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Python3 爬虫学习笔记 C01 【基本库 urllib 的使用】

發布時間：2023/12/10 python 30 豆豆
生活随笔 收集整理的這篇文章主要介紹了 Python3 爬虫学习笔记 C01 【基本库 urllib 的使用】 小編覺得挺不錯的,現在分享給大家,幫大家做個參考.
Python3 爬蟲學習筆記第一章 —— 【基本庫 urllib 的使用】

文章目錄

  • 【1.1】 urllib 簡介
  • 【1.2】 urllib.request 發送請求
    • 【1.2.1】 urllib.request.urlopen()
      • 【1.2.1.1】 基本使用方法
      • 【1.2.1.2】 添加參數
        • ● data 參數
        • ● timeout 參數
    • 【1.2.2】 urllib.request.Request()
    • 【1.2.3】 urllib.request.urlretrieve()
  • 【1.3】 urllib.error 異常處理
    • 【1.3.1】 URLError
    • 【1.3.2】 HTTPError
    • 【1.3.3】 進階用法
  • 【1.4】 urllib.parse 解析 URL
    • 【1.4.1】 urllib.parse.urlencode()
    • 【1.4.2】 urllib.parse.parse_qs()
    • 【1.4.3】 urllib.parse.parse_qsl()
    • 【1.4.4】 urllib.parse.urlparse()
    • 【1.4.5】 urllib.parse.urlunparse()
    • 【1.4.6】 urllib.parse.urlsplit()
    • 【1.4.7】 urllib.parse.urlunsplit()
    • 【1.4.8】 urllib.parse.urljoin()
    • 【1.4.9】 urllib.parse.quote()
    • 【1.4.10】 urllib.parse.unquote()
  • 【1.5】 urllib.robotparser 爬取權限判斷
    • 【1.5.1】 Robots 協議簡介
    • 【1.5.2】 RobotFileParser 類常用方法

【1.1】 urllib 簡介

在 Python 中有兩種方式可以發送 HTTP 請求，分別是自帶的 urllib 庫和第三方的 requests 庫

urllib 庫：Python 內置的 HTTP 請求庫，無需額外安裝即可使用；Python 2 中有 urllib 和 urllib2 兩個庫來實現請求的發送，Python 3 中統一為 urllib。官方文檔：https://docs.python.org/3/library/urllib.html

urllib 所包含的常用模塊：

  • urllib.request：模擬發送請求；
  • urllib.error：異常處理模塊，用于捕獲異常；
  • urllib.parse：解析、拆分、合并URL；
  • urllib.robotparser：讀取網站的 robots.txt 文件，判斷哪些內容可以爬取。

urllib.request 所包含的常用方法：

  • urllib.request.urlopen()：打開網址URL，這可以是一個字符串或一個 Request對象；
  • urllib.request.Request()：在請求的時候傳入一些 headers 等信息；
  • urllib.request.urlretrieve()：將獲取的URL的內容寫到文件目錄中去。

urllib.error 所包含的兩個異常：

  • URLError：繼承自 OSError 類，是 error 異常模塊的基類，由 request 模塊產生的異常都可以通過捕獲這個類來處理。
  • HTTPError：是 URLError 的子類，專門用來處理 HTTP 請求錯誤，比如認證請求失敗等。

urllib.parse 所包含的常用方法：

  • urllib.parse.urlencode()：將字典參數序列化為 GET 請求參數；
  • urllib.parse.parse_qs()：將 GET 請求參數反序列化轉回字典；
  • urllib.parse.parse_qsl()：將參數轉化為元組組成的列表；
  • urllib.parse.urlparse()：對 URL 進行分段（返回6個結果）；
  • urllib.parse.urlunparse()：對 URL 進行組合（長度必須為6）；
  • urllib.parse.urlsplit()：對 URL 進行分段（不單獨解析params部分，返回5個結果）；
  • urllib.parse.urlunsplit()：對 URL 進行組合（長度必須為5）；
  • urllib.parse.urljoin()：對 URL 進行組合（沒有長度限制，給定兩個參數，自動分析 scheme、netloc 和 path 這 3 個內容并對新鏈接缺失的部分進行補充，最后返回結果）；
  • urllib.parse.quote()：將內容轉化為 URL 編碼格式；
  • urllib.parse.unquote()：對 URL 進行解碼。

urllib.robotparser 所包含的類：

  • RobotFileParser：根據網站的 robots.txt 文件來判斷一個爬取爬蟲是否有權限來爬取這個網頁

【1.2】 urllib.request 發送請求

【1.2.1】 urllib.request.urlopen()

【1.2.1.1】 基本使用方法

urlopen() 函數的 API：

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

基本使用：運行以下代碼可得到 https://www.itrhx.com/ 的網頁源代碼：

import urllib.requestresponse = urllib.request.urlopen('https://www.itrhx.com/') print(response.read().decode('utf-8'))

輸出響應對象的類型和屬性：

import urllib.requestresponse = urllib.request.urlopen('https://www.itrhx.com/') print(type(response)) # 響應類型 print(response.status) # 返回結果的狀態碼，200代表請求成功 print(response.getheaders()) # 響應的頭信息 print(response.getheader('Server')) # 獲取響應頭的 server 值

運行結果：

<class 'http.client.HTTPResponse'> 200 [('Content-Type', 'text/html; charset=utf-8'), ('Server', 'GitHub.com'), ('Last-Modified', 'Sat, 17 Aug 2019 12:16:48 GMT'), ('ETag', '"5d57f030-10863"'), ('Access-Control-Allow-Origin', '*'), ('Expires', 'Sat, 17 Aug 2019 19:41:25 GMT'), ('Cache-Control', 'max-age=600'), ('X-Proxy-Cache', 'MISS'), ('X-GitHub-Request-Id', 'C748:735D:5B7461:619B95:5D58560B'), ('Content-Length', '67683'), ('Accept-Ranges', 'bytes'), ('Date', 'Sun, 18 Aug 2019 13:28:44 GMT'), ('Via', '1.1 varnish'), ('Age', '228'), ('Connection', 'close'), ('X-Served-By', 'cache-tyo19931-TYO'), ('X-Cache', 'HIT'), ('X-Cache-Hits', '1'), ('X-Timer', 'S1566134924.190474,VS0,VE0'), ('Vary', 'Accept-Encoding'), ('X-Fastly-Request-ID', '25a69f8130fc9cae412d28990a724543d7d05e8b')] GitHub.com

【1.2.1.2】 添加參數

根據 urlopen() 函數的 API 可知，除了最基本的 URL 參數以外，我們還可以傳遞其他內容，比如 data（附加數據）、timeout（超時時間）等，以下用 data 和 timeout 參數舉例說明。

● data 參數

如果要添加 data 參數，需要使用 bytes 方法將參數轉化為字節流編碼格式的內容，即 bytes 類型。另外，如果傳遞了這個參數，則它的請求方式就不再是 GET 方式，而是 POST 方式。代碼示例：

import urllib.parse import urllib.requestdata = bytes(urllib.parse.urlencode({'word': 'hello'}), encoding='utf8') response = urllib.request.urlopen('http://httpbin.org/post', data=data) print(response.read())

httpbin.org 站點提供 HTTP 請求測試，http://httpbin.org/post 用于測試 POST 請求，示例中傳遞一個值為 hello 的 word 參數。使用 bytes 方法，將其轉碼成 bytes（字節流）類型。該方法的第一個參數需要是 str（字符串）類型，需要用 urllib.parse 模塊里的 urlencode 方法來將參數字典轉化為字符串；第二個參數指定編碼格式為 utf8，運行結果：

b'{"args": {},"data": "", "files": {},"form": {"word": "hello"},"headers": {"Accept-Encoding": "identity", "Content-Length": "10","Content-Type": "application/x-www-form-urlencoded","Host": "httpbin.org","User-Agent": "Python-urllib/3.6"}, "json": null, "origin": "171.115.101.10, 171.115.101.10", "url": "https://httpbin.org/post" }'

● timeout 參數

舉例：

import urllib.requestresponse = urllib.request.urlopen('http://httpbin.org/get', timeout=0.1) print(response.read())

運行結果：

... During handling of the above exception, another exception occurred:Traceback (most recent call last):File "C:/Users/Lenovo/Desktop/1.py", line 2, in <module>response = urllib.request.urlopen('http://httpbin.org/get', timeout=0.1)... urllib.error.URLError: <urlopen error timed out>

timeout 設置為0.1，0.1秒過后服務器沒有響應，便會拋出 URLError 異常
進階：使用 try except 語句拋出異常

【1.2.2】 urllib.request.Request()

Request() 方法可以在請求的時候傳入一些 data、headers 等信息
Request() 的構造方法：

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

構造方法各個參數的解釋：

  • url：用于請求 URL，這是必傳參數，其他都是可選參數。

  • data：如果要傳，必須傳 bytes（字節流）類型的。如果它是字典，可以先用 urllib.parse 模塊里的 urlencode() 編碼。

  • headers：是一個字典，它就是請求頭，可以在構造請求時通過 headers 參數直接構造，也可以通過調用請求實例的 add_header() 方法添加。添加請求頭最常用的用法就是通過修改 User-Agent 來偽裝瀏覽器，默認的 User-Agent 是 Python-urllib，我們可以通過修改它來偽裝瀏覽器。

  • origin_req_host：指的是請求方的 host 名稱或者 IP 地址。

  • unverifiable：表示這個請求是否是無法驗證的，默認是 False，意思就是說用戶沒有足夠權限來選擇接收這個請求的結果。例如，我們請求一個 HTML 文檔中的圖片，但是我們沒有自動抓取圖像的權限，這時 unverifiable 的值就是 True。

  • method：是一個字符串，用來指示請求使用的方法，比如 GET、POST 和 PUT 等。

簡單舉例：

import urllib.request import urllib.parseurl = 'http://www.baidu.com/'# 定制要偽裝的頭部 headers = {'User-Agent': 'Mozilla/5.0 (Windows NT 10.0; Win64; x64) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/73.0.3683.86 Safari/537.36' } # 構建請求對象 request = urllib.request.Request(url=url, headers=headers) # 發送請求 response = urllib.request.urlopen(request) print(response.read().decode())

【1.2.3】 urllib.request.urlretrieve()

將獲取到的 URL 內容保存到當前文件夾，簡單舉例：

import urllib.requesturl = 'https://www.itrhx.com/images/trhx.png'# response = urllib.request.urlopen(image_url) # with open('trhx.png', 'wb') as fp: # fp.write(response.read())urllib.request.urlretrieve(url, 'trhx.png')

【1.3】 urllib.error 異常處理

【1.3.1】 URLError

如果打開一個不存在的頁面，就會出現 URLError 錯誤，該錯誤有一個 reason 屬性，用于返回錯誤的原因。簡單舉例：

from urllib import request, error try: response = request.urlopen('https://www.itrhx.com/index/') except error.URLError as e: print(e.reason)

輸出結果：

Not Found

【1.3.2】 HTTPError

URLError 的子類，專門用來處理 HTTP 請求錯誤，比如認證請求失敗等。它有如下3個屬性：

  • code：返回 HTTP 狀態碼，比如 404 表示網頁不存在，500 表示服務器內部錯誤等。
  • reason：同父類一樣，用于返回錯誤的原因。
  • headers：返回請求頭。

簡單舉例：

from urllib import request, error try: response = request.urlopen('https://www.itrhx.com/index/') except error.HTTPError as e: print(e.code, e.reason, e.headers)

輸出結果：

404 Not Found Content-Type: text/html; charset=utf-8 Server: GitHub.com ETag: "5d57f030-7f2" Access-Control-Allow-Origin: * X-Proxy-Cache: MISS X-GitHub-Request-Id: 4B46:2F5D:6DE0F1:755BB2:5D5964C5 Content-Length: 2034 Accept-Ranges: bytes Date: Sun, 18 Aug 2019 14:50:41 GMT Via: 1.1 varnish Age: 252 Connection: close X-Served-By: cache-tyo19951-TYO X-Cache: HIT X-Cache-Hits: 1 X-Timer: S1566139842.563134,VS0,VE0 Vary: Accept-Encoding X-Fastly-Request-ID: e9eb0a507be66a866bfaa7c5cc2e1c53b1f7ccab

【1.3.3】 進階用法

因為 URLError 是 HTTPError 的父類，所以可以先選擇捕獲子類的錯誤，再去捕獲父類的錯誤，前面的代碼改進：

from urllib import request, error ? try: response = request.urlopen('https://www.itrhx.com/index/') except error.HTTPError as e: print(e.reason, e.code, e.headers) except error.URLError as e: print(e.reason) else: print('Request Successfully')

【1.4】 urllib.parse 解析 URL

【1.4.1】 urllib.parse.urlencode()

將字典參數序列化為 GET 請求參數，示例：

from urllib.parse import urlencode data = {'ie': 'utf-8','wd': 'TRHX', } base_url = 'http://www.baidu.com?' url = base_url + urlencode(data) print(url)

輸出結果：

http://www.baidu.com?ie=utf-8&wd=TRHX

【1.4.2】 urllib.parse.parse_qs()

與 urlencode() 相反，將 GET 請求參數反序列化轉回字典，示例：

from urllib.parse import parse_qs query = 'name=TRHX&age=20' print(parse_qs(query))

輸出結果：

{'name': ['TRHX'], 'age': ['20']}

【1.4.3】 urllib.parse.parse_qsl()

將參數轉化為元組組成的列表，示例：

from urllib.parse import parse_qsl query = 'name=TRHX&age=20' print(parse_qsl(query))

輸出 結果：

[('name', 'TRHX'), ('age', '20')]

【1.4.4】 urllib.parse.urlparse()

對 URL 進行分段，返回 6 個結果，示例：

from urllib.parse import urlparse result = urlparse('http://www.baidu.com/index.html;user?id=5#comment') print(type(result), result)

輸出結果：

<class 'urllib.parse.ParseResult'> ParseResult(scheme='http', netloc='www.baidu.com', path='/index.html', params='user', query='id=5', fragment='comment')

返回結果為 ParseResult 類型的對象，含 scheme、netloc、path、params、query 和 fragment 6 個部分，依次代表協議、域名、路徑、參數、查詢條件、錨點

【1.4.5】 urllib.parse.urlunparse()

與 urlparse() 相反，對 URL 進行組合，傳入的參數是一個可迭代對象，長度必須是 6，否則會拋出參數數量不足或者過多的問題，示例：

from urllib.parse import urlunparse data = ['http', 'www.baidu.com', 'index.html', 'user', 'a=6', 'comment'] print(urlunparse(data))

輸出結果：

http://www.baidu.com/index.html;user?a=6#comment

【1.4.6】 urllib.parse.urlsplit()

與 urlparse() 方法相似，但是它不再單獨解析 params 部分，只返回 5 個結果。params 會合并到 path 中，示例：

from urllib.parse import urlsplit result = urlsplit('http://www.baidu.com/index.html;user?id=5#comment') print(result)

輸出結果：

SplitResult(scheme='http', netloc='www.baidu.com', path='/index.html;user', query='id=5', fragment='comment')

【1.4.7】 urllib.parse.urlunsplit()

與 urlunparse() 方法類似，對 URL 進行組合，傳入的參數也是一個可迭代對象，長度必須為 5，示例：

from urllib.parse import urlunsplit data = ['http', 'www.baidu.com', 'index.html', 'a=6', 'comment'] print(urlunsplit(data))

輸出結果：

http://www.baidu.com/index.html?a=6#comment

【1.4.8】 urllib.parse.urljoin()

對 URL 進行組合，提供兩個 URL 作為兩個參數，將會自動分析 URL 的 scheme、netloc 和 path 這 3 個內容并對新鏈接缺失的部分進行補充，最后返回結果，示例：

from urllib.parse import urljoin print(urljoin('http://www.baidu.com', 'friends.html')) print(urljoin('http://www.baidu.com', 'https://www.itrhx.com/friends.html')) print(urljoin('http://www.baidu.com/friends.html', 'https://www.itrhx.com/friends.html')) print(urljoin('http://www.baidu.com/friends.html', 'https://www.itrhx.com/friends.html?id=2')) print(urljoin('http://www.baidu.com?wd=trhx', 'https://www.itrhx.com/index.html')) print(urljoin('http://www.baidu.com', '?category=2#comment')) print(urljoin('www.baidu.com', '?category=2#comment')) print(urljoin('www.baidu.com#comment', '?category=2'))

輸出結果：

http://www.baidu.com/friends.html https://www.itrhx.com/friends.html https://www.itrhx.com/friends.html https://www.itrhx.com/friends.html?id=2 https://www.itrhx.com/index.html http://www.baidu.com?category=2#comment www.baidu.com?category=2#comment www.baidu.com?category=2

【1.4.9】 urllib.parse.quote()

將內容轉化為 URL 編碼的格式。當 URL 中帶有中文參數時，可以將中文字符轉化為 URL 編碼，示例：

from urllib.parse import quote keyword = '中國' url = 'https://www.baidu.com/s?wd=' + quote(keyword) print(url)

輸出結果：

https://www.baidu.com/s?wd=%E4%B8%AD%E5%9B%BD

【1.4.10】 urllib.parse.unquote()

與 quote() 方法相反，對 URL 進行解碼，示例：

from urllib.parse import unquote url = 'https://www.baidu.com/s?wd=%E4%B8%AD%E5%9B%BD' print(unquote(url))

輸出結果：

https://www.baidu.com/s?wd=中國

【1.5】 urllib.robotparser 爬取權限判斷

【1.5.1】 Robots 協議簡介

Robots 協議即爬蟲協議，用來告訴爬蟲和搜索引擎哪些頁面可以抓取，哪些不可以抓取。它通常是一個叫作 robots.txt 的文本文件，一般放在網站的根目錄下。

robots.txt 基本格式：

User-agent: Disallow: Allow:
  • User-agent 為搜索爬蟲的名稱，設置為 * 則表示對任何爬蟲皆有效；
  • Disallow 指定了不允許抓取的目錄，設置為 / 則代表不允許抓取所有頁面；
  • Allow 指定了允許抓取的目錄，一般和 Disallow 一起使用，一般不會單獨使用，用來排除某些限制。

一些常見的搜索爬蟲名稱及其對應的網站：

爬蟲名稱網站名稱網站地址
BaiduSpider百度www.baidu.com
Googlebot谷歌www.google.com
360Spider360www.so.com
Sogouspider搜狗www.sogou.com
YodaoBot有道www.youdao.com
Bingbot必應www.bing.com
Yahoo! Slurp雅虎www.yahoo.com
ia_archiverAlexawww.alexa.cn
Scooteraltavistawww.altavista.com

【1.5.2】 RobotFileParser 類常用方法

RobotFileParser 類的聲明：

urllib.robotparser.RobotFileParser(url='')

常用方法及其解釋：

  • set_url：用來設置 robots.txt 文件的鏈接。如果在創建 RobotFileParser
    對象時傳入了鏈接，那么就不需要再用這種方法了。

  • read：讀取 robots.txt 文件并進行分析。此方法執行一個讀取和分析操作，若不調用此方法，接下來的判斷都會為 False，這個方法不會返回任何內容，但是執行了讀取操作。

  • parse：解析 robots.txt 文件，傳入的參數是 robots.txt 某些行的內容，它會按照 robots.txt 的語法規則來分析這些內容。

  • can_fetch：該方法傳入兩個參數，第一個是 User-agent，第二個是要抓取的 URL。返回的內容是該搜索引擎是否可以抓取這個 URL，返回結果是 True 或 False。

  • mtime：返回的是上次抓取和分析 robots.txt 的時間，此方法可以定期檢查來抓取最新的 robots.txt。

  • modified：將當前時間設置為上次抓取和分析 robots.txt 的時間。

以簡書為例：

from urllib.robotparser import RobotFileParser rp = RobotFileParser() rp.set_url('http://www.jianshu.com/robots.txt') rp.read() print(rp.can_fetch('*', 'https://www.jianshu.com/p/6d9527300b4c')) print(rp.can_fetch('*', "http://www.jianshu.com/search?q=python&page=1&type=collections"))

輸出結果：

False False

總結

以上是生活随笔為你收集整理的Python3 爬虫学习笔记 C01 【基本库 urllib 的使用】的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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