1. requests模块

知识点：
  • 掌握 headers参数的使用
  • 掌握 发送带参数的请求
  • 掌握 headers中携带cookie
  • 掌握 cookies参数的使用
  • 掌握 cookieJar的转换方法
  • 掌握 超时参数timeout的使用
  • 掌握 代理ip参数proxies的使用
  • 掌握 使用verify参数忽略CA证书
  • 掌握 requests模块发送post请求
  • 掌握 利用requests.session进行状态保持

前面我们了解了爬虫的基础知识，接下来我们来学习如何在代码中实现我们的爬虫

1.1. 1. requests模块介绍

requests文档http://docs.python-requests.org/zh_CN/latest/index.html

1.1.1. 1.1 requests模块的作用：

  • 发送http请求，获取响应数据

1.1.2. 1.2 requests模块是一个第三方模块，需要在你的python(虚拟)环境中额外安装

  • pip/pip3 install requests

1.1.3. 1.3 requests模块发送get请求

  1. 需求：通过requests向百度首页发送请求，获取该页面的源码

  2. 运行下面的代码，观察打印输出的结果

# 1.2.1-简单的代码实现
import requests 

# 目标url
url = 'https://www.baidu.com' 

# 向目标url发送get请求
response = requests.get(url)

# 打印响应内容
print(response.text)
知识点：掌握 requests模块发送get请求

1.2. 2. response响应对象

观察上边代码运行结果发现，有好多乱码；这是因为编解码使用的字符集不同早造成的；我们尝试使用下边的办法来解决中文乱码问题

# 1.2.2-response.content
import requests 

# 目标url
url = 'https://www.baidu.com' 

# 向目标url发送get请求
response = requests.get(url)

# 打印响应内容
# print(response.text)
print(response.content.decode()) # 注意这里！
  1. response.text是requests模块按照chardet模块推测出的编码字符集进行解码的结果
  2. 网络传输的字符串都是bytes类型的，所以response.text = response.content.decode('推测出的编码字符集')
  3. 我们可以在网页源码中搜索charset，尝试参考该编码字符集，注意存在不准确的情况

1.2.1. 2.1 response.text 和response.content的区别：

  • response.text
    • 类型：str
    • 解码类型： requests模块自动根据HTTP 头部对响应的编码作出有根据的推测，推测的文本编码
  • response.content
    • 类型：bytes
    • 解码类型： 没有指定
知识点：掌握 response.text和response.content的区别

1.2.2. 2.2 通过对response.content进行decode，来解决中文乱码

  • response.content.decode() 默认utf-8
  • response.content.decode("GBK")
  • 常见的编码字符集
    • utf-8
    • gbk
    • gb2312
    • ascii （读音：阿斯克码）
    • iso-8859-1
知识点：掌握 利用decode函数对requests.content解决中文乱码

1.2.3. 2.3 response响应对象的其它常用属性或方法

response = requests.get(url)中response是发送请求获取的响应对象；response响应对象中除了text、content获取响应内容以外还有其它常用的属性或方法：

  • response.url响应的url；有时候响应的url和请求的url并不一致
  • response.status_code 响应状态码
  • response.request.headers 响应对应的请求头
  • response.headers 响应头
  • response.request._cookies 响应对应请求的cookie；返回cookieJar类型
  • response.cookies 响应的cookie（经过了set-cookie动作；返回cookieJar类型
  • response.json()自动将json字符串类型的响应内容转换为python对象（dict or list）
# 1.2.3-response其它常用属性
import requests

# 目标url
url = 'https://www.baidu.com'

# 向目标url发送get请求
response = requests.get(url)

# 打印响应内容
# print(response.text)
# print(response.content.decode())             # 注意这里！
print(response.url)                            # 打印响应的url
print(response.status_code)                    # 打印响应的状态码
print(response.request.headers)                # 打印响应对象的请求头
print(response.headers)                        # 打印响应头
print(response.request._cookies)            # 打印请求携带的cookies
print(response.cookies)                        # 打印响应中携带的cookies
知识点：掌握 response响应对象的其它常用属性

1.3. 3. requests模块发送请求

1.3.1. 3.1 发送带header的请求

我们先写一个获取百度首页的代码

import requests

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

response = requests.get(url)

print(response.content.decode())

# 打印响应对应请求的请求头信息
print(response.request.headers)

3.1.1 思考

  1. 对比浏览器上百度首页的网页源码和代码中的百度首页的源码，有什么不同？

    • 查看网页源码的方法：
      • 右键-查看网页源代码 或
      • 右键-检查

  2. 对比对应url的响应内容和代码中的百度首页的源码，有什么不同？

    • 查看对应url的响应内容的方法：
      1. 右键-检查
      2. 点击 Net work
      3. 勾选 Preserve log
      4. 刷新页面
      5. 查看Name一栏下和浏览器地址栏相同的url的Response

  3. 代码中的百度首页的源码非常少，为什么？

    • 需要我们带上请求头信息

      回顾爬虫的概念，模拟浏览器，欺骗服务器，获取和浏览器一致的内容

    • 请求头中有很多字段，其中User-Agent字段必不可少，表示客户端的操作系统以及浏览器的信息

3.1.2 携带请求头发送请求的方法

requests.get(url, headers=headers)

  • headers参数接收字典形式的请求头
  • 请求头字段名作为key，字段对应的值作为value

3.1.3 完成代码实现

从浏览器中复制User-Agent，构造headers字典；完成下面的代码后，运行代码查看结果

import requests

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

headers = {"User-Agent": "Mozilla/5.0 (Windows NT 10.0; Win64; x64) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/54.0.2840.99 Safari/537.36"}

# 在请求头中带上User-Agent，模拟浏览器发送请求
response = requests.get(url, headers=headers) 

print(response.content)

# 打印请求头信息
print(response.request.headers)
知识点：掌握 headers参数的使用

1.3.2. 3.2 发送带参数的请求

我们在使用百度搜索的时候经常发现url地址中会有一个 ?，那么该问号后边的就是请求参数，又叫做查询字符串

3.2.1 在url携带参数

直接对含有参数的url发起请求

import requests

headers = {"User-Agent": "Mozilla/5.0 (Windows NT 10.0; Win64; x64) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/54.0.2840.99 Safari/537.36"}

url = 'https://www.baidu.com/s?wd=python'

response = requests.get(url, headers=headers)

3.2.2 通过params携带参数字典

​ 1.构建请求参数字典

​ 2.向接口发送请求的时候带上参数字典，参数字典设置给params

import requests

headers = {"User-Agent": "Mozilla/5.0 (Windows NT 10.0; Win64; x64) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/54.0.2840.99 Safari/537.36"}

# 这是目标url
# url = 'https://www.baidu.com/s?wd=python'

# 最后有没有问号结果都一样
url = 'https://www.baidu.com/s?'

# 请求参数是一个字典 即wd=python
kw = {'wd': 'python'}

# 带上请求参数发起请求，获取响应
response = requests.get(url, headers=headers, params=kw)

print(response.content)
知识点：掌握发送带参数的请求的方法

1.3.3. 3.3 在headers参数中携带cookie

网站经常利用请求头中的Cookie字段来做用户访问状态的保持，那么我们可以在headers参数中添加Cookie，模拟普通用户的请求。我们以github登陆为例：

3.3.1 github登陆抓包分析

  1. 打开浏览器，右键-检查，点击Net work，勾选Preserve log
  2. 访问github登陆的url地址 https://github.com/login
  3. 输入账号密码点击登陆后，访问一个需要登陆后才能获取正确内容的url，比如点击右上角的Your profile访问https://github.com/USER_NAME
  4. 确定url之后，再确定发送该请求所需要的请求头信息中的User-Agent和Cookie

requests-3-2-1-4

3.3.2 完成代码

  • 从浏览器中复制User-Agent和Cookie
  • 浏览器中的请求头字段和值与headers参数中必须一致
  • headers请求参数字典中的Cookie键对应的值是字符串
import requests

url = 'https://github.com/USER_NAME'

# 构造请求头字典
headers = {
    # 从浏览器中复制过来的User-Agent
    'User-Agent': 'Mozilla/5.0 (Windows NT 10.0; Win64; x64) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/67.0.3396.87 Safari/537.36',
    # 从浏览器中复制过来的Cookie
    'Cookie': 'xxx这里是复制过来的cookie字符串'
}

# 请求头参数字典中携带cookie字符串
resp = requests.get(url, headers=headers)

print(resp.text)

3.3.3 运行代码验证结果

在打印的输出结果中搜索title，html中的标题文本内容如果是你的github账号，则成功利用headers参数携带cookie，获取登陆后才能访问的页面

requests-3-2-3

知识点：掌握 headers中携带cookie

1.3.4. 3.4 cookies参数的使用

上一小节我们在headers参数中携带cookie，也可以使用专门的cookies参数

  1. cookies参数的形式：字典

    cookies = {"cookie的name":"cookie的value"}

    • 该字典对应请求头中Cookie字符串，以分号、空格分割每一对字典键值对
    • 等号左边的是一个cookie的name，对应cookies字典的key
    • 等号右边对应cookies字典的value

  2. cookies参数的使用方法

    response = requests.get(url, cookies)

  3. 将cookie字符串转换为cookies参数所需的字典：

    cookies_dict = {cookie.split('=')[0]:cookie.split('=')[-1] for cookie in cookies_str.split('; ')}

  4. 注意：cookie一般是有过期时间的，一旦过期需要重新获取

import requests

url = 'https://github.com/USER_NAME'

# 构造请求头字典
headers = {
    'User-Agent': 'Mozilla/5.0 (Windows NT 10.0; Win64; x64) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/67.0.3396.87 Safari/537.36'
}
# 构造cookies字典
cookies_str = '从浏览器中copy过来的cookies字符串'

cookies_dict = {cookie.split('=')[0]:cookie.split('=')[-1] for cookie in cookies_str.split('; ')}

# 请求头参数字典中携带cookie字符串
resp = requests.get(url, headers=headers, cookies=cookies_dict)

print(resp.text)
知识点：掌握 cookies参数的使用

1.3.5. 3.5 cookieJar对象转换为cookies字典的方法

使用requests获取的resposne对象，具有cookies属性。该属性值是一个cookieJar类型，包含了对方服务器设置在本地的cookie。我们如何将其转换为cookies字典呢？

  1. 转换方法

    cookies_dict = requests.utils.dict_from_cookiejar(response.cookies)

  2. 其中response.cookies返回的就是cookieJar类型的对象

  3. requests.utils.dict_from_cookiejar函数返回cookies字典
知识点：掌握 cookieJar的转换方法

1.3.6. 3.6 超时参数timeout的使用

在平时网上冲浪的过程中，我们经常会遇到网络波动，这个时候，一个请求等了很久可能任然没有结果。

在爬虫中，一个请求很久没有结果，就会让整个项目的效率变得非常低，这个时候我们就需要对请求进行强制要求，让他必须在特定的时间内返回结果，否则就报错。

  1. 超时参数timeout的使用方法

    response = requests.get(url, timeout=3)

  2. timeout=3表示：发送请求后，3秒钟内返回响应，否则就抛出异常

import requests


url = 'https://twitter.com'
response = requests.get(url, timeout=3)     # 设置超时时间
知识点：掌握 超时参数timeout的使用

1.3.7. 3.7 了解代理以及proxy代理参数的使用

proxy代理参数通过指定代理ip，让代理ip对应的正向代理服务器转发我们发送的请求，那么我们首先来了解一下代理ip以及代理服务器

3.7.1 理解使用代理的过程

  1. 代理ip是一个ip，指向的是一个代理服务器
  2. 代理服务器能够帮我们向目标服务器转发请求

使用代理的过程

3.7.2 正向代理和反向代理的区别

前边提到proxy参数指定的代理ip指向的是正向的代理服务器，那么相应的就有反向服务器；现在来了解一下正向代理服务器和反向代理服务器的区别

  1. 从发送请求的一方的角度，来区分正向或反向代理
  2. 为浏览器或客户端（发送请求的一方）转发请求的，叫做正向代理
    • 浏览器知道最终处理请求的服务器的真实ip地址，例如VPN
  3. 不为浏览器或客户端（发送请求的一方）转发请求、而是为最终处理请求的服务器转发请求的，叫做反向代理
    • 浏览器不知道服务器的真实地址，例如nginx

3.7.3 代理ip（代理服务器）的分类

  1. 根据代理ip的匿名程度，代理IP可以分为下面三类：

    • 透明代理(Transparent Proxy)：透明代理虽然可以直接“隐藏”你的IP地址，但是还是可以查到你是谁。目标服务器接收到的请求头如下：

      REMOTE_ADDR = Proxy IP
HTTP_VIA = Proxy IP
HTTP_X_FORWARDED_FOR = Your IP

    • 匿名代理(Anonymous Proxy)：使用匿名代理，别人只能知道你用了代理，无法知道你是谁。目标服务器接收到的请求头如下：

      REMOTE_ADDR = proxy IP
HTTP_VIA = proxy IP
HTTP_X_FORWARDED_FOR = proxy IP

    • 高匿代理(Elite proxy或High Anonymity Proxy)：高匿代理让别人根本无法发现你是在用代理，所以是最好的选择。毫无疑问使用高匿代理效果最好。目标服务器接收到的请求头如下：

      REMOTE_ADDR = Proxy IP
HTTP_VIA = not determined
HTTP_X_FORWARDED_FOR = not determined

  2. 根据网站所使用的协议不同，需要使用相应协议的代理服务。从代理服务请求使用的协议可以分为：

    • http代理：目标url为http协议
    • https代理：目标url为https协议
    • socks隧道代理（例如socks5代理）等：
      1. socks 代理只是简单地传递数据包，不关心是何种应用协议（FTP、HTTP和HTTPS等）。
      2. socks 代理比http、https代理耗时少。
      3. socks 代理可以转发http和https的请求

3.7.4 proxies代理参数的使用

为了让服务器以为不是同一个客户端在请求；为了防止频繁向一个域名发送请求被封ip，所以我们需要使用代理ip；那么我们接下来要学习requests模块是如何使用代理ip的

  • 用法：

    response = requests.get(url, proxies=proxies)

  • proxies的形式：字典

  • 例如：

    proxies = { 
    "http": "http://12.34.56.79:9527", 
    "https": "https://12.34.56.79:9527", 
}

  • 注意：如果proxies字典中包含有多个键值对，发送请求时将按照url地址的协议来选择使用相应的代理ip

知识点：掌握 代理ip参数proxies的使用

1.3.8. 3.8 使用verify参数忽略CA证书

在使用浏览器上网的时候，有时能够看到下面的提示（2018年10月之前的12306网站）：

12306ssl错误

3.8.1 运行代码查看代码中向不安全的链接发起请求的效果

运行下面的代码将会抛出包含ssl.CertificateError ...字样的异常

import requests
url = "https://sam.huat.edu.cn:8443/selfservice/"
response = requests.get(url)

3.8.2 解决方案

为了在代码中能够正常的请求，我们使用verify=False参数，此时requests模块发送请求将不做CA证书的验证：verify参数能够忽略CA证书的认证

import requests
url = "https://sam.huat.edu.cn:8443/selfservice/" 
response = requests.get(url,verify=False)
知识点：掌握 使用verify参数忽略CA证书

1.4. 4. requests模块发送post请求

思考：哪些地方我们会用到POST请求？

  1. 登录注册（ 在web工程师看来POST 比 GET 更安全，url地址中不会暴露用户的账号密码等信息）
  2. 需要传输大文本内容的时候（ POST 请求对数据长度没有要求）

所以同样的，我们的爬虫也需要在这两个地方回去模拟浏览器发送post请求

1.4.1. 4.1 requests发送post请求的方法

  • response = requests.post(url, data)

  • data参数接收一个字典

  • requests模块发送post请求函数的其它参数和发送get请求的参数完全一致

1.4.2. 4.2 POST请求练习

下面面我们通过金山翻译的例子看看post请求如何使用：

  1. 地址：http://fy.iciba.com/
思路分析

  1. 抓包确定请求的url地址

    undefined

  2. 确定请求的参数

    undefined

  3. 确定返回数据的位置

    undefined

  4. 模拟浏览器获取数据

4.2.3 抓包分析的结论

  1. url地址：http://fy.iciba.com/

  2. 请求方法：POST

  3. 请求所需参数：

    data = {
    'f': 'auto', # 表示被翻译的语言是自动识别
    't': 'auto', # 表示翻译后的语言是自动识别
    'w': '人生苦短' # 要翻译的中文字符串
}

  4. pc端User-Agent:

    Mozilla/5.0 (Macintosh; Intel Mac OS X 10_12_6) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/71.0.3578.98 Safari/537.36

4.2.4 代码实现

了解requests模块发送post请求的方法，以及分析过移动端的百度翻译之后，我们来完成代码

import requests
import json


class King(object):

    def __init__(self, word):
        self.url = "http://fy.iciba.com/ajax.php?a=fy"
        self.word = word
        self.headers = {
            "User-Agent": "Mozilla/5.0 (Macintosh; Intel Mac OS X 10_12_6) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/71.0.3578.98 Safari/537.36"
        }
        self.post_data = {
            "f": "auto",
            "t": "auto",
            "w": self.word
        }

    def get_data(self):
        response = requests.post(self.url, headers=self.headers, data=self.post_data)
        # 默认返回bytes类型，除非确定外部调用使用str才进行解码操作
        return response.content

    def parse_data(self, data):

        # 将json数据转换成python字典
        dict_data = json.loads(data)

        # 从字典中抽取翻译结果
        try:
            print(dict_data['content']['out'])
        except:
            print(dict_data['content']['word_mean'][0])

    def run(self):
        # url
        # headers
        # post——data
        # 发送请求
        data = self.get_data()
        # 解析
        self.parse_data(data)

if __name__ == '__main__':
    # king = King("人生苦短，及时行乐")
    king = King("China")
    king.run()
    # python标准库有很多有用的方法，每天看一个标准库的使用
知识点：掌握 requests模块发送post请求

1.5. 5. 利用requests.session进行状态保持

requests模块中的Session类能够自动处理发送请求获取响应过程中产生的cookie，进而达到状态保持的目的。接下来我们就来学习它

1.5.1. 5.1 requests.session的作用以及应用场景

  • requests.session的作用
    • 自动处理cookie，即 下一次请求会带上前一次的cookie
  • requests.session的应用场景
    • 自动处理连续的多次请求过程中产生的cookie

1.5.2. 5.2 requests.session使用方法

session实例在请求了一个网站后，对方服务器设置在本地的cookie会保存在session中，下一次再使用session请求对方服务器的时候，会带上前一次的cookie

session = requests.session() # 实例化session对象
response = session.get(url, headers, ...)
response = session.post(url, data, ...)
  • session对象发送get或post请求的参数，与requests模块发送请求的参数完全一致

1.5.3. 5.3 课堂测试

使用requests.session来完成github登陆，并获取需要登陆后才能访问的页面

5.3.1 提示

  1. 对github登陆以及访问登陆后才能访问的页面的整个完成过程进行抓包
  2. 确定登陆请求的url地址、请求方法和所需的请求参数
    • 部分请求参数在别的url对应的响应内容中，可以使用re模块获取
  3. 确定登陆后才能访问的页面的的url地址和请求方法
  4. 利用requests.session完成代码

5.3.2 参考代码

import requests
import re


# 构造请求头字典
headers = {
    'User-Agent': 'Mozilla/5.0 (Windows NT 10.0; Win64; x64) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/67.0.3396.87 Safari/537.36',
}

# 实例化session对象
session = requests.session()

# 访问登陆页获取登陆请求所需参数
response = session.get('https://github.com/login', headers=headers)
authenticity_token = re.search('name="authenticity_token" value="(.*?)" />', response.text).group(1) # 使用正则获取登陆请求所需参数

# 构造登陆请求参数字典
data = {
    'commit': 'Sign in', # 固定值
    'utf8': '✓', # 固定值
    'authenticity_token': authenticity_token, # 该参数在登陆页的响应内容中
    'login': input('输入github账号：'),
    'password': input('输入github账号：')
}

# 发送登陆请求（无需关注本次请求的响应）
session.post('https://github.com/session', headers=headers, data=data)

# 打印需要登陆后才能访问的页面
response = session.get('https://github.com/1596930226', headers=headers)
print(response.text)
知识点：掌握 利用requests.session进行状态保持
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