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          有哪些有趣的爬蟲與反爬蟲手段?

          有哪些有趣的爬蟲與反爬蟲手段?

          般而言,從特點(diǎn)上對(duì)反爬蟲手段進(jìn)行細(xì)分,可以有信息校驗(yàn)型反爬蟲、動(dòng)態(tài)渲染型反爬蟲、文本混淆型反爬蟲、特征識(shí)別型反爬蟲,等等。

          其中,文本混淆反爬蟲最為有趣。

          知識(shí)點(diǎn)植入:文本混淆可以有效地避免爬蟲獲取Web應(yīng)用中重要的文字?jǐn)?shù)據(jù)。反爬蟲的前提是不能影響用戶正常瀏覽網(wǎng)頁(yè)和閱讀文字內(nèi)容,直接混淆文本很容易被看出來,開發(fā)者通常是利用CSS的特性來實(shí)現(xiàn)混淆。

          找?guī)讉€(gè)常見的文本混淆手段給大家康康。

          • CSS偏移反爬蟲

          CSS偏移反爬蟲指的是利用CSS樣式將亂序的文字,排版為人類正常閱讀的順序。

          比如,去哪兒網(wǎng)的航班查詢……

          你以為所爬即所見?Too young too naive!


          Python 3反爬蟲原理與繞過實(shí)戰(zhàn)
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          • SVG映射反爬蟲

          SVG是用于描述二維矢量圖形的一種圖形格式。

          由于SVG中的圖形代表的也是一個(gè)個(gè)文字,所以在使用時(shí)必須在后端或者前端將真實(shí)的文字與對(duì)應(yīng)的SVG圖形進(jìn)行映射和替換,因此,這種反爬蟲手段被稱為SVG映射反爬蟲

          舉個(gè)大眾點(diǎn)評(píng)網(wǎng)的例子。

          打開瀏覽器并訪問:https://www.dianping.com/shop/14741057

          我們可以看一看商家電話或評(píng)分的 HTML 代碼。

          嘿嘿嘿,<d>標(biāo)簽占位警告!Surprise~

          大眾點(diǎn)評(píng)中的商家號(hào)碼并不是全部使用<d>標(biāo)簽代替,其中有部分使用了數(shù)字。但是仔細(xì)觀察一下就可以發(fā)現(xiàn)商家號(hào)碼的數(shù)量等于<d>標(biāo)簽數(shù)量加上數(shù)字的數(shù)量,說明<d>標(biāo)簽的class 屬性值與數(shù)字也有可能是一一對(duì)應(yīng)的映射關(guān)系。

          繼續(xù)往下看,大眾點(diǎn)評(píng)的商家營(yíng)業(yè)時(shí)間部分的 HTML 代碼。

          原來,除了數(shù)字映射之外,還對(duì)中文進(jìn)行了映射!這就給爬蟲造成了很大的難度。

          面對(duì)這樣的問題,爬蟲工程師必須找到文字映射規(guī)律,并且能夠?qū)崿F(xiàn)映射算法才能繞過這種反爬手段哦!

          ————

          爬蟲技術(shù)和反爬蟲技術(shù)在不斷斗爭(zhēng)的過程中變得越來越高深與復(fù)雜,從簡(jiǎn)單的 User-Agent 識(shí)別到混淆驗(yàn)證碼加密,“花樣”越來越多,破解難度也越來越大。

          想知道這些反爬蟲手段怎么繞過嗎?更多爬蟲與反爬蟲技術(shù)請(qǐng)見《Python3反爬蟲原理與繞過實(shí)戰(zhàn)》。以上文本混淆反爬蟲的案例,都出自這本書~

          作者:韋世東

          • Python 3反爬蟲原理大揭秘,常見爬蟲手段大集合
          • 幫你從0到1理清爬蟲與反爬蟲的紅藍(lán)對(duì)抗

          這本書對(duì)爬蟲技術(shù)與反爬蟲技術(shù)的對(duì)抗過程進(jìn)行了深入的研究,并詳細(xì)介紹了其中的原理和具體實(shí)現(xiàn)方法。

          最重要的是,作者針對(duì)各類反爬蟲給出了對(duì)應(yīng)的繞過和破解方案!

          書中還提到了瀏覽器的基本結(jié)構(gòu)、網(wǎng)頁(yè)渲染原理、加密和混淆規(guī)范,還有很多 RFC 文檔。無論是開發(fā)者還是爬蟲工程師,熟讀常見的 RFC 文檔對(duì)工作會(huì)有很大的幫助。

          對(duì)于反爬蟲工程師來說,動(dòng)手實(shí)踐很重要。這本書特別為讀者準(zhǔn)備了一個(gè)練習(xí)平臺(tái),其中包含 21 個(gè)示例,練習(xí)平臺(tái)上的示例均為本書作者編寫,且與本書示例一一對(duì)應(yīng)。因此,示例內(nèi)容不會(huì)改動(dòng),并且無須擔(dān)心相關(guān)的法律問題,這保證了大家的學(xué)習(xí)能順利進(jìn)行。

          干貨滿滿,推薦給大家。

          讀:本文主要分為兩個(gè)部分:一部分是網(wǎng)絡(luò)爬蟲的概述,幫助大家詳細(xì)了解網(wǎng)絡(luò)爬蟲;另一部分是HTTP請(qǐng)求的Python實(shí)現(xiàn),幫助大家了解Python中實(shí)現(xiàn)HTTP請(qǐng)求的各種方式,以便具備編寫HTTP網(wǎng)絡(luò)程序的能力。

          作者:范傳輝

          如需轉(zhuǎn)載請(qǐng)聯(lián)系華章科技

          01 網(wǎng)絡(luò)爬蟲概述

          接下來從網(wǎng)絡(luò)爬蟲的概念、用處與價(jià)值和結(jié)構(gòu)等三個(gè)方面,讓大家對(duì)網(wǎng)絡(luò)爬蟲有一個(gè)基本的了解。

          1. 網(wǎng)絡(luò)爬蟲及其應(yīng)用

          隨著網(wǎng)絡(luò)的迅速發(fā)展,萬維網(wǎng)成為大量信息的載體,如何有效地提取并利用這些信息成為一個(gè)巨大的挑戰(zhàn),網(wǎng)絡(luò)爬蟲應(yīng)運(yùn)而生。網(wǎng)絡(luò)爬蟲(又被稱為網(wǎng)頁(yè)蜘蛛、網(wǎng)絡(luò)機(jī)器人),是一種按照一定的規(guī)則,自動(dòng)地抓取萬維網(wǎng)信息的程序或者腳本。下面通過圖3-1展示一下網(wǎng)絡(luò)爬蟲在互聯(lián)網(wǎng)中起到的作用:

          ▲圖3-1 網(wǎng)絡(luò)爬蟲

          網(wǎng)絡(luò)爬蟲按照系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和實(shí)現(xiàn)技術(shù),大致可以分為以下幾種類型:通用網(wǎng)絡(luò)爬蟲、聚焦網(wǎng)絡(luò)爬蟲、增量式網(wǎng)絡(luò)爬蟲、深層網(wǎng)絡(luò)爬蟲。實(shí)際的網(wǎng)絡(luò)爬蟲系統(tǒng)通常是幾種爬蟲技術(shù)相結(jié)合實(shí)現(xiàn)的。

          搜索引擎(Search Engine),例如傳統(tǒng)的通用搜索引擎baidu、Yahoo和Google等,是一種大型復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)爬蟲,屬于通用性網(wǎng)絡(luò)爬蟲的范疇。但是通用性搜索引擎存在著一定的局限性:

          1. 不同領(lǐng)域、不同背景的用戶往往具有不同的檢索目的和需求,通用搜索引擎所返回的結(jié)果包含大量用戶不關(guān)心的網(wǎng)頁(yè)。
          2. 通用搜索引擎的目標(biāo)是盡可能大的網(wǎng)絡(luò)覆蓋率,有限的搜索引擎服務(wù)器資源與無限的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)資源之間的矛盾將進(jìn)一步加深。
          3. 萬維網(wǎng)數(shù)據(jù)形式的豐富和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展,圖片、數(shù)據(jù)庫(kù)、音頻、視頻多媒體等不同數(shù)據(jù)大量出現(xiàn),通用搜索引擎往往對(duì)這些信息含量密集且具有一定結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)無能為力,不能很好地發(fā)現(xiàn)和獲取。
          4. 通用搜索引擎大多提供基于關(guān)鍵字的檢索,難以支持根據(jù)語(yǔ)義信息提出的查詢。

          為了解決上述問題,定向抓取相關(guān)網(wǎng)頁(yè)資源的聚焦爬蟲應(yīng)運(yùn)而生。

          聚焦爬蟲是一個(gè)自動(dòng)下載網(wǎng)頁(yè)的程序,它根據(jù)既定的抓取目標(biāo),有選擇地訪問萬維網(wǎng)上的網(wǎng)頁(yè)與相關(guān)的鏈接,獲取所需要的信息。與通用爬蟲不同,聚焦爬蟲并不追求大的覆蓋,而將目標(biāo)定為抓取與某一特定主題內(nèi)容相關(guān)的網(wǎng)頁(yè),為面向主題的用戶查詢準(zhǔn)備數(shù)據(jù)資源。

          說完了聚焦爬蟲,接下來再說一下增量式網(wǎng)絡(luò)爬蟲。增量式網(wǎng)絡(luò)爬蟲是指對(duì)已下載網(wǎng)頁(yè)采取增量式更新和只爬行新產(chǎn)生的或者已經(jīng)發(fā)生變化網(wǎng)頁(yè)的爬蟲,它能夠在一定程度上保證所爬行的頁(yè)面是盡可能新的頁(yè)面。

          和周期性爬行和刷新頁(yè)面的網(wǎng)絡(luò)爬蟲相比,增量式爬蟲只會(huì)在需要的時(shí)候爬行新產(chǎn)生或發(fā)生更新的頁(yè)面,并不重新下載沒有發(fā)生變化的頁(yè)面,可有效減少數(shù)據(jù)下載量,及時(shí)更新已爬行的網(wǎng)頁(yè),減小時(shí)間和空間上的耗費(fèi),但是增加了爬行算法的復(fù)雜度和實(shí)現(xiàn)難度。

          例如:想獲取趕集網(wǎng)的招聘信息,以前爬取過的數(shù)據(jù)沒有必要重復(fù)爬取,只需要獲取更新的招聘數(shù)據(jù),這時(shí)候就要用到增量式爬蟲。

          最后說一下深層網(wǎng)絡(luò)爬蟲。Web頁(yè)面按存在方式可以分為表層網(wǎng)頁(yè)和深層網(wǎng)頁(yè)。表層網(wǎng)頁(yè)是指?jìng)鹘y(tǒng)搜索引擎可以索引的頁(yè)面,以超鏈接可以到達(dá)的靜態(tài)網(wǎng)頁(yè)為主構(gòu)成的Web頁(yè)面。深層網(wǎng)絡(luò)是那些大部分內(nèi)容不能通過靜態(tài)鏈接獲取的、隱藏在搜索表單后的,只有用戶提交一些關(guān)鍵詞才能獲得的Web頁(yè)面。

          例如用戶登錄或者注冊(cè)才能訪問的頁(yè)面。可以想象這樣一個(gè)場(chǎng)景:爬取貼吧或者論壇中的數(shù)據(jù),必須在用戶登錄后,有權(quán)限的情況下才能獲取完整的數(shù)據(jù)。

          2. 網(wǎng)絡(luò)爬蟲結(jié)構(gòu)

          下面用一個(gè)通用的網(wǎng)絡(luò)爬蟲結(jié)構(gòu)來說明網(wǎng)絡(luò)爬蟲的基本工作流程,如圖3-4所示。

          ▲圖3-4 網(wǎng)絡(luò)爬蟲結(jié)構(gòu)

          網(wǎng)絡(luò)爬蟲的基本工作流程如下:

          1. 首先選取一部分精心挑選的種子URL。
          2. 將這些URL放入待抓取URL隊(duì)列。
          3. 從待抓取URL隊(duì)列中讀取待抓取隊(duì)列的URL,解析DNS,并且得到主機(jī)的IP,并將URL對(duì)應(yīng)的網(wǎng)頁(yè)下載下來,存儲(chǔ)進(jìn)已下載網(wǎng)頁(yè)庫(kù)中。此外,將這些URL放進(jìn)已抓取URL隊(duì)列。
          4. 分析已抓取URL隊(duì)列中的URL,從已下載的網(wǎng)頁(yè)數(shù)據(jù)中分析出其他URL,并和已抓取的URL進(jìn)行比較去重,最后將去重過的URL放入待抓取URL隊(duì)列,從而進(jìn)入下一個(gè)循環(huán)。

          02 HTTP請(qǐng)求的Python實(shí)現(xiàn)

          通過上面的網(wǎng)絡(luò)爬蟲結(jié)構(gòu),我們可以看到讀取URL、下載網(wǎng)頁(yè)是每一個(gè)爬蟲必備而且關(guān)鍵的功能,這就需要和HTTP請(qǐng)求打交道。接下來講解Python中實(shí)現(xiàn)HTTP請(qǐng)求的三種方式:urllib2/urllib、httplib/urllib以及Requests。

          1. urllib2/urllib實(shí)現(xiàn)

          urllib2和urllib是Python中的兩個(gè)內(nèi)置模塊,要實(shí)現(xiàn)HTTP功能,實(shí)現(xiàn)方式是以u(píng)rllib2為主,urllib為輔。

          1.1 首先實(shí)現(xiàn)一個(gè)完整的請(qǐng)求與響應(yīng)模型

          urllib2提供一個(gè)基礎(chǔ)函數(shù)urlopen,通過向指定的URL發(fā)出請(qǐng)求來獲取數(shù)據(jù)。最簡(jiǎn)單的形式是:

          import urllib2
          response=urllib2.urlopen('http://www.zhihu.com')
          html=response.read()
          print html
          

          其實(shí)可以將上面對(duì)http://www.zhihu.com的請(qǐng)求響應(yīng)分為兩步,一步是請(qǐng)求,一步是響應(yīng),形式如下:

          import urllib2
          # 請(qǐng)求
          request=urllib2.Request('http://www.zhihu.com')
          # 響應(yīng)
          response=urllib2.urlopen(request)
          html=response.read()
          print html
          

          上面這兩種形式都是GET請(qǐng)求,接下來演示一下POST請(qǐng)求,其實(shí)大同小異,只是增加了請(qǐng)求數(shù)據(jù),這時(shí)候用到了urllib。示例如下:

          import urllib
          import urllib2
          url='http://www.xxxxxx.com/login'
          postdata={'username' : 'qiye',
           'password' : 'qiye_pass'}
          # info 需要被編碼為urllib2能理解的格式,這里用到的是urllib
          data=urllib.urlencode(postdata)
          req=urllib2.Request(url, data)
          response=urllib2.urlopen(req)
          html=response.read()
          

          但是有時(shí)會(huì)出現(xiàn)這種情況:即使POST請(qǐng)求的數(shù)據(jù)是對(duì)的,但是服務(wù)器拒絕你的訪問。這是為什么呢?問題出在請(qǐng)求中的頭信息,服務(wù)器會(huì)檢驗(yàn)請(qǐng)求頭,來判斷是否是來自瀏覽器的訪問,這也是反爬蟲的常用手段。

          1.2 請(qǐng)求頭headers處理

          將上面的例子改寫一下,加上請(qǐng)求頭信息,設(shè)置一下請(qǐng)求頭中的User-Agent域和Referer域信息。

          import urllib
          import urllib2
          url='http://www.xxxxxx.com/login'
          user_agent='Mozilla/4.0 (compatible; MSIE 5.5; Windows NT)'
          referer='http://www.xxxxxx.com/'
          postdata={'username' : 'qiye',
           'password' : 'qiye_pass'}
          # 將user_agent,referer寫入頭信息
          headers={'User-Agent':user_agent,'Referer':referer}
          data=urllib.urlencode(postdata)
          req=urllib2.Request(url, data,headers)
          response=urllib2.urlopen(req)
          html=response.read()
          

          也可以這樣寫,使用add_header來添加請(qǐng)求頭信息,修改如下:

          import urllib
          import urllib2
          url='http://www.xxxxxx.com/login'
          user_agent='Mozilla/4.0 (compatible; MSIE 5.5; Windows NT)'
          referer='http://www.xxxxxx.com/'
          postdata={'username' : 'qiye',
           'password' : 'qiye_pass'}
          data=urllib.urlencode(postdata)
          req=urllib2.Request(url)
          # 將user_agent,referer寫入頭信息
          req.add_header('User-Agent',user_agent)
          req.add_header('Referer',referer)
          req.add_data(data)
          response=urllib2.urlopen(req)
          html=response.read()
          

          對(duì)有些header要特別留意,服務(wù)器會(huì)針對(duì)這些header做檢查,例如:

          • User-Agent:有些服務(wù)器或Proxy會(huì)通過該值來判斷是否是瀏覽器發(fā)出的請(qǐng)求。
          • Content-Type:在使用REST接口時(shí),服務(wù)器會(huì)檢查該值,用來確定HTTP Body中的內(nèi)容該怎樣解析。在使用服務(wù)器提供的RESTful或SOAP服務(wù)時(shí),Content-Type設(shè)置錯(cuò)誤會(huì)導(dǎo)致服務(wù)器拒絕服務(wù)。常見的取值有:application/xml(在XML RPC,如RESTful/SOAP調(diào)用時(shí)使用)、application/json(在JSON RPC調(diào)用時(shí)使用)、application/x-www-form-urlencoded(瀏覽器提交Web表單時(shí)使用)。
          • Referer:服務(wù)器有時(shí)候會(huì)檢查防盜鏈。

          1.3 Cookie處理

          urllib2對(duì)Cookie的處理也是自動(dòng)的,使用CookieJar函數(shù)進(jìn)行Cookie的管理。如果需要得到某個(gè)Cookie項(xiàng)的值,可以這么做:

          import urllib2
          import cookielib
          cookie=cookielib.CookieJar()
          opener=urllib2.build_opener(urllib2.HTTPCookieProcessor(cookie))
          response=opener.open('http://www.zhihu.com')
          for item in cookie:
           print item.name+':'+item.value
          

          但是有時(shí)候會(huì)遇到這種情況,我們不想讓urllib2自動(dòng)處理,我們想自己添加Cookie的內(nèi)容,可以通過設(shè)置請(qǐng)求頭中的Cookie域來做:

          import urllib2
          opener=urllib2.build_opener()
          opener.addheaders.append( ( 'Cookie', 'email=' + "xxxxxxx@163.com" ) )
          req=urllib2.Request( "http://www.zhihu.com/" )
          response=opener.open(req)
          print response.headers
          retdata=response.read()
          

          1.4 Timeout設(shè)置超時(shí)

          在Python2.6之前的版本,urllib2的API并沒有暴露Timeout的設(shè)置,要設(shè)置Timeout值,只能更改Socket的全局Timeout值。示例如下:

          import urllib2
          import socket
          socket.setdefaulttimeout(10) # 10 秒鐘后超時(shí)
          urllib2.socket.setdefaulttimeout(10) # 另一種方式
          

          在Python2.6及新的版本中,urlopen函數(shù)提供了對(duì)Timeout的設(shè)置,示例如下:

          import urllib2
          request=urllib2.Request('http://www.zhihu.com')
          response=urllib2.urlopen(request,timeout=2)
          html=response.read()
          print html
          

          1.5 獲取HTTP響應(yīng)碼

          對(duì)于200 OK來說,只要使用urlopen返回的response對(duì)象的getcode()方法就可以得到HTTP的返回碼。但對(duì)其他返回碼來說,urlopen會(huì)拋出異常。這時(shí)候,就要檢查異常對(duì)象的code屬性了,示例如下:

          import urllib2
          try:
           response=urllib2.urlopen('http://www.google.com')
           print response
          except urllib2.HTTPError as e:
           if hasattr(e, 'code'):
           print 'Error code:',e.code
          

          1.6 重定向

          urllib2默認(rèn)情況下會(huì)針對(duì)HTTP 3XX返回碼自動(dòng)進(jìn)行重定向動(dòng)作。要檢測(cè)是否發(fā)生了重定向動(dòng)作,只要檢查一下Response的URL和Request的URL是否一致就可以了,示例如下:

          import urllib2
          response=urllib2.urlopen('http://www.zhihu.cn')
          isRedirected=response.geturl()=='http://www.zhihu.cn'
          

          如果不想自動(dòng)重定向,可以自定義HTTPRedirectHandler類,示例如下:

          import urllib2
          class RedirectHandler(urllib2.HTTPRedirectHandler):
           def http_error_301(self, req, fp, code, msg, headers):
           pass
           def http_error_302(self, req, fp, code, msg, headers):
           result=urllib2.HTTPRedirectHandler.http_error_301(self, req, fp, code, 
           msg, headers)
           result.status=code
           result.newurl=result.geturl()
           return result
          opener=urllib2.build_opener(RedirectHandler)
          opener.open('http://www.zhihu.cn')
          

          1.7 Proxy的設(shè)置

          在做爬蟲開發(fā)中,必不可少地會(huì)用到代理。urllib2默認(rèn)會(huì)使用環(huán)境變量http_proxy來設(shè)置HTTP Proxy。但是我們一般不采用這種方式,而是使用ProxyHandler在程序中動(dòng)態(tài)設(shè)置代理,示例代碼如下:

          import urllib2
          proxy=urllib2.ProxyHandler({'http': '127.0.0.1:8087'})
          opener=urllib2.build_opener([proxy,])
          urllib2.install_opener(opener)
          response=urllib2.urlopen('http://www.zhihu.com/')
          print response.read()
          

          這里要注意的一個(gè)細(xì)節(jié),使用urllib2.install_opener()會(huì)設(shè)置urllib2的全局opener,之后所有的HTTP訪問都會(huì)使用這個(gè)代理。這樣使用會(huì)很方便,但不能做更細(xì)粒度的控制,比如想在程序中使用兩個(gè)不同的Proxy設(shè)置,這種場(chǎng)景在爬蟲中很常見。比較好的做法是不使用install_opener去更改全局的設(shè)置,而只是直接調(diào)用opener的open方法代替全局的urlopen方法,修改如下:

          import urllib2
          proxy=urllib2.ProxyHandler({'http': '127.0.0.1:8087'})
          opener=urllib2.build_opener(proxy,)
          response=opener.open("http://www.zhihu.com/")
          print response.read()
          

          2. httplib/urllib實(shí)現(xiàn)

          httplib模塊是一個(gè)底層基礎(chǔ)模塊,可以看到建立HTTP請(qǐng)求的每一步,但是實(shí)現(xiàn)的功能比較少,正常情況下比較少用到。在Python爬蟲開發(fā)中基本上用不到,所以在此只是進(jìn)行一下知識(shí)普及。下面介紹一下常用的對(duì)象和函數(shù):

          • 創(chuàng)建HTTPConnection對(duì)象:
          • class httplib.HTTPConnection(host[, port[, strict[, timeout[, source_address]]]])。
          • 發(fā)送請(qǐng)求:
          • HTTPConnection.request(method, url[, body[, headers]])。
          • 獲得響應(yīng):
          • HTTPConnection.getresponse()。
          • 讀取響應(yīng)信息:
          • HTTPResponse.read([amt])。
          • 獲得指定頭信息:
          • HTTPResponse.getheader(name[, default])。
          • 獲得響應(yīng)頭(header, value)元組的列表:
          • HTTPResponse.getheaders()。
          • 獲得底層socket文件描述符:
          • HTTPResponse.fileno()。
          • 獲得頭內(nèi)容:
          • HTTPResponse.msg。
          • 獲得頭http版本:
          • HTTPResponse.version。
          • 獲得返回狀態(tài)碼:
          • HTTPResponse.status。
          • 獲得返回說明:
          • HTTPResponse.reason。

          接下來演示一下GET請(qǐng)求和POST請(qǐng)求的發(fā)送,首先是GET請(qǐng)求的示例,如下所示:

          import httplib
          conn=None
          try:
           conn=httplib.HTTPConnection("www.zhihu.com")
           conn.request("GET", "/")
           response=conn.getresponse()
           print response.status, response.reason
           print '-' * 40
           headers=response.getheaders()
           for h in headers:
           print h
           print '-' * 40
           print response.msg
          except Exception,e:
           print e
          finally:
           if conn:
           conn.close()
          

          POST請(qǐng)求的示例如下:

          import httplib, urllib
          conn=None
          try:
           params=urllib.urlencode({'name': 'qiye', 'age': 22})
           headers={"Content-type": "application/x-www-form-urlencoded"
           , "Accept": "text/plain"}
           conn=httplib.HTTPConnection("www.zhihu.com", 80, timeout=3)
           conn.request("POST", "/login", params, headers)
           response=conn.getresponse()
           print response.getheaders() # 獲取頭信息
           print response.status
           print response.read()
          except Exception, e:
           print e
           finally:
           if conn:
           conn.close()
          

          3. 更人性化的Requests

          Python中Requests實(shí)現(xiàn)HTTP請(qǐng)求的方式,是本人極力推薦的,也是在Python爬蟲開發(fā)中最為常用的方式。Requests實(shí)現(xiàn)HTTP請(qǐng)求非常簡(jiǎn)單,操作更加人性化。

          Requests庫(kù)是第三方模塊,需要額外進(jìn)行安裝。Requests是一個(gè)開源庫(kù),源碼位于:

          GitHub: https://github.com/kennethreitz/requests

          希望大家多多支持作者。

          使用Requests庫(kù)需要先進(jìn)行安裝,一般有兩種安裝方式:

          • 使用pip進(jìn)行安裝,安裝命令為:pip install requests,不過可能不是最新版。
          • 直接到GitHub上下載Requests的源代碼,下載鏈接為:
          • https://github.com/kennethreitz/requests/releases
          • 將源代碼壓縮包進(jìn)行解壓,然后進(jìn)入解壓后的文件夾,運(yùn)行setup.py文件即可。

          如何驗(yàn)證Requests模塊安裝是否成功呢?在Python的shell中輸入import requests,如果不報(bào)錯(cuò),則是安裝成功。如圖3-5所示。

          ▲圖3-5 驗(yàn)證Requests安裝

          3.1 首先還是實(shí)現(xiàn)一個(gè)完整的請(qǐng)求與響應(yīng)模型

          以GET請(qǐng)求為例,最簡(jiǎn)單的形式如下:

          import requests
          r=requests.get('http://www.baidu.com')
          print r.content
          

          大家可以看到比urllib2實(shí)現(xiàn)方式的代碼量少。接下來演示一下POST請(qǐng)求,同樣是非常簡(jiǎn)短,更加具有Python風(fēng)格。示例如下:

          import requests
          postdata={'key':'value'}
          r=requests.post('http://www.xxxxxx.com/login',data=postdata)
          print r.content
          

          HTTP中的其他請(qǐng)求方式也可以用Requests來實(shí)現(xiàn),示例如下:

          r=requests.put('http://www.xxxxxx.com/put', data={'key':'value'})
          r=requests.delete('http://www.xxxxxx.com/delete')
          r=requests.head('http://www.xxxxxx.com/get')
          r=requests.options('http://www.xxxxxx.com/get')
          

          接著講解一下稍微復(fù)雜的方式,大家肯定見過類似這樣的URL:

          http://zzk.cnblogs.com/s/blogpost?Keywords=blog:qiyeboy&pageindex=1

          就是在網(wǎng)址后面緊跟著“?”,“?”后面還有參數(shù)。那么這樣的GET請(qǐng)求該如何發(fā)送呢?肯定有人會(huì)說,直接將完整的URL帶入即可,不過Requests還提供了其他方式,示例如下:

          import requests
           payload={'Keywords': 'blog:qiyeboy','pageindex':1}
          r=requests.get('http://zzk.cnblogs.com/s/blogpost', params=payload)
          print r.url
          

          通過打印結(jié)果,我們看到最終的URL變成了:

          http://zzk.cnblogs.com/s/blogpost?Keywords=blog:qiyeboy&pageindex=1

          3.2 響應(yīng)與編碼

          還是從代碼入手,示例如下:

          import requests
          r=requests.get('http://www.baidu.com')
          print 'content-->'+r.content
          print 'text-->'+r.text
          print 'encoding-->'+r.encoding
          r.encoding='utf-8'
          print 'new text-->'+r.text
          

          其中r.content返回的是字節(jié)形式,r.text返回的是文本形式,r.encoding返回的是根據(jù)HTTP頭猜測(cè)的網(wǎng)頁(yè)編碼格式。

          輸出結(jié)果中:“text-->”之后的內(nèi)容在控制臺(tái)看到的是亂碼,“encoding-->”之后的內(nèi)容是ISO-8859-1(實(shí)際上的編碼格式是UTF-8),由于Requests猜測(cè)編碼錯(cuò)誤,導(dǎo)致解析文本出現(xiàn)了亂碼。Requests提供了解決方案,可以自行設(shè)置編碼格式,r.encoding='utf-8'設(shè)置成UTF-8之后,“new text-->”的內(nèi)容就不會(huì)出現(xiàn)亂碼。

          但是這種手動(dòng)的方式略顯笨拙,下面提供一種更加簡(jiǎn)便的方式:chardet,這是一個(gè)非常優(yōu)秀的字符串/文件編碼檢測(cè)模塊。安裝方式如下:

          pip install chardet
          

          安裝完成后,使用chardet.detect()返回字典,其中confidence是檢測(cè)精確度,encoding是編碼形式。示例如下:

          import requests
          r=requests.get('http://www.baidu.com')
          print chardet.detect(r.content)
          r.encoding=chardet.detect(r.content)['encoding']
          print r.text
          

          直接將chardet探測(cè)到的編碼,賦給r.encoding實(shí)現(xiàn)解碼,r.text輸出就不會(huì)有亂碼了。

          除了上面那種直接獲取全部響應(yīng)的方式,還有一種流模式,示例如下:

          import requests
          r=requests.get('http://www.baidu.com',stream=True)
          print r.raw.read(10)
          

          設(shè)置stream=True標(biāo)志位,使響應(yīng)以字節(jié)流方式進(jìn)行讀取,r.raw.read函數(shù)指定讀取的字節(jié)數(shù)。

          3.3 請(qǐng)求頭headers處理

          Requests對(duì)headers的處理和urllib2非常相似,在Requests的get函數(shù)中添加headers參數(shù)即可。示例如下:

          import requests
          user_agent='Mozilla/4.0 (compatible; MSIE 5.5; Windows NT)'
          headers={'User-Agent':user_agent}
          r=requests.get('http://www.baidu.com',headers=headers)
          print r.content
          

          3.4 響應(yīng)碼code和響應(yīng)頭headers處理

          獲取響應(yīng)碼是使用Requests中的status_code字段,獲取響應(yīng)頭使用Requests中的headers字段。示例如下:

          import requests
          r=requests.get('http://www.baidu.com')
          if r.status_code==requests.codes.ok:
           print r.status_code# 響應(yīng)碼
           print r.headers# 響應(yīng)頭
           print r.headers.get('content-type')# 推薦使用這種獲取方式,獲取其中的某個(gè)字段
           print r.headers['content-type']# 不推薦使用這種獲取方式
          else:
           r.raise_for_status()
          

          上述程序中,r.headers包含所有的響應(yīng)頭信息,可以通過get函數(shù)獲取其中的某一個(gè)字段,也可以通過字典引用的方式獲取字典值,但是不推薦,因?yàn)槿绻侄沃袥]有這個(gè)字段,第二種方式會(huì)拋出異常,第一種方式會(huì)返回None。

          r.raise_for_status()是用來主動(dòng)地產(chǎn)生一個(gè)異常,當(dāng)響應(yīng)碼是4XX或5XX時(shí),raise_for_status()函數(shù)會(huì)拋出異常,而響應(yīng)碼為200時(shí),raise_for_status()函數(shù)返回None。

          3.5 Cookie處理

          如果響應(yīng)中包含Cookie的值,可以如下方式獲取Cookie字段的值,示例如下:

          import requests
          user_agent='Mozilla/4.0 (compatible; MSIE 5.5; Windows NT)'
          headers={'User-Agent':user_agent}
          r=requests.get('http://www.baidu.com',headers=headers)
          # 遍歷出所有的cookie字段的值
          for cookie in r.cookies.keys():
           print cookie+':'+r.cookies.get(cookie)
          

          如果想自定義Cookie值發(fā)送出去,可以使用以下方式,示例如下:

          import requests
          user_agent='Mozilla/4.0 (compatible; MSIE 5.5; Windows NT)'
          headers={'User-Agent':user_agent}
          cookies=dict(name='qiye',age='10')
          r=requests.get('http://www.baidu.com',headers=headers,cookies=cookies)
          print r.text
          

          還有一種更加高級(jí),且能自動(dòng)處理Cookie的方式,有時(shí)候我們不需要關(guān)心Cookie值是多少,只是希望每次訪問的時(shí)候,程序自動(dòng)把Cookie的值帶上,像瀏覽器一樣。Requests提供了一個(gè)session的概念,在連續(xù)訪問網(wǎng)頁(yè),處理登錄跳轉(zhuǎn)時(shí)特別方便,不需要關(guān)注具體細(xì)節(jié)。使用方法示例如下:

          import Requests
          oginUrl='http://www.xxxxxxx.com/login'
          s=requests.Session()
          #首先訪問登錄界面,作為游客,服務(wù)器會(huì)先分配一個(gè)cookie
          r=s.get(loginUrl,allow_redirects=True)
          datas={'name':'qiye','passwd':'qiye'}
          #向登錄鏈接發(fā)送post請(qǐng)求,驗(yàn)證成功,游客權(quán)限轉(zhuǎn)為會(huì)員權(quán)限
          r=s.post(loginUrl, data=datas,allow_redirects=True)
          print r.text
          

          上面的這段程序,其實(shí)是正式做Python開發(fā)中遇到的問題,如果沒有第一步訪問登錄的頁(yè)面,而是直接向登錄鏈接發(fā)送Post請(qǐng)求,系統(tǒng)會(huì)把你當(dāng)做非法用戶,因?yàn)樵L問登錄界面時(shí)會(huì)分配一個(gè)Cookie,需要將這個(gè)Cookie在發(fā)送Post請(qǐng)求時(shí)帶上,這種使用Session函數(shù)處理Cookie的方式之后會(huì)很常用。

          3.6 重定向與歷史信息

          處理重定向只是需要設(shè)置一下allow_redirects字段即可,例如:

          r=requests.get('http://www.baidu.com',allow_redirects=True)

          將allow_redirects設(shè)置為True,則是允許重定向;設(shè)置為False,則是禁止重定向。如果是允許重定向,可以通過r.history字段查看歷史信息,即訪問成功之前的所有請(qǐng)求跳轉(zhuǎn)信息。示例如下:

          import requests
          r=requests.get('http://github.com')
          print r.url
          print r.status_code
          print r.history
          

          打印結(jié)果如下:

          https://github.com/
          200
          (<Response [301]>,)
          

          上面的示例代碼顯示的效果是訪問GitHub網(wǎng)址時(shí),會(huì)將所有的HTTP請(qǐng)求全部重定向?yàn)镠TTPS。

          3.7 超時(shí)設(shè)置

          超時(shí)選項(xiàng)是通過參數(shù)timeout來進(jìn)行設(shè)置的,示例如下:

          requests.get('http://github.com', timeout=2)
          

          3.8 代理設(shè)置

          使用代理Proxy,你可以為任意請(qǐng)求方法通過設(shè)置proxies參數(shù)來配置單個(gè)請(qǐng)求:

          import requests
          proxies={
           "http": "http://0.10.1.10:3128",
           "https": "http://10.10.1.10:1080",
          }
          requests.get("http://example.org", proxies=proxies)
          

          也可以通過環(huán)境變量HTTP_PROXY和HTTPS_PROXY?來配置代理,但是在爬蟲開發(fā)中不常用。你的代理需要使用HTTP Basic Auth,可以使用http://user:password@host/語(yǔ)法:

          proxies={
           "http": "http://user:pass@10.10.1.10:3128/",
          }
          

          03 小結(jié)

          本文主要講解了網(wǎng)絡(luò)爬蟲的結(jié)構(gòu)和應(yīng)用,以及Python實(shí)現(xiàn)HTTP請(qǐng)求的幾種方法。希望大家對(duì)本文中的網(wǎng)絡(luò)爬蟲工作流程和Requests實(shí)現(xiàn)HTTP請(qǐng)求的方式重點(diǎn)吸收消化。

          關(guān)于作者:范傳輝,資深網(wǎng)蟲,Python開發(fā)者,參與開發(fā)了多項(xiàng)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用,在實(shí)際開發(fā)中積累了豐富的實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn),并善于總結(jié),貢獻(xiàn)了多篇技術(shù)文章廣受好評(píng)。研究興趣是網(wǎng)絡(luò)安全、爬蟲技術(shù)、數(shù)據(jù)分析、驅(qū)動(dòng)開發(fā)等技術(shù)。

          本文摘編自《Python爬蟲開發(fā)與項(xiàng)目實(shí)戰(zhàn)》,經(jīng)出版方授權(quán)發(fā)布。

          延伸閱讀《Python爬蟲開發(fā)與項(xiàng)目實(shí)戰(zhàn)》

          推薦語(yǔ):零基礎(chǔ)學(xué)習(xí)爬蟲技術(shù),從Python和Web前端基礎(chǔ)開始講起,由淺入深,包含大量案例,實(shí)用性強(qiáng)。

          讀:本文主要分為兩個(gè)部分:一部分是網(wǎng)絡(luò)爬蟲的概述,幫助大家詳細(xì)了解網(wǎng)絡(luò)爬蟲;另一部分是HTTP請(qǐng)求的Python實(shí)現(xiàn),幫助大家了解Python中實(shí)現(xiàn)HTTP請(qǐng)求的各種方式,以便具備編寫HTTP網(wǎng)絡(luò)程序的能力。

          作者:范傳輝

          如需轉(zhuǎn)載請(qǐng)聯(lián)系華章科技

          01 網(wǎng)絡(luò)爬蟲概述

          接下來從網(wǎng)絡(luò)爬蟲的概念、用處與價(jià)值和結(jié)構(gòu)等三個(gè)方面,讓大家對(duì)網(wǎng)絡(luò)爬蟲有一個(gè)基本的了解。

          1. 網(wǎng)絡(luò)爬蟲及其應(yīng)用

          隨著網(wǎng)絡(luò)的迅速發(fā)展,萬維網(wǎng)成為大量信息的載體,如何有效地提取并利用這些信息成為一個(gè)巨大的挑戰(zhàn),網(wǎng)絡(luò)爬蟲應(yīng)運(yùn)而生。網(wǎng)絡(luò)爬蟲(又被稱為網(wǎng)頁(yè)蜘蛛、網(wǎng)絡(luò)機(jī)器人),是一種按照一定的規(guī)則,自動(dòng)地抓取萬維網(wǎng)信息的程序或者腳本。下面通過圖3-1展示一下網(wǎng)絡(luò)爬蟲在互聯(lián)網(wǎng)中起到的作用:

          ▲圖3-1 網(wǎng)絡(luò)爬蟲

          網(wǎng)絡(luò)爬蟲按照系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和實(shí)現(xiàn)技術(shù),大致可以分為以下幾種類型:通用網(wǎng)絡(luò)爬蟲、聚焦網(wǎng)絡(luò)爬蟲、增量式網(wǎng)絡(luò)爬蟲、深層網(wǎng)絡(luò)爬蟲。實(shí)際的網(wǎng)絡(luò)爬蟲系統(tǒng)通常是幾種爬蟲技術(shù)相結(jié)合實(shí)現(xiàn)的。

          搜索引擎(Search Engine),例如傳統(tǒng)的通用搜索引擎baidu、Yahoo和Google等,是一種大型復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)爬蟲,屬于通用性網(wǎng)絡(luò)爬蟲的范疇。但是通用性搜索引擎存在著一定的局限性:

          1. 不同領(lǐng)域、不同背景的用戶往往具有不同的檢索目的和需求,通用搜索引擎所返回的結(jié)果包含大量用戶不關(guān)心的網(wǎng)頁(yè)。
          2. 通用搜索引擎的目標(biāo)是盡可能大的網(wǎng)絡(luò)覆蓋率,有限的搜索引擎服務(wù)器資源與無限的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)資源之間的矛盾將進(jìn)一步加深。
          3. 萬維網(wǎng)數(shù)據(jù)形式的豐富和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展,圖片、數(shù)據(jù)庫(kù)、音頻、視頻多媒體等不同數(shù)據(jù)大量出現(xiàn),通用搜索引擎往往對(duì)這些信息含量密集且具有一定結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)無能為力,不能很好地發(fā)現(xiàn)和獲取。
          4. 通用搜索引擎大多提供基于關(guān)鍵字的檢索,難以支持根據(jù)語(yǔ)義信息提出的查詢。

          為了解決上述問題,定向抓取相關(guān)網(wǎng)頁(yè)資源的聚焦爬蟲應(yīng)運(yùn)而生。

          聚焦爬蟲是一個(gè)自動(dòng)下載網(wǎng)頁(yè)的程序,它根據(jù)既定的抓取目標(biāo),有選擇地訪問萬維網(wǎng)上的網(wǎng)頁(yè)與相關(guān)的鏈接,獲取所需要的信息。與通用爬蟲不同,聚焦爬蟲并不追求大的覆蓋,而將目標(biāo)定為抓取與某一特定主題內(nèi)容相關(guān)的網(wǎng)頁(yè),為面向主題的用戶查詢準(zhǔn)備數(shù)據(jù)資源。

          說完了聚焦爬蟲,接下來再說一下增量式網(wǎng)絡(luò)爬蟲。增量式網(wǎng)絡(luò)爬蟲是指對(duì)已下載網(wǎng)頁(yè)采取增量式更新和只爬行新產(chǎn)生的或者已經(jīng)發(fā)生變化網(wǎng)頁(yè)的爬蟲,它能夠在一定程度上保證所爬行的頁(yè)面是盡可能新的頁(yè)面。

          和周期性爬行和刷新頁(yè)面的網(wǎng)絡(luò)爬蟲相比,增量式爬蟲只會(huì)在需要的時(shí)候爬行新產(chǎn)生或發(fā)生更新的頁(yè)面,并不重新下載沒有發(fā)生變化的頁(yè)面,可有效減少數(shù)據(jù)下載量,及時(shí)更新已爬行的網(wǎng)頁(yè),減小時(shí)間和空間上的耗費(fèi),但是增加了爬行算法的復(fù)雜度和實(shí)現(xiàn)難度。

          例如:想獲取趕集網(wǎng)的招聘信息,以前爬取過的數(shù)據(jù)沒有必要重復(fù)爬取,只需要獲取更新的招聘數(shù)據(jù),這時(shí)候就要用到增量式爬蟲。

          最后說一下深層網(wǎng)絡(luò)爬蟲。Web頁(yè)面按存在方式可以分為表層網(wǎng)頁(yè)和深層網(wǎng)頁(yè)。表層網(wǎng)頁(yè)是指?jìng)鹘y(tǒng)搜索引擎可以索引的頁(yè)面,以超鏈接可以到達(dá)的靜態(tài)網(wǎng)頁(yè)為主構(gòu)成的Web頁(yè)面。深層網(wǎng)絡(luò)是那些大部分內(nèi)容不能通過靜態(tài)鏈接獲取的、隱藏在搜索表單后的,只有用戶提交一些關(guān)鍵詞才能獲得的Web頁(yè)面。

          例如用戶登錄或者注冊(cè)才能訪問的頁(yè)面。可以想象這樣一個(gè)場(chǎng)景:爬取貼吧或者論壇中的數(shù)據(jù),必須在用戶登錄后,有權(quán)限的情況下才能獲取完整的數(shù)據(jù)。

          2. 網(wǎng)絡(luò)爬蟲結(jié)構(gòu)

          下面用一個(gè)通用的網(wǎng)絡(luò)爬蟲結(jié)構(gòu)來說明網(wǎng)絡(luò)爬蟲的基本工作流程,如圖3-4所示。

          ▲圖3-4 網(wǎng)絡(luò)爬蟲結(jié)構(gòu)

          網(wǎng)絡(luò)爬蟲的基本工作流程如下:

          1. 首先選取一部分精心挑選的種子URL。
          2. 將這些URL放入待抓取URL隊(duì)列。
          3. 從待抓取URL隊(duì)列中讀取待抓取隊(duì)列的URL,解析DNS,并且得到主機(jī)的IP,并將URL對(duì)應(yīng)的網(wǎng)頁(yè)下載下來,存儲(chǔ)進(jìn)已下載網(wǎng)頁(yè)庫(kù)中。此外,將這些URL放進(jìn)已抓取URL隊(duì)列。
          4. 分析已抓取URL隊(duì)列中的URL,從已下載的網(wǎng)頁(yè)數(shù)據(jù)中分析出其他URL,并和已抓取的URL進(jìn)行比較去重,最后將去重過的URL放入待抓取URL隊(duì)列,從而進(jìn)入下一個(gè)循環(huán)。

          02 HTTP請(qǐng)求的Python實(shí)現(xiàn)

          通過上面的網(wǎng)絡(luò)爬蟲結(jié)構(gòu),我們可以看到讀取URL、下載網(wǎng)頁(yè)是每一個(gè)爬蟲必備而且關(guān)鍵的功能,這就需要和HTTP請(qǐng)求打交道。接下來講解Python中實(shí)現(xiàn)HTTP請(qǐng)求的三種方式:urllib2/urllib、httplib/urllib以及Requests。

          1. urllib2/urllib實(shí)現(xiàn)

          urllib2和urllib是Python中的兩個(gè)內(nèi)置模塊,要實(shí)現(xiàn)HTTP功能,實(shí)現(xiàn)方式是以u(píng)rllib2為主,urllib為輔。

          1.1 首先實(shí)現(xiàn)一個(gè)完整的請(qǐng)求與響應(yīng)模型

          urllib2提供一個(gè)基礎(chǔ)函數(shù)urlopen,通過向指定的URL發(fā)出請(qǐng)求來獲取數(shù)據(jù)。最簡(jiǎn)單的形式是:

          import urllib2
          response=urllib2.urlopen('http://www.zhihu.com')
          html=response.read()
          print html
          

          其實(shí)可以將上面對(duì)http://www.zhihu.com的請(qǐng)求響應(yīng)分為兩步,一步是請(qǐng)求,一步是響應(yīng),形式如下:

          import urllib2
          # 請(qǐng)求
          request=urllib2.Request('http://www.zhihu.com')
          # 響應(yīng)
          response=urllib2.urlopen(request)
          html=response.read()
          print html
          

          上面這兩種形式都是GET請(qǐng)求,接下來演示一下POST請(qǐng)求,其實(shí)大同小異,只是增加了請(qǐng)求數(shù)據(jù),這時(shí)候用到了urllib。示例如下:

          import urllib
          import urllib2
          url='http://www.xxxxxx.com/login'
          postdata={'username' : 'qiye',
           'password' : 'qiye_pass'}
          # info 需要被編碼為urllib2能理解的格式,這里用到的是urllib
          data=urllib.urlencode(postdata)
          req=urllib2.Request(url, data)
          response=urllib2.urlopen(req)
          html=response.read()
          

          但是有時(shí)會(huì)出現(xiàn)這種情況:即使POST請(qǐng)求的數(shù)據(jù)是對(duì)的,但是服務(wù)器拒絕你的訪問。這是為什么呢?問題出在請(qǐng)求中的頭信息,服務(wù)器會(huì)檢驗(yàn)請(qǐng)求頭,來判斷是否是來自瀏覽器的訪問,這也是反爬蟲的常用手段。

          1.2 請(qǐng)求頭headers處理

          將上面的例子改寫一下,加上請(qǐng)求頭信息,設(shè)置一下請(qǐng)求頭中的User-Agent域和Referer域信息。

          import urllib
          import urllib2
          url='http://www.xxxxxx.com/login'
          user_agent='Mozilla/4.0 (compatible; MSIE 5.5; Windows NT)'
          referer='http://www.xxxxxx.com/'
          postdata={'username' : 'qiye',
           'password' : 'qiye_pass'}
          # 將user_agent,referer寫入頭信息
          headers={'User-Agent':user_agent,'Referer':referer}
          data=urllib.urlencode(postdata)
          req=urllib2.Request(url, data,headers)
          response=urllib2.urlopen(req)
          html=response.read()
          

          也可以這樣寫,使用add_header來添加請(qǐng)求頭信息,修改如下:

          import urllib
          import urllib2
          url='http://www.xxxxxx.com/login'
          user_agent='Mozilla/4.0 (compatible; MSIE 5.5; Windows NT)'
          referer='http://www.xxxxxx.com/'
          postdata={'username' : 'qiye',
           'password' : 'qiye_pass'}
          data=urllib.urlencode(postdata)
          req=urllib2.Request(url)
          # 將user_agent,referer寫入頭信息
          req.add_header('User-Agent',user_agent)
          req.add_header('Referer',referer)
          req.add_data(data)
          response=urllib2.urlopen(req)
          html=response.read()
          

          對(duì)有些header要特別留意,服務(wù)器會(huì)針對(duì)這些header做檢查,例如:

          • User-Agent:有些服務(wù)器或Proxy會(huì)通過該值來判斷是否是瀏覽器發(fā)出的請(qǐng)求。
          • Content-Type:在使用REST接口時(shí),服務(wù)器會(huì)檢查該值,用來確定HTTP Body中的內(nèi)容該怎樣解析。在使用服務(wù)器提供的RESTful或SOAP服務(wù)時(shí),Content-Type設(shè)置錯(cuò)誤會(huì)導(dǎo)致服務(wù)器拒絕服務(wù)。常見的取值有:application/xml(在XML RPC,如RESTful/SOAP調(diào)用時(shí)使用)、application/json(在JSON RPC調(diào)用時(shí)使用)、application/x-www-form-urlencoded(瀏覽器提交Web表單時(shí)使用)。
          • Referer:服務(wù)器有時(shí)候會(huì)檢查防盜鏈。

          1.3 Cookie處理

          urllib2對(duì)Cookie的處理也是自動(dòng)的,使用CookieJar函數(shù)進(jìn)行Cookie的管理。如果需要得到某個(gè)Cookie項(xiàng)的值,可以這么做:

          import urllib2
          import cookielib
          cookie=cookielib.CookieJar()
          opener=urllib2.build_opener(urllib2.HTTPCookieProcessor(cookie))
          response=opener.open('http://www.zhihu.com')
          for item in cookie:
           print item.name+':'+item.value
          

          但是有時(shí)候會(huì)遇到這種情況,我們不想讓urllib2自動(dòng)處理,我們想自己添加Cookie的內(nèi)容,可以通過設(shè)置請(qǐng)求頭中的Cookie域來做:

          import urllib2
          opener=urllib2.build_opener()
          opener.addheaders.append( ( 'Cookie', 'email=' + "xxxxxxx@163.com" ) )
          req=urllib2.Request( "http://www.zhihu.com/" )
          response=opener.open(req)
          print response.headers
          retdata=response.read()
          

          1.4 Timeout設(shè)置超時(shí)

          在Python2.6之前的版本,urllib2的API并沒有暴露Timeout的設(shè)置,要設(shè)置Timeout值,只能更改Socket的全局Timeout值。示例如下:

          import urllib2
          import socket
          socket.setdefaulttimeout(10) # 10 秒鐘后超時(shí)
          urllib2.socket.setdefaulttimeout(10) # 另一種方式
          

          在Python2.6及新的版本中,urlopen函數(shù)提供了對(duì)Timeout的設(shè)置,示例如下:

          import urllib2
          request=urllib2.Request('http://www.zhihu.com')
          response=urllib2.urlopen(request,timeout=2)
          html=response.read()
          print html
          

          1.5 獲取HTTP響應(yīng)碼

          對(duì)于200 OK來說,只要使用urlopen返回的response對(duì)象的getcode()方法就可以得到HTTP的返回碼。但對(duì)其他返回碼來說,urlopen會(huì)拋出異常。這時(shí)候,就要檢查異常對(duì)象的code屬性了,示例如下:

          import urllib2
          try:
           response=urllib2.urlopen('http://www.google.com')
           print response
          except urllib2.HTTPError as e:
           if hasattr(e, 'code'):
           print 'Error code:',e.code
          

          1.6 重定向

          urllib2默認(rèn)情況下會(huì)針對(duì)HTTP 3XX返回碼自動(dòng)進(jìn)行重定向動(dòng)作。要檢測(cè)是否發(fā)生了重定向動(dòng)作,只要檢查一下Response的URL和Request的URL是否一致就可以了,示例如下:

          import urllib2
          response=urllib2.urlopen('http://www.zhihu.cn')
          isRedirected=response.geturl()=='http://www.zhihu.cn'
          

          如果不想自動(dòng)重定向,可以自定義HTTPRedirectHandler類,示例如下:

          import urllib2
          class RedirectHandler(urllib2.HTTPRedirectHandler):
           def http_error_301(self, req, fp, code, msg, headers):
           pass
           def http_error_302(self, req, fp, code, msg, headers):
           result=urllib2.HTTPRedirectHandler.http_error_301(self, req, fp, code, 
           msg, headers)
           result.status=code
           result.newurl=result.geturl()
           return result
          opener=urllib2.build_opener(RedirectHandler)
          opener.open('http://www.zhihu.cn')
          

          1.7 Proxy的設(shè)置

          在做爬蟲開發(fā)中,必不可少地會(huì)用到代理。urllib2默認(rèn)會(huì)使用環(huán)境變量http_proxy來設(shè)置HTTP Proxy。但是我們一般不采用這種方式,而是使用ProxyHandler在程序中動(dòng)態(tài)設(shè)置代理,示例代碼如下:

          import urllib2
          proxy=urllib2.ProxyHandler({'http': '127.0.0.1:8087'})
          opener=urllib2.build_opener([proxy,])
          urllib2.install_opener(opener)
          response=urllib2.urlopen('http://www.zhihu.com/')
          print response.read()
          

          這里要注意的一個(gè)細(xì)節(jié),使用urllib2.install_opener()會(huì)設(shè)置urllib2的全局opener,之后所有的HTTP訪問都會(huì)使用這個(gè)代理。這樣使用會(huì)很方便,但不能做更細(xì)粒度的控制,比如想在程序中使用兩個(gè)不同的Proxy設(shè)置,這種場(chǎng)景在爬蟲中很常見。比較好的做法是不使用install_opener去更改全局的設(shè)置,而只是直接調(diào)用opener的open方法代替全局的urlopen方法,修改如下:

          import urllib2
          proxy=urllib2.ProxyHandler({'http': '127.0.0.1:8087'})
          opener=urllib2.build_opener(proxy,)
          response=opener.open("http://www.zhihu.com/")
          print response.read()
          

          2. httplib/urllib實(shí)現(xiàn)

          httplib模塊是一個(gè)底層基礎(chǔ)模塊,可以看到建立HTTP請(qǐng)求的每一步,但是實(shí)現(xiàn)的功能比較少,正常情況下比較少用到。在Python爬蟲開發(fā)中基本上用不到,所以在此只是進(jìn)行一下知識(shí)普及。下面介紹一下常用的對(duì)象和函數(shù):

          • 創(chuàng)建HTTPConnection對(duì)象:
          • class httplib.HTTPConnection(host[, port[, strict[, timeout[, source_address]]]])。
          • 發(fā)送請(qǐng)求:
          • HTTPConnection.request(method, url[, body[, headers]])。
          • 獲得響應(yīng):
          • HTTPConnection.getresponse()。
          • 讀取響應(yīng)信息:
          • HTTPResponse.read([amt])。
          • 獲得指定頭信息:
          • HTTPResponse.getheader(name[, default])。
          • 獲得響應(yīng)頭(header, value)元組的列表:
          • HTTPResponse.getheaders()。
          • 獲得底層socket文件描述符:
          • HTTPResponse.fileno()。
          • 獲得頭內(nèi)容:
          • HTTPResponse.msg。
          • 獲得頭http版本:
          • HTTPResponse.version。
          • 獲得返回狀態(tài)碼:
          • HTTPResponse.status。
          • 獲得返回說明:
          • HTTPResponse.reason。

          接下來演示一下GET請(qǐng)求和POST請(qǐng)求的發(fā)送,首先是GET請(qǐng)求的示例,如下所示:

          import httplib
          conn=None
          try:
           conn=httplib.HTTPConnection("www.zhihu.com")
           conn.request("GET", "/")
           response=conn.getresponse()
           print response.status, response.reason
           print '-' * 40
           headers=response.getheaders()
           for h in headers:
           print h
           print '-' * 40
           print response.msg
          except Exception,e:
           print e
          finally:
           if conn:
           conn.close()
          

          POST請(qǐng)求的示例如下:

          import httplib, urllib
          conn=None
          try:
           params=urllib.urlencode({'name': 'qiye', 'age': 22})
           headers={"Content-type": "application/x-www-form-urlencoded"
           , "Accept": "text/plain"}
           conn=httplib.HTTPConnection("www.zhihu.com", 80, timeout=3)
           conn.request("POST", "/login", params, headers)
           response=conn.getresponse()
           print response.getheaders() # 獲取頭信息
           print response.status
           print response.read()
          except Exception, e:
           print e
           finally:
           if conn:
           conn.close()
          

          3. 更人性化的Requests

          Python中Requests實(shí)現(xiàn)HTTP請(qǐng)求的方式,是本人極力推薦的,也是在Python爬蟲開發(fā)中最為常用的方式。Requests實(shí)現(xiàn)HTTP請(qǐng)求非常簡(jiǎn)單,操作更加人性化。

          Requests庫(kù)是第三方模塊,需要額外進(jìn)行安裝。Requests是一個(gè)開源庫(kù),源碼位于:

          GitHub: https://github.com/kennethreitz/requests

          希望大家多多支持作者。

          使用Requests庫(kù)需要先進(jìn)行安裝,一般有兩種安裝方式:

          • 使用pip進(jìn)行安裝,安裝命令為:pip install requests,不過可能不是最新版。
          • 直接到GitHub上下載Requests的源代碼,下載鏈接為:
          • https://github.com/kennethreitz/requests/releases
          • 將源代碼壓縮包進(jìn)行解壓,然后進(jìn)入解壓后的文件夾,運(yùn)行setup.py文件即可。

          如何驗(yàn)證Requests模塊安裝是否成功呢?在Python的shell中輸入import requests,如果不報(bào)錯(cuò),則是安裝成功。如圖3-5所示。

          ▲圖3-5 驗(yàn)證Requests安裝

          3.1 首先還是實(shí)現(xiàn)一個(gè)完整的請(qǐng)求與響應(yīng)模型

          以GET請(qǐng)求為例,最簡(jiǎn)單的形式如下:

          import requests
          r=requests.get('http://www.baidu.com')
          print r.content
          

          大家可以看到比urllib2實(shí)現(xiàn)方式的代碼量少。接下來演示一下POST請(qǐng)求,同樣是非常簡(jiǎn)短,更加具有Python風(fēng)格。示例如下:

          import requests
          postdata={'key':'value'}
          r=requests.post('http://www.xxxxxx.com/login',data=postdata)
          print r.content
          

          HTTP中的其他請(qǐng)求方式也可以用Requests來實(shí)現(xiàn),示例如下:

          r=requests.put('http://www.xxxxxx.com/put', data={'key':'value'})
          r=requests.delete('http://www.xxxxxx.com/delete')
          r=requests.head('http://www.xxxxxx.com/get')
          r=requests.options('http://www.xxxxxx.com/get')
          

          接著講解一下稍微復(fù)雜的方式,大家肯定見過類似這樣的URL:

          http://zzk.cnblogs.com/s/blogpost?Keywords=blog:qiyeboy&pageindex=1

          就是在網(wǎng)址后面緊跟著“?”,“?”后面還有參數(shù)。那么這樣的GET請(qǐng)求該如何發(fā)送呢?肯定有人會(huì)說,直接將完整的URL帶入即可,不過Requests還提供了其他方式,示例如下:

          import requests
           payload={'Keywords': 'blog:qiyeboy','pageindex':1}
          r=requests.get('http://zzk.cnblogs.com/s/blogpost', params=payload)
          print r.url
          

          通過打印結(jié)果,我們看到最終的URL變成了:

          http://zzk.cnblogs.com/s/blogpost?Keywords=blog:qiyeboy&pageindex=1

          3.2 響應(yīng)與編碼

          還是從代碼入手,示例如下:

          import requests
          r=requests.get('http://www.baidu.com')
          print 'content-->'+r.content
          print 'text-->'+r.text
          print 'encoding-->'+r.encoding
          r.encoding='utf-8'
          print 'new text-->'+r.text
          

          其中r.content返回的是字節(jié)形式,r.text返回的是文本形式,r.encoding返回的是根據(jù)HTTP頭猜測(cè)的網(wǎng)頁(yè)編碼格式。

          輸出結(jié)果中:“text-->”之后的內(nèi)容在控制臺(tái)看到的是亂碼,“encoding-->”之后的內(nèi)容是ISO-8859-1(實(shí)際上的編碼格式是UTF-8),由于Requests猜測(cè)編碼錯(cuò)誤,導(dǎo)致解析文本出現(xiàn)了亂碼。Requests提供了解決方案,可以自行設(shè)置編碼格式,r.encoding='utf-8'設(shè)置成UTF-8之后,“new text-->”的內(nèi)容就不會(huì)出現(xiàn)亂碼。

          但是這種手動(dòng)的方式略顯笨拙,下面提供一種更加簡(jiǎn)便的方式:chardet,這是一個(gè)非常優(yōu)秀的字符串/文件編碼檢測(cè)模塊。安裝方式如下:

          pip install chardet
          

          安裝完成后,使用chardet.detect()返回字典,其中confidence是檢測(cè)精確度,encoding是編碼形式。示例如下:

          import requests
          r=requests.get('http://www.baidu.com')
          print chardet.detect(r.content)
          r.encoding=chardet.detect(r.content)['encoding']
          print r.text
          

          直接將chardet探測(cè)到的編碼,賦給r.encoding實(shí)現(xiàn)解碼,r.text輸出就不會(huì)有亂碼了。

          除了上面那種直接獲取全部響應(yīng)的方式,還有一種流模式,示例如下:

          import requests
          r=requests.get('http://www.baidu.com',stream=True)
          print r.raw.read(10)
          

          設(shè)置stream=True標(biāo)志位,使響應(yīng)以字節(jié)流方式進(jìn)行讀取,r.raw.read函數(shù)指定讀取的字節(jié)數(shù)。

          3.3 請(qǐng)求頭headers處理

          Requests對(duì)headers的處理和urllib2非常相似,在Requests的get函數(shù)中添加headers參數(shù)即可。示例如下:

          import requests
          user_agent='Mozilla/4.0 (compatible; MSIE 5.5; Windows NT)'
          headers={'User-Agent':user_agent}
          r=requests.get('http://www.baidu.com',headers=headers)
          print r.content
          

          3.4 響應(yīng)碼code和響應(yīng)頭headers處理

          獲取響應(yīng)碼是使用Requests中的status_code字段,獲取響應(yīng)頭使用Requests中的headers字段。示例如下:

          import requests
          r=requests.get('http://www.baidu.com')
          if r.status_code==requests.codes.ok:
           print r.status_code# 響應(yīng)碼
           print r.headers# 響應(yīng)頭
           print r.headers.get('content-type')# 推薦使用這種獲取方式,獲取其中的某個(gè)字段
           print r.headers['content-type']# 不推薦使用這種獲取方式
          else:
           r.raise_for_status()
          

          上述程序中,r.headers包含所有的響應(yīng)頭信息,可以通過get函數(shù)獲取其中的某一個(gè)字段,也可以通過字典引用的方式獲取字典值,但是不推薦,因?yàn)槿绻侄沃袥]有這個(gè)字段,第二種方式會(huì)拋出異常,第一種方式會(huì)返回None。

          r.raise_for_status()是用來主動(dòng)地產(chǎn)生一個(gè)異常,當(dāng)響應(yīng)碼是4XX或5XX時(shí),raise_for_status()函數(shù)會(huì)拋出異常,而響應(yīng)碼為200時(shí),raise_for_status()函數(shù)返回None。

          3.5 Cookie處理

          如果響應(yīng)中包含Cookie的值,可以如下方式獲取Cookie字段的值,示例如下:

          import requests
          user_agent='Mozilla/4.0 (compatible; MSIE 5.5; Windows NT)'
          headers={'User-Agent':user_agent}
          r=requests.get('http://www.baidu.com',headers=headers)
          # 遍歷出所有的cookie字段的值
          for cookie in r.cookies.keys():
           print cookie+':'+r.cookies.get(cookie)
          

          如果想自定義Cookie值發(fā)送出去,可以使用以下方式,示例如下:

          import requests
          user_agent='Mozilla/4.0 (compatible; MSIE 5.5; Windows NT)'
          headers={'User-Agent':user_agent}
          cookies=dict(name='qiye',age='10')
          r=requests.get('http://www.baidu.com',headers=headers,cookies=cookies)
          print r.text
          

          還有一種更加高級(jí),且能自動(dòng)處理Cookie的方式,有時(shí)候我們不需要關(guān)心Cookie值是多少,只是希望每次訪問的時(shí)候,程序自動(dòng)把Cookie的值帶上,像瀏覽器一樣。Requests提供了一個(gè)session的概念,在連續(xù)訪問網(wǎng)頁(yè),處理登錄跳轉(zhuǎn)時(shí)特別方便,不需要關(guān)注具體細(xì)節(jié)。使用方法示例如下:

          import Requests
          oginUrl='http://www.xxxxxxx.com/login'
          s=requests.Session()
          #首先訪問登錄界面,作為游客,服務(wù)器會(huì)先分配一個(gè)cookie
          r=s.get(loginUrl,allow_redirects=True)
          datas={'name':'qiye','passwd':'qiye'}
          #向登錄鏈接發(fā)送post請(qǐng)求,驗(yàn)證成功,游客權(quán)限轉(zhuǎn)為會(huì)員權(quán)限
          r=s.post(loginUrl, data=datas,allow_redirects=True)
          print r.text
          

          上面的這段程序,其實(shí)是正式做Python開發(fā)中遇到的問題,如果沒有第一步訪問登錄的頁(yè)面,而是直接向登錄鏈接發(fā)送Post請(qǐng)求,系統(tǒng)會(huì)把你當(dāng)做非法用戶,因?yàn)樵L問登錄界面時(shí)會(huì)分配一個(gè)Cookie,需要將這個(gè)Cookie在發(fā)送Post請(qǐng)求時(shí)帶上,這種使用Session函數(shù)處理Cookie的方式之后會(huì)很常用。

          3.6 重定向與歷史信息

          處理重定向只是需要設(shè)置一下allow_redirects字段即可,例如:

          r=requests.get('http://www.baidu.com',allow_redirects=True)

          將allow_redirects設(shè)置為True,則是允許重定向;設(shè)置為False,則是禁止重定向。如果是允許重定向,可以通過r.history字段查看歷史信息,即訪問成功之前的所有請(qǐng)求跳轉(zhuǎn)信息。示例如下:

          import requests
          r=requests.get('http://github.com')
          print r.url
          print r.status_code
          print r.history
          

          打印結(jié)果如下:

          https://github.com/
          200
          (<Response [301]>,)
          

          上面的示例代碼顯示的效果是訪問GitHub網(wǎng)址時(shí),會(huì)將所有的HTTP請(qǐng)求全部重定向?yàn)镠TTPS。

          3.7 超時(shí)設(shè)置

          超時(shí)選項(xiàng)是通過參數(shù)timeout來進(jìn)行設(shè)置的,示例如下:

          requests.get('http://github.com', timeout=2)
          

          3.8 代理設(shè)置

          使用代理Proxy,你可以為任意請(qǐng)求方法通過設(shè)置proxies參數(shù)來配置單個(gè)請(qǐng)求:

          import requests
          proxies={
           "http": "http://0.10.1.10:3128",
           "https": "http://10.10.1.10:1080",
          }
          requests.get("http://example.org", proxies=proxies)
          

          也可以通過環(huán)境變量HTTP_PROXY和HTTPS_PROXY?來配置代理,但是在爬蟲開發(fā)中不常用。你的代理需要使用HTTP Basic Auth,可以使用http://user:password@host/語(yǔ)法:

          proxies={
           "http": "http://user:pass@10.10.1.10:3128/",
          }
          

          03 小結(jié)

          本文主要講解了網(wǎng)絡(luò)爬蟲的結(jié)構(gòu)和應(yīng)用,以及Python實(shí)現(xiàn)HTTP請(qǐng)求的幾種方法。希望大家對(duì)本文中的網(wǎng)絡(luò)爬蟲工作流程和Requests實(shí)現(xiàn)HTTP請(qǐng)求的方式重點(diǎn)吸收消化。

          關(guān)于作者:范傳輝,資深網(wǎng)蟲,Python開發(fā)者,參與開發(fā)了多項(xiàng)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用,在實(shí)際開發(fā)中積累了豐富的實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn),并善于總結(jié),貢獻(xiàn)了多篇技術(shù)文章廣受好評(píng)。研究興趣是網(wǎng)絡(luò)安全、爬蟲技術(shù)、數(shù)據(jù)分析、驅(qū)動(dòng)開發(fā)等技術(shù)。

          本文摘編自《Python爬蟲開發(fā)與項(xiàng)目實(shí)戰(zhàn)》,經(jīng)出版方授權(quán)發(fā)布。

          延伸閱讀《Python爬蟲開發(fā)與項(xiàng)目實(shí)戰(zhàn)》

          推薦語(yǔ):零基礎(chǔ)學(xué)習(xí)爬蟲技術(shù),從Python和Web前端基礎(chǔ)開始講起,由淺入深,包含大量案例,實(shí)用性強(qiáng)。


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