Python爬虫原理与基本请求库urllib详解

一、网络爬虫是什么？

爬虫的定义：请求网站，并提取数据的自动化程序。

通过模拟浏览器，按照一定的规则，自动、大批量的获取网络资源，包括文本、图片、链接、音频、视频等等。

二、爬虫原理

（讲的就是如何获取网络资源的问题—怎么爬？要有尊严的爬，坐着就把数据优雅的爬下来）

1、发起请求：模拟浏览器向目标站点发送一个request，等待服务器响应；

2、获取响应内容：如果服务器能正常响应，会返回一个response，这便是所要获取的页面内容

3、解析内容：根据自己的需求，通过各种解析方法，将得到的内容进行解析

4、保存数据：存放于数据库或者保存为特定格式的文件

所以接下来本次我们要学习的内容就是以上这四个步骤了。

三、基本请求库urllib

这个库的作用呢，就是爬虫原理中的第一、二步，向目标网站发送请求用的。

本节内容：

1. 用urllib抓取网页的基本语法
2. 抓取需要输入关键词的网页
3. 抓取需要登录密码的网页
4. 抓取反爬机制的网页
5. urllib异常处理

1、用urllib抓取网页的【基本语法】

有两种方法，一种是直接抓取，一种是直接将目标网址的网页信息保存到本地。

#无论哪种方法，先导包
import urllib.request

• 方法一：（常用） urllib.request.urlopen(url, data, timeout) 发送请求直接抓取

'''
urllib.request.urlopen(url, data, timeout) 发送request请求（3个参数不需都写，但必须有url）
url：目标网址
data：访问url时发送的数据包，默认为null
timeout：等待时长
'''
response = urllib.request.urlopen('http://www.baidu.com/')
# decode()：解码，将字节流格式数据以相应的形式转化为字符串
print(response.read().decode('utf-8'))

通过urllib请求后得到的response打印如下：<http.client.HTTPResponse object at 0x000001DA07919608> 所以要先read()读取出来，但是给我的页面都是字节流数据，所以我们要在该网页源代码中找到其chartset，比如百度首页的编码格式就是utf-8，所以发送请求后，要拿到我们可读的网页就需要先read()再decode()解码。 具体如何找到目标网页的编码格式如下图：

• 方法二： urllib.request.urlretrieve(url,filename) 将目标网址网页信息保存到本地

'''
urllib.request.urlretrieve(url,filename) 直接将目标网址的网页信息保存到本地
filename：想保存到的路径文件名
然后用urllib.request.urlcleanup()清除缓存
'''
filename = urllib.request.urlretrieve('http://www.baidu.com/',filename='baidu.html')
urllib.request.urlcleanup()

2. 抓取需要输入【关键词】的网页

背景：我想爬取目标网页上支持搜索关键词的网页所有相关信息，比如我想爬百度上所有python的信息，或者疫情的信息，或者其它的信息，如果每次都更换url那就太低效了。 分析网页url：目标网页是百度，//www.baidu.com/，输入python之后url有变化，发现//www.baidu.com/s?wd=python这个网址也能搜索到python的信息，找到规律，//www.baidu.com/s?wd=后面的词可以替换成任何词，都支持搜索，那么我们可以把这个词用input来输入得到，然后对url做一个拼接。 注意：发现//www.baidu.com/s?wd=后面的词不支持中文搜索，原因是网址中都是字节流的数据，所以如果我们要输入中文搜索的话，要将中文转为字节流格式。

# 定义关键词
keyword = input('输入你想查询的关键词:')
# 处理中文，进行编码，转成字节流格式
keyword = urllib.request.quote(keyword)
# url重构
url = 'http://www.baidu.com/s?wd='+keyword
response = urllib.request.urlopen(url).read()
# 保存到本地
f = open('baidu_search.html','wb') #wb存储字节流数据，所以上述response不需要用decode解码
f.write(response)
f.close()

3. 抓取需要【登录密码】的网页

背景：需要爬取用户登录之后页面的数据， 这里有一个url供大家练习：//www.iqianyue.com/mypost/ 该网页输入任何用户名和密码都能成功登录，下图为登录后的页面，也就是我们这次通过写程序要爬取的结果页面。

还记得urllib的基本语法吗？里面有3个参数，第二个是data，也就是我们传入的值，这里可以把用户名和密码跟着页面请求一起发送过去，但是要怎么做呢？首先要找到网页代码里是怎么设置用户名和密码的命名的（也就是字典里的key值）。

3.1 基础操作

import urllib.request
import urllib.parse #上传用户名和密码，需要先用parse模块进行编码处理
url = 'https://www.iqianyue.com/mypost/'
# urlencode():将上传的数据进行编码处理
# encode():将字符串转化为相应编码的字节流数据
postdata = urllib.parse.urlencode({
    'name':'vicky',
    'pass':'12345'
}).encode('utf-8')
response = urllib.request.urlopen(url,data=postdata).read()
# 保存网页
f = open('post.html','wb')
f.write(response)
f.close()

运行成功后将post.html文件打开，鼠标点进去后右上角会显示各种浏览器，选择各自使用的浏览器打开页面，就会发现，出现的页面就是登录成功后的页面，跟上图一致。

3.2 设置cookie

背景：通过上述常规方法，可以模拟登录页面抓取该目标页面的资源，但也存在一种情况，这一步执行成功后，后续如果想抓取该网站的其它网页，用程序登录进去之后依然是无登录状态，浏览器并没有留下cookie。

【举个栗子】：

import urllib.request
import urllib.parse
# 主页面：'http://blog.chinaunix.net/'
# 登录页面：'http://account.chinaunix.net/login?url=http%3a%2f%2fblog.chinaunix.net'
# 登录跳转页面：'http://account.chinaunix.net/login/sso?url=http%3A%2F%2Fblog.chinaunix.net'
url = 'http://account.chinaunix.net/login/sso?url=http%3A%2F%2Fblog.chinaunix.net'
postdata = urllib.parse.urlencode({
    'username':'***',
    'password':'******'
}).encode('utf-8')
response = urllib.request.urlopen(url,postdata).read()
f = open('chinaunix.html','wb')
f.write(response)
f.close()

拿这个网站举例，我选的url是登录跳转时的页面，顺利跳转后就进入到首页，如果我后续再写一个请求，直接访问该首页，登录进去发现还是无登录状态。 那么那么那么那么那么…

解决方案；

1、导入cookie处理模块 http.cookiejar

2、使用http.cookiejar.CookieJar()创建cookiejar对象

3、使用HTTPCookieProcessor创建cookie处理器，并以此为参数构建opener对象

4、加载为全局默认的opener

这样写，就把cookie贯穿整个网站的始终了，访问哪个页面都是登录状态。

import urllib.request
import urllib.parse
import http.cookiejar
url = 'http://account.chinaunix.net/login/sso?url=http%3A%2F%2Fblog.chinaunix.net'
postdata = urllib.parse.urlencode({
    'username':'***',
    'password':'***'
}).encode('utf-8')
response = urllib.request.urlopen(url,postdata).read()
# 创建cookiejar对象
cjar = http.cookiejar.CookieJar()
# 创建cookie处理器，并以此为参数构建opener对象
opener = urllib.request.build_opener(urllib.request.HTTPCookieProcessor(cjar))
# 加载为全局默认的opener
urllib.request.install_opener(opener)
f = open('chinaunix_2.html','wb')
f.write(response)
f.close()

4. 抓取【反爬机制】的网页

背景：因为有些网站也有一些反爬机制，所以你用上述语法进行常规的发送请求之后不一定能得到响应，，下面就讲述遇到反爬的网站我们应该怎么做。

对于反爬网页的对策有2点： headers：设置头部信息，将爬虫伪装成浏览器 proxy：设置代理，使用代理服务器并经常切换代理服务器

4.1 设置headers

— headers信息也在网页源代码中，找到User-Agent（headers里一般设置这个就行了），构建字典，把：后面的系统浏览器版本等信息全部复制粘贴进来，模拟浏览器登录。

— 发送请求前，要先构建一个Request请求对象，设置headers，再把请求对象传到urlopen中

import urllib.request
url = 'http://t.dianping.com/hangzhou'
# 构建headers
h = {
    'User-Agent':'Mozilla/5.0 (Windows NT 10.0; Win64; x64) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/80.0.3987.149 Safari/537.36'
}
# 构建Request请求对象
request = urllib.request.Request(url=url, headers=h)
response = urllib.request.urlopen(request).read()
# 保存文件
f = open('headers.html','wb')
f.write(response)
f.close()

4.2 设置proxy

也就是代理IP，在一定时间内频繁爬取某个网页可能会被封，所以可以使用一些代理IP来爬取资源。

import urllib.request
def use_Proxy(proxy_addr,url):
    # ProxyHandler()设置对应的代理服务器信息
    proxy = urllib.request.ProxyHandler({'http':proxy_addr})
    # build_opener()创建一个自定义的opener对象
    opener = urllib.request.build_opener(proxy)
    # 将opener加载为全局使用的opener
    urllib.request.install_opener(opener)
    response = urllib.request.urlopen(url).read().decode('utf-8')
    return response
proxy_addr = '183.146.213.157:80'  # IP地址:端口号  自行百度“代理IP”
url = 'http://www.taobao.com'
print(len(use_Proxy(proxy_addr,url)))  #随便打印一个长度，看看这个代理IP能否使用

5. urllib异常处理

建立异常处理机制，反馈出错原因。

import urllib.request
import urllib.error
try:
    response = urllib.request.urlopen('http://www.ijinqian.com')
except urllib.error.URLError as e:
    print('发生异常--->'+str(e))

到此这篇关于Python爬虫原理与基本请求库urllib详解的文章就介绍到这了,更多相关Python爬虫urllib库内容请搜索aitechtogether.com以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持aitechtogether.com！