弟兄们，我不是以为自己已经得着了，我只有一件事，就是忘记背后，努力面前的，向着标杆直跑，要得神在基督耶稣里从上面召我来得的奖赏。(PHILIPPIANS 3:13-14)

标准库(6)

urllib

urllib模块用于读取来自网上（服务器上）的数据，比如不少人用python做爬虫程序，就可以使用这个模块。先看一个简单例子：

>>> import urllib
>>> itdiffer =  urllib.urlopen("http://www.itdiffer.com")

这样就已经把我的网站www.itdiffer.com首页的内容拿过来了，得到了一个类似文件的对象。接下来的操作跟操作一个文件一样（如果忘记了文件怎么操作，可以参考：《文件(1)）

>>> print itdiffer.read()
<!DOCTYPE HTML>
<html>
    <head>
        <title>I am Qiwsir</title>
....//因为内容太多，下面就省略了

就这么简单，完成了对一个网页的抓取。当然，如果你真的要做爬虫程序，还不是仅仅如此。这里不介绍爬虫程序如何编写，仅说明urllib模块的常用属性和方法。

>>> dir(urllib)
['ContentTooShortError', 'FancyURLopener', 'MAXFTPCACHE', 'URLopener', '__all__', '__builtins__', '__doc__', '__file__', '__name__', '__package__', '__version__', '_asciire', '_ftperrors', '_have_ssl', '_hexdig', '_hextochr', '_hostprog', '_is_unicode', '_localhost', '_noheaders', '_nportprog', '_passwdprog', '_portprog', '_queryprog', '_safe_map', '_safe_quoters', '_tagprog', '_thishost', '_typeprog', '_urlopener', '_userprog', '_valueprog', 'addbase', 'addclosehook', 'addinfo', 'addinfourl', 'always_safe', 'base64', 'basejoin', 'c', 'ftpcache', 'ftperrors', 'ftpwrapper', 'getproxies', 'getproxies_environment', 'i', 'localhost', 'noheaders', 'os', 'pathname2url', 'proxy_bypass', 'proxy_bypass_environment', 'quote', 'quote_plus', 're', 'reporthook', 'socket', 'splitattr', 'splithost', 'splitnport', 'splitpasswd', 'splitport', 'splitquery', 'splittag', 'splittype', 'splituser', 'splitvalue', 'ssl', 'string', 'sys', 'test1', 'thishost', 'time', 'toBytes', 'unquote', 'unquote_plus', 'unwrap', 'url2pathname', 'urlcleanup', 'urlencode', 'urlopen', 'urlretrieve']

选几个常用的介绍，其它的如果读者用到，可以通过查看文档了解。

urlopen()

urlopen()主要用于打开url文件，然后就获得指定url的数据，接下来就如同在本地操作文件那样来操作。

Help on function urlopen in module urllib:

urlopen(url, data=None, proxies=None) Create a file-like object for the specified URL to read from.

得到的对象被叫做类文件。从名字中也可以理解后面的操作了。先对参数说明一下：

  • url：远程数据的路径，常常是网址
  • data：如果使用post方式，这里就是所提交的数据
  • proxies：设置代理

关于参数的详细说明，还可以参考python的官方文档，这里仅演示最常用的，如前面的例子那样。

当得到了类文件对象之后，就可以对它进行操作。变量itdiffer引用了得到的类文件对象，通过它查看：

>>> dir(itdiffer)
['__doc__', '__init__', '__iter__', '__module__', '__repr__', 'close', 'code', 'fileno', 'fp', 'getcode', 'geturl', 'headers', 'info', 'next', 'read', 'readline', 'readlines', 'url']

读者从这个结果中也可以看出，这个类文件对象也是可迭代的。常用的方法：

  • read(),readline(),readlines(),fileno(),close()：都与文件操作一样，这里不再赘述。可以参考前面有关文件章节
  • info()：返回头信息
  • getcode()：返回http状态码
  • geturl()：返回url

简单举例：

>>> itdiffer.info()
<httplib.HTTPMessage instance at 0xb6eb3f6c>
>>> itdiffer.getcode()
200
>>> itdiffer.geturl()
'http://www.itdiffer.com'

更多情况下，已经建立了类文件对象，通过对文件操作方法，获得想要的数据。

对url编码、解码

url对其中的字符有严格要求，不许可某些特殊字符，这就要对url进行编码和解码了。这个在进行web开发的时候特别要注意。urllib模块提供这种功能。

  • quote(string[, safe])：对字符串进行编码。参数safe指定了不需要编码的字符
  • urllib.unquote(string) ：对字符串进行解码
  • quote_plus(string [ , safe ] ) ：与urllib.quote类似，但这个方法用'+'来替换空格' '，而quote用'%20'来代替空格
  • unquote_plus(string ) ：对字符串进行解码；
  • urllib.urlencode(query[, doseq])：将dict或者包含两个元素的元组列表转换成url参数。例如{'name': 'laoqi', 'age': 40}将被转换为"name=laoqi&age=40"
  • pathname2url(path)：将本地路径转换成url路径
  • url2pathname(path)：将url路径转换成本地路径

看例子就更明白了：

>>> du = "http://www.itdiffer.com/name=python book"
>>> urllib.quote(du)
'http%3A//www.itdiffer.com/name%3Dpython%20book'
>>> urllib.quote_plus(du)
'http%3A%2F%2Fwww.itdiffer.com%2Fname%3Dpython+book'

注意看空格的变化，一个被编码成%20，另外一个是+

再看解码的，假如在google中搜索零基础 python，结果如下图：

我的教程可是在这次搜索中排列第一个哦。

这不是重点，重点是看url，它就是用+替代空格了。

>>> dup = urllib.quote_plus(du)
>>> urllib.unquote_plus(dup)
'http://www.itdiffer.com/name=python book'

从解码效果来看，比较完美地逆过程。

>>> urllib.urlencode({"name":"qiwsir","web":"itdiffer.com"})
'web=itdiffer.com&name=qiwsir'

这个在编程中，也会用到，特别是开发网站时候。

urlretrieve()

虽然urlopen()能够建立类文件对象，但是，那还不等于将远程文件保存在本地存储器中，urlretrieve()就是满足这个需要的。先看实例：

>>> import urllib
>>> urllib.urlretrieve("http://www.itdiffer.com/images/me.jpg","me.jpg")
('me.jpg', <httplib.HTTPMessage instance at 0xb6ecb6cc>)
>>>

me.jpg是一张存在于服务器上的图片，地址是：http://www.itdiffer.com/images/me.jpg，把它保存到本地存储器中，并且仍旧命名为me.jpg。注意，如果只写这个名字，表示存在启动python交互模式的那个目录中，否则，可以指定存储具体目录和文件名。

在urllib官方文档中有一大段相关说明，读者可以去认真阅读。这里仅简要介绍一下相关参数。

urllib.urlretrieve(url[, filename[, reporthook[, data]]])

  • url：文件所在的网址
  • filename：可选。将文件保存到本地的文件名，如果不指定，urllib会生成一个临时文件来保存
  • reporthook：可选。是回调函数，当链接服务器和相应数据传输完毕时触发本函数
  • data：可选。如果用post方式所发出的数据

函数执行完毕，返回的结果是一个元组(filename, headers)，filename是保存到本地的文件名，headers是服务器响应头信息。

#!/usr/bin/env python
# coding=utf-8

import urllib

def go(a,b,c):
    per = 100.0 * a * b / c
    if per > 100:
        per = 100
    print "%.2f%%" % per

url = "http://youxi.66wz.com/uploads/1046/1321/11410192.90d133701b06f0cc2826c3e5ac34c620.jpg"
local = "/home/qw/Pictures/g.jpg"
urllib.urlretrieve(url, local, go)

这段程序就是要下载指定的图片，并且保存为本地指定位置的文件，同时要显示下载的进度。上述文件保存之后，执行，显示如下效果：

$ python 22501.py 
0.00%
8.13%
16.26%
24.40%
32.53%
40.66%
48.79%
56.93%
65.06%
73.19%
81.32%
89.46%
97.59%
100.00%

到相应目录中查看，能看到与网上地址一样的文件。我这里就不对结果截图了，唯恐少部分读者鼻子流血。

urllib2

urllib2是另外一个模块，它跟urllib有相似的地方——都是对url相关的操作，也有不同的地方。关于这方面，有一篇文章讲的不错：Python: difference between urllib and urllib2

我选取一段，供大家参考：

urllib2 can accept a Request object to set the headers for a URL request, urllib accepts only a URL. That means, you cannot masquerade your User Agent string etc.

urllib provides the urlencode method which is used for the generation of GET query strings, urllib2 doesn't have such a function. This is one of the reasons why urllib is often used along with urllib2.

所以，有时候两个要同时使用，urllib模块和urllib2模块有的方法可以相互替代，有的不能。看下面的属性方法列表就知道了。

>>> dir(urllib2)
['AbstractBasicAuthHandler', 'AbstractDigestAuthHandler', 'AbstractHTTPHandler', 'BaseHandler', 'CacheFTPHandler', 'FTPHandler', 'FileHandler', 'HTTPBasicAuthHandler', 'HTTPCookieProcessor', 'HTTPDefaultErrorHandler', 'HTTPDigestAuthHandler', 'HTTPError', 'HTTPErrorProcessor', 'HTTPHandler', 'HTTPPasswordMgr', 'HTTPPasswordMgrWithDefaultRealm', 'HTTPRedirectHandler', 'HTTPSHandler', 'OpenerDirector', 'ProxyBasicAuthHandler', 'ProxyDigestAuthHandler', 'ProxyHandler', 'Request', 'StringIO', 'URLError', 'UnknownHandler', '__builtins__', '__doc__', '__file__', '__name__', '__package__', '__version__', '_cut_port_re', '_opener', '_parse_proxy', '_safe_gethostbyname', 'addinfourl', 'base64', 'bisect', 'build_opener', 'ftpwrapper', 'getproxies', 'hashlib', 'httplib', 'install_opener', 'localhost', 'mimetools', 'os', 'parse_http_list', 'parse_keqv_list', 'posixpath', 'proxy_bypass', 'quote', 'random', 'randombytes', 're', 'request_host', 'socket', 'splitattr', 'splithost', 'splitpasswd', 'splitport', 'splittag', 'splittype', 'splituser', 'splitvalue', 'sys', 'time', 'toBytes', 'unquote', 'unwrap', 'url2pathname', 'urlopen', 'urlparse', 'warnings']

比较常用的比如urlopen()跟urllib.open()是完全类似的。

Request类

正如前面区别urllib和urllib2所讲，利用urllib2模块可以建立一个Request对象。方法就是：

>>> req = urllib2.Request("http://www.itdiffer.com")

建立了Request对象之后，它的最直接应用就是可以作为urlopen()方法的参数

>>> response = urllib2.urlopen(req)
>>> page = response.read()
>>> print page

因为与前面的urllib.open("http://www.itdiffer.com")结果一样，就不浪费篇幅了。

但是，如果Request对象仅仅局限于此，似乎还没有什么太大的优势。因为刚才的访问仅仅是满足以get方式请求页面，并建立类文件对象。如果是通过post向某地址提交数据，也可以建立Request对象。

import urllib    
import urllib2

url = 'http://www.itdiffer.com/register.py'

values = {'name' : 'qiwsir',    
          'location' : 'China',    
          'language' : 'Python' }

data = urllib.urlencode(values)     # 编码  
req = urllib2.Request(url, data)    # 发送请求同时传data表单  
response = urllib2.urlopen(req)     #接受反馈的信息  
the_page = response.read()          #读取反馈的内容

注意，读者不能照抄上面的程序，然后运行代码。因为那个url中没有相应的接受客户端post上去的data的程序文件。上面的代码只是以一个例子来显示Request对象的另外一个用途，还有就是在这个例子中是以post方式提交数据。

在网站中，有的会通过User-Agent来判断访问者是浏览器还是别的程序，如果通过别的程序访问，它有可能拒绝。这时候，我们编写程序去访问，就要设置headers了。设置方法是：

user_agent = 'Mozilla/4.0 (compatible; MSIE 5.5; Windows NT)'
headers = { 'User-Agent' : user_agent }

然后重新建立Request对象：

req = urllib2.Request(url, data, headers)

再用urlopen()方法访问：

response = urllib2.urlopen(req)

除了上面演示之外，urllib2模块的东西还很多，比如还可以:

  • 设置HTTP Proxy
  • 设置Timeout值
  • 自动redirect
  • 处理cookie

等等。这些内容不再一一介绍，当需要用到的时候可以查看文档或者google。

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