一、简介

urllib库是Python内置的标准库。包含以下四个模块：
1、request：模拟发送HTTP请求；
2、error：处理HTTP请求错误时的异常；
3、parse:解析、拆分、合并URL;
4、robotparser:解析网站的robots.txt文件

案例：
爬取知乎网站的数据
首先要构造HTTP请求，然后将HTTP响应的各部分进行输出

第一步：准备工作，创建zhuhu.py文件



第二步：爬取菜鸟教程代码，敲入以下代码

#第一步：导入request模块
import urllib.request
#第二步：定义url字符串(菜鸟教程网站)
url = 'https://www.runoob.com/'
#第三步：构造HTTP请求，并把返回回值赋值给response
response = urllib.request.urlopen(url)
print('响应类型',type(response))
print('响应状态码',response.getcode())
print('编码方式',response.getheader('Content-Type'))
print('请求的URL',response.geturl())
#第四步：urlopen()函数获取网页，返回的网页内容数据格式为bytes类型，需要使用decode()函数解码，装换成str类型。
resp = response.read().decode('utf-8')
print('网页内容',resp)

运行结果如下：

结果：爬取的内容与网页内容一致，爬取网页成功

二、发送请求

request模块提供了基本的构造HTTP请求方法，同时可以处理授权验证（authentication）、重定向（redirection）、Cookie会话等。
使用urlopen()函数和Request()函数构造HTTP请求。

1、urlopen()函数

原型：
urlopen(url,data=None,[timeout,]*,cafile=None,capath=None,cadefault=False,context=None)
url:请求的URL，必传。
data:请求信息，以get方式发送请求为None,以post方式发送请求时给出data参数（必须是bytes（字节流）类型）。
timeout:网络访问的超时时间。
cafile、captath、cadefault:用于实现可信任CA证书的HTTP请求很少使用。
context：实现SSL加密传输，很少使用。
注意：urlopen()函数的data参数必须是bytes(字节流)类型，如果是字典类型，可以先用urllib.parse模块的urlencode()函数编码。

调用urlopen()函数后，返回一个HTTPResponse类型的对象，以下是

HTTPResponse类型对象提供的属性和方法。

getcode():status:获取响应状态码；
get_url():获取请求的url;
getheaders():获取响应头的信息，返回二元组列表；
getheader(name):获取特定响应头信息；
info():获取响应头信息，返回字符串；
read()/readline():读取响应体。

urlopen()函数既可以实现GET请求，也可以通过设置data参数实现POST请求。

2、Request()函数

函数原型：
Request(url,data=None,headers={},origin_req_host=None,unverifiable=False,method=None）
(1) url:请求的URL。
(2) data:请求信息，以get方式发送请求为None,以post方式发送请求时给出data参数（必须是bytes（字节流）类型）。
(3) headers:请求头信息（user_agent,cookie,host…）
(4) origin_req_host:客户端的host名称或者IP地址。
(5) unverifiable:表示请求无法验证，默认为False.
(6) method:请求方法（get/post）

当服务器有反爬虫机制时，可以通过设置headers参数伪装成浏览器去访问网站。

案例：爬取https://www.iconfont.cn/首页内容

#第一步:导入request模块
import urllib.request
#第二步：定义url字符串
url ='https://www.iconfont.cn/'
#第三步：设置headersvalue参数，伪装成浏览器
headersvalue = {
    'user-agent':' Mozilla/5.0 (Windows NT 10.0; Win64; x64) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/107.0.0.0 Safari/537.36'
}

#第四步：创建Request对象，并将返回的结果赋值给request
request =urllib.request.Request(url,headers=headersvalue)
#第五步：构造Http请求，并将返回结果赋值给response
response =urllib.request.urlopen(url)
#第六步:读取网页内容并解码
resp = response.read().decode('utf-8')
#第七步：输出网页内容
print("网页内容：",resp)

三、异常处理

error模块提供了request模块产生的异常处理，主要是URLError和HTTPError两个类。
1、URLError类：是error异常模块的基类，可以捕获request模块产生的异常，它具有一个reason属性（返回异常原因）。
2、HTTPError类是URLError类的子类，专门处理HTTP请求的异常，它具由3个属性，分别为reason(返回异常原因)、code(返回HTTP状态码)和headers(返回请求头)。

由于HTTPError是URLError的子类，并不能处理父类支持的异常处理，所以一般对两种异常分开捕获，可先捕获子类的异常，再捕获父类的异常。

#第一步:导入request模块
import urllib.request
#导入error模块
import urllib.error
#处理异常
try:
    # 构造HTTP请求，并将返回的结果赋值给response
    response = urllib.request.urlopen('https://www.gaoding.com/introduction')
    # 捕获HTTP请求的异常
except urllib.error.HTTPError as e:
    #输出HTTP请求的异常原因、状态码和请求头
    print('异常原因：',e.reason)
    print('状态码：',e.code)
    print('请求头：',e.headers)
except urllib.error.URLError as e:
    #捕获异常
    print(e.reason)
else:
    #如果没有异常则输出“Request Successfully”
    print('Request Successfully')

四、解析URL

parse模块提供解析URL方法，如下：
拆分：
urlparse(urlstring):将URL拆分为六个部分:scheme、netloc、path、params、query、fragment。
urlsplit(urlstring):将URL拆分为五部分：scheme、netloc、path、query、fragment。
合并：
urljoin(url1，url2):将基础链接uel1和新链接url2合并，分析url1的scheme、netloc、path内容，并补充url2缺失的部分。
urlunparse(parts):将可迭代对象parts合并为URL,parts长度为7。
urlunsplit(parts):将可迭代对象parts合并为URL，parts长度为6.
装换：
urlencode(query):将字典形式的数据装换为URL后面的查询字符串。
parse_qs(qs):将URL后面的查询字符串转换为字典。
parse_qsl(qs):将URL后面的查询字符串转换为列表。
quote(str)：将URL中的中文字符装换为URL编码。
unquote(str):将URL编码转换为中文字符，进行编码。

案例：
解析 https://www.zhihu.com/search?type=content&q=%E7%88%AC%E8%99%AB

#导入parse模块
import urllib.parse
#定义url字符串
url = 'https://www.zhihu.com/search?type=content&q=%E7%88%AC%E8%99%AB '
#拆分url并输出结果
print("拆分结果：",urllib.parse.urlparse(url))
#合并url并输出结果
print(urllib.parse.urljoin('https://www.zhihu.com/search','?type=content&q=%E7%BD%91%E7%BB%9C'))
#定义params字符串
params={'type':'content','q':'%E7%BD%91%E7%BB%9C'}
#编码params参数，合并url并输出结果
print('https://www.zhihu.com/search？'+urllib.parse.urlencode(params))
#定义query字符串
query='type=content&q=%E7%BD%91%E7%BB%9C'
#将query转换成字典
print(urllib.parse.parse_qs(query))
#将query转换成列表
print(urllib.parse.parse_qsl(query))
#定义keyword中文字符串
keyword= 'Python语言进行网络爬虫'
#将中文字符串装换为URL编码，合并后赋值给url
url ='https://www.zhihu.com/search?type=content&q='+urllib.parse.quote(keyword)
#输出URL编码的url
print(url)
#将URL编码装换为中文字符并输出结果
print(urllib.parse.unquote(url))

运行结果：

五、分析Robots协议

robotparser模块提供了分析网站Robots协议的RobotFileParser类，它可以通过robots.txt文件来判断某网页是否能被爬取。
以下是RotbotFileParser类提供的方法：
(1)set_url():设置robots.txt文件的URL.
(2)read():读取robots.txt文件并进行分析。
(3)can_fetch():第一个参数为User_Agent，第二个参数为要爬取的网页的URL，判断该网页能否被爬取。
(4)parse():解析robots.txt文件中某些行的内容。
(5)mtime():返回上次抓取和分析的robots.txt文件的时间。
(6)modified():将当前时间设置为上次抓取和分析robots.txt时间。

案例：

#导入robotparser模块
import urllib.robotparser
#创建RobotsFileParser类对象response
response = urllib.robotparser.RobotFileParser()
#设置robots.txt文件的URL
response.set_url('https://www.zhihu.com/robots.txt')
#读取robots.txt文件并进行分析
response.read()
#定义爬虫名称
user_agent='zhuhupachong'
#定义知乎的发现url
url ='https://www.zhihu.com/explore'
#判断是否可以进行爬取
print("是否可以爬取知乎发现：",response.can_fetch(user_agent,url))

运行结果 :