Python urllib

Python urllib 库用于操作网页 URL,并对网页的内容进行抓取处理。

本文主要介绍 Python3 的 urllib。

urllib 包 包含以下几个模块:

  • urllib.request – 打开和读取 URL。
  • urllib.error – 包含 urllib.request 抛出的异常。
  • urllib.parse – 解析 URL。
  • urllib.robotparser – 解析 robots.txt 文件。


urllib.request

urllib.request 定义了一些打开 URL 的函数和类,包含授权验证、重定向、浏览器 cookies等。

urllib.request 可以模拟浏览器的一个请求发起过程。

我们可以使用 urllib.request 的 urlopen 方法来打开一个 URL,语法格式如下:

urllib.request.urlopen(url, data=None, [timeout, ]*, cafile=None, capath=None, cadefault=False, context=None)
  • url:url 地址。
  • data:发送到服务器的其他数据对象,默认为 None。
  • timeout:设置访问超时时间。
  • cafile 和 capath:cafile 为 CA 证书, capath 为 CA 证书的路径,使用 HTTPS 需要用到。
  • cadefault:已经被弃用。
  • context:ssl.SSLContext类型,用来指定 SSL 设置。

实例如下:

实例

from urllib.request import urlopen

myURL = urlopen(“https://www.runoob.com/”)
print(myURL.read())

以上代码使用 urlopen 打开一个 URL,然后使用 read() 函数获取网页的 HTML 实体代码。

read() 是读取整个网页内容,我们可以指定读取的长度:

实例

from urllib.request import urlopen

myURL = urlopen(“https://www.runoob.com/”)
print(myURL.read(300))

除了 read() 函数外,还包含以下两个读取网页内容的函数:

  • readline() – 读取文件的一行内容

    from urllib.request import urlopen
    
    myURL = urlopen("https://www.runoob.com/")
    print(myURL.readline()) #读取一行内容
  • readlines() – 读取文件的全部内容,它会把读取的内容赋值给一个列表变量。

    from urllib.request import urlopen
    
    myURL = urlopen("https://www.runoob.com/")
    lines = myURL.readlines()
    for line in lines:
        print(line) 

我们在对网页进行抓取时,经常需要判断网页是否可以正常访问,这里我们就可以使用 getcode() 函数获取网页状态码,返回 200 说明网页正常,返回 404 说明网页不存在:

实例

import urllib.request

myURL1 = urllib.request.urlopen(“https://www.runoob.com/”)
print(myURL1.getcode())   # 200

try:
    myURL2 = urllib.request.urlopen(“https://www.runoob.com/no.html”)
except urllib.error.HTTPError as e:
    if e.code == 404:
        print(404)   # 404

更多网页状态码可以查阅:https://www.runoob.com/http/http-status-codes.html

如果要将抓取的网页保持到本地,可以使用 Python3 File write() 方法 函数:

实例

from urllib.request import urlopen

myURL = urlopen(“https://www.runoob.com/”)
f = open(“runoob_urllib_test.html”, “wb”)
content = myURL.read()  # 读取网页内容
f.write(content)
f.close()

执行以上代码,在本地就会生成一个 runoob_urllib_test.html 文件,里面包含了 https://www.runoob.com/ 网页的内容。

更多Python File 处理,可以参阅:https://www.runoob.com/python3/python3-file-methods.html

URL 的编码与解码可以使用 urllib.request.quote()urllib.request.unquote() 方法:

实例

import urllib.request

encode_url = urllib.request.quote(“https://www.runoob.com/”)  # 编码
print(encode_url)

unencode_url = urllib.request.unquote(encode_url)    # 解码
print(unencode_url)

输出结果为:

https%3A//www.runoob.com/
https://www.runoob.com/

模拟头部信息

我们抓取网页一般需要对 headers(网页头信息)进行模拟,这时候需要使用到 urllib.request.Request 类:

class urllib.request.Request(url, data=None, headers={}, origin_req_host=None, unverifiable=False, method=None)
  • url:url 地址。
  • data:发送到服务器的其他数据对象,默认为 None。
  • headers:HTTP 请求的头部信息,字典格式。
  • origin_req_host:请求的主机地址,IP 或域名。
  • unverifiable:很少用整个参数,用于设置网页是否需要验证,默认是False。。
  • method:请求方法, 如 GET、POST、DELETE、PUT等。

实例 – py3_urllib_test.php 文件代码

import urllib.request
import urllib.parse

url = ‘https://www.runoob.com/?s=’  # 菜鸟教程搜索页面
keyword = ‘Python 教程’
key_code = urllib.request.quote(keyword)  # 对请求进行编码
url_all = url+key_code
header = {
    ‘User-Agent’:‘Mozilla/5.0 (X11; Fedora; Linux x86_64) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/58.0.3029.110 Safari/537.36’
}   #头部信息
request = urllib.request.Request(url_all,headers=header)
reponse = urllib.request.urlopen(request).read()

fh = open(“./urllib_test_runoob_search.html”,“wb”)    # 将文件写入到当前目录中
fh.write(reponse)
fh.close()

打开 urllib_test_runoob_search.html 文件(可以使用浏览器打开),内容如下:

表单 POST 传递数据,我们先创建一个表单,代码如下,我这里使用了 PHP 代码来获取表单的数据:

实例


html>

head>
meta charset=“utf-8”>
title>菜鸟教程(runoob.com) urllib POST  测试/title>
/head>
body>
form action=“” method=“post” name=“myForm”>
    Name: input type=“text” name=“name”>br>
    Tag: input type=“text” name=“tag”>br>
    input type=“submit” value=“提交”>
/form>
hr>
<?php
// 使用 PHP 来获取表单提交的数据,你可以换成其他的
if(isset($_POST[‘name’]) && $_POST[‘tag’] ) {
   echo $_POST[“name”] . ‘, ‘ . $_POST[‘tag’];
}
?>
/body>
/html>

实例

import urllib.request
import urllib.parse

url = ‘https://www.runoob.com/try/py3/py3_urllib_test.php’  # 提交到表单页面
data = {‘name’:‘RUNOOB’, ‘tag’ : ‘菜鸟教程’}   # 提交数据
header = {
    ‘User-Agent’:‘Mozilla/5.0 (X11; Fedora; Linux x86_64) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/58.0.3029.110 Safari/537.36’
}   #头部信息
data = urllib.parse.urlencode(data).encode(‘utf8’)  # 对参数进行编码,解码使用 urllib.parse.urldecode
request=urllib.request.Request(url, data, header)   # 请求处理
reponse=urllib.request.urlopen(request).read()      # 读取结果

fh = open(“./urllib_test_post_runoob.html”,“wb”)    # 将文件写入到当前目录中
fh.write(reponse)
fh.close()

打开 urllib_test_post_runoob.html 文件(可以使用浏览器打开),显示结果如下:


urllib.error

urllib.error 模块为 urllib.request 所引发的异常定义了异常类,基础异常类是 URLError。

urllib.error 包含了两个方法,URLError 和 HTTPError。

URLError 是 OSError 的一个子类,用于处理程序在遇到问题时会引发此异常(或其派生的异常),包含的属性 reason 为引发异常的原因。

HTTPError 是 URLError 的一个子类,用于处理特殊 HTTP 错误例如作为认证请求的时候,包含的属性 code 为 HTTP 的状态码, reason 为引发异常的原因,headers 为导致 HTTPError 的特定 HTTP 请求的 HTTP 响应头。

对不存在的网页抓取并处理异常:

实例

import urllib.request
import urllib.error

myURL1 = urllib.request.urlopen(“https://www.runoob.com/”)
print(myURL1.getcode())   # 200

try:
    myURL2 = urllib.request.urlopen(“https://www.runoob.com/no.html”)
except urllib.error.HTTPError as e:
    if e.code == 404:
        print(404)   # 404


urllib.parse

urllib.parse 用于解析 URL,格式如下:

urllib.parse.urlparse(urlstring, scheme='', allow_fragments=True)

urlstring 为 字符串的 url 地址,scheme 为协议类型,

allow_fragments 参数为 false,则无法识别片段标识符。相反,它们被解析为路径,参数或查询组件的一部分,并 fragment 在返回值中设置为空字符串。

实例

from urllib.parse import urlparse

o = urlparse(“https://www.runoob.com/?s=python+%E6%95%99%E7%A8%8B”)
print(o)

以上实例输出结果为:

ParseResult(scheme='https', netloc='www.runoob.com', path='/', params='', query='s=python+%E6%95%99%E7%A8%8B', fragment='')

从结果可以看出,内容是一个元组,包含 6 个字符串:协议,位置,路径,参数,查询,判断。

我们可以直接读取协议内容:

实例

from urllib.parse import urlparse

o = urlparse(“https://www.runoob.com/?s=python+%E6%95%99%E7%A8%8B”)
print(o.scheme)

以上实例输出结果为:

https

完整内容如下:

属性

索引

值(如果不存在)

scheme

0

URL协议

scheme 参数

netloc

1

网络位置部分

空字符串

path

2

分层路径

空字符串

params

3

最后路径元素的参数

空字符串

query

4

查询组件

空字符串

fragment

5

片段识别

空字符串

username

用户名

None

password

密码

None

hostname

主机名(小写)

None

port

端口号为整数(如果存在)

None


urllib.robotparser

urllib.robotparser 用于解析 robots.txt 文件。

robots.txt(统一小写)是一种存放于网站根目录下的 robots 协议,它通常用于告诉搜索引擎对网站的抓取规则。

urllib.robotparser 提供了 RobotFileParser 类,语法如下:

class urllib.robotparser.RobotFileParser(url='')

这个类提供了一些可以读取、解析 robots.txt 文件的方法:

  • set_url(url) – 设置 robots.txt 文件的 URL。

  • read() – 读取 robots.txt URL 并将其输入解析器。

  • parse(lines) – 解析行参数。

  • can_fetch(useragent, url) – 如果允许 useragent 按照被解析 robots.txt 文件中的规则来获取 url 则返回 True。

  • mtime() -返回最近一次获取 robots.txt 文件的时间。 这适用于需要定期检查 robots.txt 文件更新情况的长时间运行的网页爬虫。

  • modified() – 将最近一次获取 robots.txt 文件的时间设置为当前时间。

  • crawl_delay(useragent) -为指定的 useragent 从 robots.txt 返回 Crawl-delay 形参。 如果此形参不存在或不适用于指定的 useragent 或者此形参的 robots.txt 条目存在语法错误,则返回 None。

  • request_rate(useragent) -以 named tuple RequestRate(requests, seconds) 的形式从 robots.txt 返回 Request-rate 形参的内容。 如果此形参不存在或不适用于指定的 useragent 或者此形参的 robots.txt 条目存在语法错误,则返回 None。

  • site_maps() – 以 list() 的形式从 robots.txt 返回 Sitemap 形参的内容。 如果此形参不存在或者此形参的 robots.txt 条目存在语法错误,则返回 None。

实例

>>> import urllib.robotparser
>>> rp = urllib.robotparser.RobotFileParser()
>>> rp.set_url(“http://www.musi-cal.com/robots.txt”)
>>> rp.read()
>>> rrate = rp.request_rate(“*”)
>>> rrate.requests
3
>>> rrate.seconds
20
>>> rp.crawl_delay(“*”)
6
>>> rp.can_fetch(“*”, “http://www.musi-cal.com/cgi-bin/search?city=San+Francisco”)
False
>>> rp.can_fetch(“*”, “http://www.musi-cal.com/”)
True

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