-Cookie', 'BD_NOT_HTTPS=1; path=/; Max-Age=300'), ('Set-Cookie', 'BIDUPSID=5C4759402F5A8C38E347A1E6FB8788EF; expires=Thu, 31-Dec-37 23:55:55 GMT; max-age=2147483647; path=/; domain=.baidu.com'), ('Set-Cookie', 'PSTM=1646822704; expires=Thu, 31-Dec-37 23:55:55 GMT; max-age=2147483647; path=/; domain=.baidu.com'), ('Set-Cookie', 'BAIDUID=5C4759402F5A8C384F12C0C34D5D3B36:FG=1; max-age=31536000; expires=Thu, 09-Mar-23 10:45:04 GMT; domain=.baidu.com; path=/; version=1; comment=bd'), ('Strict-Transport-Security', 'max-age=0'), ('Traceid', '1646822704264784359414774964437731406767'), ('X-Frame-Options', 'sameorigin'), ('X-Ua-Compatible', 'IE=Edge,chrome=1'), ('Connection', 'close')]
print("响应头指定信息：",response.getheader('Accept-Ranges'))
# 响应头指定信息： bytes
print("目标页面的Html代码 \n ",response.read().decode('utf-8'))
# 即为Html文件的内容

1.2.4 发送POST请求

urlopen()方法在默认的情况下发送的是GET请求，如果需要发送POST请求，可以为其设置data参数、该参数是byte类型，需要使用bytes()方法将参数值进行数据类型转换

import urllib.request
import urllib.parse

url = "https://www.baidu.com/"
data = bytes(urllib.parse.urlencode({'hello':'python'}),encoding='utf-8') # 将表单转化为bytes类型，并且设置编码
response = urllib.request.urlopen(url=url,data=data,timeout=0.1) # 发送网络请求 设置超时时间0.1s
print(response.read().decode('utf-8')) # 读取Html代码进行编码

1.2.5 处理网络超市异常

如果遇到了超时异常，爬虫程序将在此处停止。所以在实际开发中开发者可以将超时异常捕获，然后处理下面的爬虫任务。以上述发送网络请求为例，将超时参数imeout设置为0.1s，然后使用try...excpt 捕获异常并判断如果是超时异常就模拟自动执行下一个任务。

import urllib.request
import urllib.error
import socket

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

try:
    response = urllib.request.urlopen(url=url,timeout=0.1)
    print(response.read().decode('utf-8'))
except urllib.error.URLError as error :
    if isinstance(error.reason,socket.timeout):
        print("当前任务已经超时，即将执行下一任务")

2 设置请求头

2.1 urllib.request.Request()

urlopen()方法可以实现最基本的请求的发起，但如果要加入Headers等信息，就可以利用Request类来构造请求。

2.1.1 函数原型
使用方法为：

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

2.1.2 参数解析

• url：要请求的URL地址
• data ：必须是bytes(字节流）类型，如果是字典，可以用urllib.parse模块里的urlencode()编码
• headers：是一个字典类型，是请求头。①在构造请求时通过headers参数直接构造，也可以通过调用请求实例的add_header()方法添加。②通过请求头伪装浏览器，默认User-Agent是Python-urllib。要伪装火狐浏览器，可以设置User-Agent为Mozilla/5.0 (x11; U; Linux i686) Gecko/20071127 Firefox/2.0.0.11
• origin_req_host：指定请求方的host名称或者ip地址
• unverifiable：设置网页是否需要验证，默认是False，这个参数一般也不用设置。
• method ：字符串，用来指定请求使用的方法，比如GET，POST和PUT等。

2.1.3 设置请求头的作用

请求头参数是为了模拟浏览器向网页后台发送网络请求，这样可以避免服务器的反爬措施。使用urlopen()方法发送网络请求时，其本身并没有设置请求头参数，所以向测试地址发送请求时，返回的信息中headers将显示默认值。

所以在设置请求头信息前，需要在浏览器中找到一个有效的请求头信息。以谷歌浏览器为例2

2.1.4 手动寻找请求头

F12打开开发工具，选择 Network 选项，接着任意打开一个网页，在请求列表中找到Headers选项中找到请求头。

 2.2 设置请求头

import urllib.request
import urllib.parse
url = "https://www.baidu.com/" # 设置请求地址
#设置请求头信息
headers = {"User-Agent": "Mozilla/5.0 (Windows NT 10.0; WOW64) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/86.0.4240.198 Safari/537.36"}
# data转化为bytes类型，并设置编码方式
data = bytes(urllib.parse.urlencode({'hello':'python'}),encoding='utf-8')
# 创建Request类型对象
url_post = urllib.request.Request(url=url,data=data,headers=headers,method='POST')
# 发送网络请求
response = urllib.request.urlopen(url_post)
# 读取HTMl代码并进行UTF-8编码
print(response.read().decode('utf-8'))

3 Cookie

   Cookie是服务器向客户端返回响应数据时所留下的标记，当客户端再次访问服务器时将携带这个标记。一般在实现登录一个页面时，登录成功后，会在浏览器的Cookie中保留一些信息，当浏览器再次访问时会携带Cook中的信息，经过服务器核对后便可以确认当前用户已经登录过，此时可以直接将登录后的数据返回。
    在使用网络爬虫获取网页登录后的数据时，除了使用模拟登录以外，还可以获取登录后的Cookie，然后利用这个Cookie再次发送请求时，就能以登录用户的身份获取数据。

3.1 模拟登陆

3.1.1 登陆前准备

目标地址：site2.rjkflm.com:666

账号：test01test

密码：123456

3.1.2 查看登陆目标地址

得到以下信息

Request URL:http://site2.rjkflm.com:666/index/index/login.html

3.1.2 实现模拟登陆

import urllib.request
import urllib.parse

url = "http://site2.rjkflm.com:666/index/index/chklogin.html"
# 设置表单
data = bytes(urllib.parse.urlencode({'username':'test01test','password':'123456'}),encoding='utf-8')
# 将bytes转化，并且设置编码
r = urllib.request.Request(url=url,data=data,method='POST')
response = urllib.request.urlopen(r) # 发送请求
print(response.read().decode('utf-8'))
# 返回：{"status":true,"msg":"登录成功！"}

3.1.3 获取Cookies

import urllib.request
import urllib.parse
import http.cookiejar
import json

url = "http://site2.rjkflm.com:666/index/index/chklogin.html"
# 设置表单
data = bytes(urllib.parse.urlencode({'username':'test01test','password':'123456'}),encoding='utf-8')

cookie_file = 'cookie.txt'
cookie = http.cookiejar.LWPCookieJar(cookie_file) # 创建LWPCookieJar对象
# 生成 Cookie处理器
cookie_processor = urllib.request.HTTPCookieProcessor(cookie)
# 创建opener对象
opener = urllib.request.build_opener(cookie_processor)
response = opener.open(url,data=data) # 发送网络请求
response = json.loads(response.read().decode('utf-8'))['msg']
if response == '登陆成功':
    cookie.save(ignore_discard=True,ignore_expires=True) # 保存Cookie文件

3.1.4 载入Cookies

import urllib.request
import http.cookies

import urllib.request  # 导入urllib.request模块
import http.cookiejar  # 导入http.cookiejar子模块
# 登录后页面的请求地址
url = 'http://site2.rjkflm.com:666/index/index/index.html'
cookie_file = 'cookie.txt'   # cookie文件

cookie = http.cookiejar.LWPCookieJar() # 创建LWPCookieJar对象
# 读取cookie文件内容
cookie.load(cookie_file,ignore_expires=True,ignore_discard=True)
# 生成cookie处理器
handler = urllib.request.HTTPCookieProcessor(cookie)
# 创建opener对象
opener = urllib.request.build_opener(handler)
response = opener.open(url) # 发送网络请求
print(response.read().decode('utf-8')) # 打印登录后页面的html代码