当前位置: 移动技术网 > IT编程>脚本编程>Python > Python爬虫基础(一)——HTTP

Python爬虫基础(一)——HTTP

2018年11月23日  | 移动技术网IT编程  | 我要评论

甄嬛传rmvb下载,崔胜景,美元指数走势

前言

  因特网联系的是世界各地的计算机(通过电缆),万维网联系的是网上的各种各样资源(通过文本超链接),如静态的html文件,动态的软件程序······。由于万维网的存在,处于因特网中的每台计算机可以很方便地进行消息交流、文件资源交流······。基于因特网的帮助,我们可以在web客户端(如浏览器等)通过http访问或者下载web服务端(如网站服务器)上面的web资源。

  因特网由tcp/ip统筹,在tcp/ip的基础上进行http活动。http位于tcp/ip的应用层。了解http是为了让爬虫程序模拟客户端的行为去请求服务器数据和反爬虫。

  通过在开发者工具里查看分析网页客户端(浏览器)http的请求报文,获得网页http的请求url、请求方法、请求头、cookie······,爬虫程序可以完备的模拟浏览器去爬取网站的资源;通过查看分析服务器(网站)返回的http响应报文,了解响应状态,响应主体······,爬虫程序就可以根据这些响应内容去实现程序逻辑、处理响应内容、提取目标信息······

http基础

相关术语

  • internet:因特网,一种把各个网络联系起来的网络,主要由许多计算机和电缆组成
  • www(world wide web):万维网,一种抽象的信息空间
  • web浏览器(web browser):可以显示网页服务器或者文件系统的html网页,并让用户与网页交互的软件。
  • web服务器(web server):是驻留于因特网上某种类型计算机的程序,可以向浏览器等web客户端提供文档,也可以放置网站文件,让全世界浏览;可以放置数据文件,让全世界下载。一般指网站服务器,
  • http(hypertext transfer protocol):超文本传输(转移)协议,处于tcp/ip协议簇的应用层。
  • url(uniform resource locator):统一资源定位符
  • uri(uniform resource identifier):统一资源标识符
  • urn(universal resource name):统一资源名称
  • html(hypertext markup language):超文本标记语言
  • tcp/ip(tcp/ip protocol suite):tcp/ip协议族,其中一种定义为互联网相关的各类协议族的总称
  • tcp(transmission control protocol):传输控制协议
  • ip(internet protocol address):网际协议地址
  • cookie:一种用户识别机制,一种功能强大且高效的持久身份识别的技术
  • dns(domain name system):域名系统,提供域名到ip地址的解析服务,处于tcp/ip协议簇的应用层。
  • ipv4(internet protocol version 4):网际协议第四版,规定ip长度为32位
  • ipv6(internet protocol version 6):网际协议第六版,规定ip长度为128位

url

  通常我们说的网址就是一个url,url是uri的一个子集,urn也是uri的一个子集,url和urn存在交集,大概率的情况都是uri=url,关系如下: 

  当我们在web客户端浏览器输入网址(url)的时候,如果网址无误,通过http就能得到web服务端的响应。url语法如下:

  1. scheme:方案,访问web服务器时使用的协议类型,如http:或https:不区分大小写,最后加一个冒号:
  2. user:用户,访问服务器时指定用户登录,为可选项
  3. password:用户密码,和用户相连,可选
  4. host:主机,服务器地址,可以是dns可解释的域名(人性化)或ipv4/ipv6地址
  5. port:端口号,指定服务器连接的端口号,即监听的端口号,若客户端省略则为默认端口,http默认端口为80
  6. path:路径,指定服务器上的文件路径,定位资源。由一个斜杠/与前面的url组件分隔开
  7. params:参数,指定输入参数,形式为键值对,用;将其与path的部分隔开。可选
  8. query:查询,为查询字符串,针对已选的路径内的资源,传入参数,用?将其与url其他部分隔开。可选
  9. frag:片段,为片段标识符,通常标记出以获取的资源的子资源,通过#与url其它部分隔开,不会传递到服务端,由客户端内部使用。可选

    了解这些是有用的,其中的一个用途就是在爬虫中构建自己的url请求参数。例如书上所说的如果要爬取作者新的浪微博,由于微博是是ajax的方式加载,需要在开发者工具才能看到ajax请求和服务器的响应,所以请求url需要在开发者工具里查找,经过查找分析,发现xhr(可以查看ajax的请求和响应信息)中的请求url传入了4个参数(问号后面的即为查询传入的参数),前面三个是不变的,而变化的是最后一个,我们可以利用urllib模块中的urlencode模块来传递这些参数,链接如下:

https://m.weibo.cn/api/container/getindex?type=uid&value=2830678474&containerid=1076032830678474&page=2

代码如下:

import requests
from urllib.parse import urlencode
base_url = 'https://m.weibo.cn/api/container/getindex?'
headers = {
    'host': 'm.weibo.cn',
    'referer': 'https://m.weibo.cn/u/2830678474',
    'user-agent': 'mozilla/5.0 (macintosh; intel mac os x 10_12_3) applewebkit/537.36 (khtml, like gecko) chrome/58.0.3029.110 safari/537.36',
    'x-requested-with': 'xmlhttprequest',
}      # 模拟请求头


def get_page(page):
    params = {
        'type': 'uid',
        'value': '2830678474',
        'containerid': '1076032830678474',
        'page': page
    }
    url = base_url + urlencode(params)
    response = requests.get(url, headers=headers)
    return response.json()    # 由于内容是由ajax加载,响应的内容是json的形式


if __name__ == '__main__':
    for page in range(1,3):
        result = get_page(page)
        print(result)

  再如要要抓取今日头条一些街拍的图片,在搜索框输入“街拍”二字之后回车便进入到街拍页面,看下网页的url是:https://www.toutiao.com/search/?keyword=%e8%a1%97%e6%8b%8d,但是直接拿这个去爬取图片是不成功的,因为这些数据是ajax加载,不存在网页源代码文件中,为之奈何?和前面的处理方法一样啊,其中可变参数是offset,这是构造的关键,其中链接的形式如下:

https://www.toutiao.com/search_content/?offset=20&format=json&keyword=%e8%a1%97%e6%8b%8d&autoload=true&count=20&curtab=1&from=search_tab

代码如下:

import requests
from urllib.parse import urlencode


def get_page(offset):
    headers = {
        'user-agent': "mozilla/5.0 (compatible; msie 9.0; windows nt 6.1; win64; x64; trident/5.0;"
                      " .net clr 3.5.30729; .net clr 3.0.30729; .net clr 2.0.50727; media center pc 6.0)",
    }
    params = {
        'offset': offset,
        'format': 'json',
        'keyword': '街拍',
        'autoload': 'true',
        'count': '20',
        'cur_tab': '1',
        'from': 'search_tab',
    }
    base_url = 'https://www.toutiao.com/search_content/?'
    url = base_url + urlencode(params)
    try:
        response = requests.get(url, headers=headers)
        if response.status_code == 200:
            print(response.status_code)
            return response.json()
    except requests.connectionerror:
        return none


if __name__ == '__main__':
    for offset in range(20, 60, 20):
        result = get_page(offset)
        print(result)

http方法

  get方法和post方法是http中最常用的方法。它们能够访问和下载和访问网站服务器资源,这些网页就是我们要爬取并摘取数据的资源,爬虫程序模拟了浏览器实现这种http的get或者post等方法去获取资源。

get方法

  get 方法用来请求访问已被 uri 识别的资源。指定的资源经服务器端解析后返回响应内容。也就是说,如果请求的资源是文本,那就保持原样返回;如果是像 cgi(common gateway interface,通用网关接口)那样的程序,则返回经过执行后的输出结果。如图:

post方法

  post 方法用来传输实体的主体。

  虽然用 get 方法也可以传输实体的主体,但一般不用 get 方法进行传输,而是用 post 方法。虽说 post 的功能与 get很相似,但post 的主要目的并不是获取响应的主体内容。如图:

 http报文

  http报文是指客户端和服务器用于http交互的的信息,客户端的http报文称为请求报文,服务器端的报文称为响应报文。需要爬虫某网页的时候,我们可以在开发者工具里面查找并分析这些报文以了解客户端的http请求及url等,从而模拟客户端去进行数据爬取。

  http报文大致可以分为报文首部和主体,两者由最初出现的空行(cr+lf)来划分,如图:

  • 请求首部和请求实例

  请求首部由请求行(http请求方法、url、http协议版本)和首部字段(请求首部字段、通用首部字段、实体首部字段)及其他内容组成,以下是请求头部结构和请求实例,其中请求头user-agent是爬虫在模拟http方法请求网页资源时常常需要添加的一个参数。

  • 响应首部和响应实例

  响应首部则由状态行(http协议版本、响应状态码(数字和原因短语))和http首部字段(响应首部字段、通用首部字段、实体首部字段)组成,以下分别是响应头部结构和响应实例

  • 通用首部字段

  • 请求首部字段

  • 响应首部字段

cookie

  http 是无状态协议,它不对之前发生过的请求和响应的状态进行管理。也就是说,无法根据之前的状态进行本次的请求处理。为解决此矛盾,cookie技术通过在请求和响应报文中写入cookie信息来控制客户端的状态。cookie会根据从服务端发送过来的报文内的一个叫set-cookie的首部字段信息,通知客户端保存cookie。当下次客户端再向此服务器发送请求时,客户端会自动在请求报文加入值后再发过去给服务端。服务端接收到客户端发送过来的cookie之后,会检查这个cookie究竟是从哪一个客户端发送过来,然后对比之前的服务记录,最后得到之前的状态信息。爬虫中也会模拟这种带cookie的http请求来实现反爬虫或使得抓取的数据更全面等,如图

tcp/ip 的分层管理

  因特网由tcp/ip统筹,所以万维网间接由它统筹。由于http位于tcp/ip协议簇的应用层,了解tcp/ip协议簇有助于我们更加了解http。cp/ip协议族里重要的一点就是分层,分层的好处在于,当互联网需要改动时,分层之后只需把变动对应的层替换掉即可,设计也变得相对简单。tcp/ip协议族按层次分别分为以下4层:应用层、传输层、网络层和数据链路层。如图:

  • 应用层:应用层决定了向用户提供应用服务时通信的活动。

  tcp/ip协议族内预存了各类通用的应用服务。比如ftp(filetransfer protocol,文件传输协和dns(domain name system,域名系统)服务就是其中两类。http协议也处于该层。

  • 传输层:传输层对上层应用层,提供处于网络连接中的两台计算机之间的数据传输。

  在传输层有两个性质不同的协议:tcp(transmission controlprotocol,传输控制协议)和udp(user data protocol,用户数据报协议)。

  • 网络层(又名网络互连层):

  网络层用来处理在网络上流动的数据包。数据包是网络传输的最小数据单位。该层规定了通过怎样的路径(所谓的传输路线)到达对方计算机,并把数据包传送给对方。与对方计算机之间通过多台计算机或网络设备进行传输时,网络层所起的作用就是在众多的选项内选择一条传输路线。

  • 链路层(又名数据链路层,网络接口层):

  用来处理连接网络的硬件部分。包括控制操作系统、硬件的设备驱动、nic(network interface card,网络适配器,即网卡),及光纤等物理可见部分(还包括连接器等一切传输媒介)。硬件上的范畴均在链路层的作用范围之内。

 

  利用 tcp/ip 协议族进行网络通信时,会通过分层顺序与对方进行通信。发送端从应用层往下走,接收端则往应用层往上走。如图:

  首先,客户端在应用层(http协议)发出一个想看某个网页的http请求,接着为了传输方便,传输层(tcp协议)把从应用层接受到的数据(请求报文)进行分割,并在各个报文上打上标记序号和端口号发送给网络层,在网络层(ip协议),增加作为通信目的地的mac地址发送给链路层,至此,发往服务器的通信请求就准备齐全了

  接着服务端在链路层接收到客户端发来的请求,然后按序一直往上发送到应用层,当请求传到应用层服务端才算真正接收到客户端发送过来的http请求。发送端在层与层之间传输数据时,每经过一层时必定会被打上一个该层所属的首部信息。反之,接收端在层与层传输数据时,每经过一层时会把对应的首部消去。这种把数据信息包装起来的做法称为封装(encapsulate)

tcp三次握手

  tcp处于http协议的传输层,三次握手的目的在于保证请求信息的有效性,防止失效的连接请求报文段被服务端接收,从而产生错误。关于三次握手网上很多有趣的解释

参考

  本文叙述的是一些与python爬虫相关的http内容,主要参考自《http权威指南》、《图解http》和《python3网络爬虫开发实战》,仅仅是个人理解,望指正。

 

如对本文有疑问,请在下面进行留言讨论,广大热心网友会与你互动!! 点击进行留言回复

相关文章:

验证码:
移动技术网