Python使用urllib2获取网络资源实例讲解

这是具有利用不同协议获取URLs的能力，他同样提供了一个比较复杂的接口来处理一般情况，例如：基础验证，cookies,代理和其他。
它们通过handlers和openers的对象提供。
urllib2支持获取不同格式的URLs(在URL的":"前定义的字串,例如："ftp"是"ftp:python.ort/"的前缀),它们利用它们相关网络协议(例如FTP,HTTP)
进行获取。这篇教程关注最广泛的应用--HTTP。
对于简单的应用，urlopen是非常容易使用的。但当你在打开HTTP的URLs时遇到错误或异常，你将需要一些超文本传输协议(HTTP)的理解。
最权威的HTTP文档当然是RFC 2616(http://rfc.net/rfc2616.html)。这是一个技术文档，所以并不易于阅读。这篇HOWTO教程的目的是展现如何使用urllib2,
并提供足够的HTTP细节来帮助你理解。他并不是urllib2的文档说明，而是起一个辅助作用。
获取 URLs

最简单的使用urllib2将如下所示

import urllib2
response = urllib2.urlopen('http://python.org/')
html = response.read()

urllib2的很多应用就是那么简单(记住，除了"http:",URL同样可以使用"ftp:","file:"等等来替代)。但这篇文章是教授HTTP的更复杂的应用。
HTTP是基于请求和应答机制的--客户端提出请求，服务端提供应答。urllib2用一个Request对象来映射你提出的HTTP请求,在它最简单的使用形式中你将用你要请求的
地址创建一个Request对象，通过调用urlopen并传入Request对象，将返回一个相关请求response对象，这个应答对象如同一个文件对象，所以你可以在Response中调用.read()。

import urllib2
req = urllib2.Request('https://3water.com')
response = urllib2.urlopen(req)
the_page = response.read()

记得urllib2使用相同的接口处理所有的URL头。例如你可以像下面那样创建一个ftp请求。

req = urllib2.Request('ftp://example.com/')

在HTTP请求时，允许你做额外的两件事。首先是你能够发送data表单数据，其次你能够传送额外的关于数据或发送本身的信息("metadata")到服务器，此数据作为HTTP的"headers"来发送。
接下来让我们看看这些如何发送的吧。
Data数据
有时候你希望发送一些数据到URL(通常URL与CGI[通用网关接口]脚本，或其他WEB应用程序挂接)。在HTTP中,这个经常使用熟知的POST请求发送。这个通常在你提交一个HTML表单时由你的浏览器来做。
并不是所有的POSTs都来源于表单，你能够使用POST提交任意的数据到你自己的程序。一般的HTML表单，data需要编码成标准形式。然后做为data参数传到Request对象。编码工作使用urllib的函数而非
urllib2。

import urllib
import urllib2
url = 'https://3water.com'
values = {'name' : 'Michael Foord',
          'location' : 'Northampton',
          'language' : 'Python' }
data = urllib.urlencode(values)
req = urllib2.Request(url, data)
response = urllib2.urlopen(req)
the_page = response.read()

记住有时需要别的编码(例如从HTML上传文件--看http://www.w3.org/TR/REC-html40/interact/forms.html#h-17.13 HTML Specification, Form Submission的详细说明)。
如ugoni没有传送data参数，urllib2使用GET方式的请求。GET和POST请求的不同之处是POST请求通常有"副作用"，它们会由于某种途径改变系统状态(例如提交成堆垃圾到你的门口)。
尽管HTTP标准说的很清楚POSTs通常会产生副作用，GET请求不会产生副作用，但没有什么可以阻止GET请求产生副作用，同样POST请求也可能不产生副作用。Data同样可以通过在Get请求
的URL本身上面编码来传送。
可看如下例子

 >>> import urllib2 
 >>> import urllib 
 >>> data = {} 
 >>> data['name'] = 'Somebody Here' 
 >>> data['location'] = 'Northampton' 
 >>> data['language'] = 'Python' 
 >>> url_values = urllib.urlencode(data) 
 >>> print url_values 
 name=Somebody+Here&language=Python&location=Northampton 
 >>> url = 'https://3water.com' 
 >>> full_url = url + '?' + url_values 
 >>> data = urllib2.open(full_url)

Headers
我们将在这里讨论特定的HTTP头，来说明怎样添加headers到你的HTTP请求。
有一些站点不喜欢被程序（非人为访问）访问，或者发送不同版本的内容到不同的浏览器。默认的urllib2把自己作为“Python-urllib/x.y”(x和y是Python主版本和次版本号,例如Python-urllib/2.5)，
这个身份可能会让站点迷惑，或者干脆不工作。浏览器确认自己身份是通过User-Agent头，当你创建了一个请求对象，你可以给他一个包含头数据的字典。下面的例子发送跟上面一样的内容，但把自身
模拟成Internet Explorer。

import urllib
import urllib2
url = 'https://3water.com'
user_agent = 'Mozilla/4.0 (compatible; MSIE 5.5; Windows NT)'
values = {'name' : 'Michael Foord',
          'location' : 'Northampton',
          'language' : 'Python' }
headers = { 'User-Agent' : user_agent }
data = urllib.urlencode(values)
req = urllib2.Request(url, data, headers)
response = urllib2.urlopen(req)
the_page = response.read()

response应答对象同样有两个很有用的方法。看下面的节info and geturl，我们将看到当发生错误时会发生什么。
Handle Exceptions处理异常
当urlopen不能够处理一个response时，产生urlError（不过通常的Python APIs异常如ValueError,TypeError等也会同时产生）。
HTTPError是urlError的子类，通常在特定HTTP URLs中产生。
URLError
通常，URLError在没有网络连接(没有路由到特定服务器),或者服务器不存在的情况下产生。这种情况下，异常同样会带有"reason"属性，它是一个tuple，包含了一个错误号和一个错误信息。
例如

>>> req = urllib2.Request('https://3water.com')
>>> try: urllib2.urlopen(req)
>>> except URLError, e:
>>>    print e.reason
>>>
(4, 'getaddrinfo failed')

HTTPError
服务器上每一个HTTP 应答对象response包含一个数字"状态码"。有时状态码指出服务器无法完成请求。默认的处理器会为你处理一部分这种应答(例如:假如response是一个"重定向"，需要客户端从别的地址获取文档
，urllib2将为你处理)。其他不能处理的，urlopen会产生一个HTTPError。典型的错误包含"404"(页面无法找到)，"403"(请求禁止)，和"401"(带验证请求)。
请看RFC 2616 第十节有所有的HTTP错误码
HTTPError实例产生后会有一个整型'code'属性，是服务器发送的相关错误号。
Error Codes错误码
因为默认的处理器处理了重定向(300以外号码)，并且100-299范围的号码指示成功，所以你只能看到400-599的错误号码。
BaseHTTPServer.BaseHTTPRequestHandler.response是一个很有用的应答号码字典，显示了RFC 2616使用的所有的应答号。这里为了方便重新展示该字典。（译者略）
当一个错误号产生后，服务器返回一个HTTP错误号，和一个错误页面。你可以使用HTTPError实例作为页面返回的应答对象response。这表示和错误属性一样，它同样包含了read,geturl,和info方法。

>>> req = urllib2.Request('http://www.python.org/fish.html')
>>> try:
>>>     urllib2.urlopen(req)
>>> except URLError, e:
>>>     print e.code
>>>     print e.read()
>>>

404
<!DOCTYPE html PUBLIC "-//W3C//DTD HTML 4.01 Transitional//EN"
  "http://www.w3.org/TR/html4/loose.dtd">
<?xml-stylesheet href="./css/ht2html.css"
  type="text/css"?>
<html><head><title>Error 404: File Not Found</title>
...... etc...

Wrapping it Up包装
所以如果你想为HTTPError或URLError做准备，将有两个基本的办法。我则比较喜欢第二种。
第一个：

from urllib2 import Request, urlopen, URLError, HTTPError
req = Request(someurl)
try:
    response = urlopen(req)
except HTTPError, e:
    print 'The server couldn\'t fulfill the request.'
    print 'Error code: ', e.code
except URLError, e:
    print 'We failed to reach a server.'
    print 'Reason: ', e.reason
else:
    # everything is fine

注意：except HTTPError 必须在第一个，否则except URLError将同样接受到HTTPError。
第二个：

from urllib2 import Request, urlopen, URLError
req = Request(someurl)
try:
    response = urlopen(req)
except URLError, e:
    if hasattr(e, 'reason'):
        print 'We failed to reach a server.'
        print 'Reason: ', e.reason
    elif hasattr(e, 'code'):
        print 'The server couldn\'t fulfill the request.'
        print 'Error code: ', e.code
else:
    # everything is fine

info and geturl
urlopen返回的应答对象response(或者HTTPError实例)有两个很有用的方法info()和geturl()
geturl -- 这个返回获取的真实的URL，这个很有用，因为urlopen(或者opener对象使用的)或许
会有重定向。获取的URL或许跟请求URL不同。
info -- 这个返回对象的字典对象，该字典描述了获取的页面情况。通常是服务器发送的特定头headers。目前是httplib.HTTPMessage 实例。
经典的headers包含"Content-length"，"Content-type"，和其他。查看Quick Reference to HTTP Headers(http://www.cs.tut.fi/~jkorpela/http.html)
获取有用的HTTP头列表，以及它们的解释意义。
Openers和Handlers
当你获取一个URL你使用一个opener(一个urllib2.OpenerDirector的实例，urllib2.OpenerDirector可能名字可能有点让人混淆。)正常情况下，我们
使用默认opener -- 通过urlopen,但你能够创建个性的openers，Openers使用处理器handlers，所有的“繁重”工作由handlers处理。每个handlers知道
如何通过特定协议打开URLs，或者如何处理URL打开时的各个方面，例如HTTP重定向或者HTTP cookies。
如果你希望用特定处理器获取URLs你会想创建一个openers，例如获取一个能处理cookie的opener，或者获取一个不重定向的opener。
要创建一个 opener,实例化一个OpenerDirector，然后调用不断调用.add_handler(some_handler_instance).
同样，可以使用build_opener，这是一个更加方便的函数，用来创建opener对象，他只需要一次函数调用。
build_opener默认添加几个处理器，但提供快捷的方法来添加或更新默认处理器。
其他的处理器handlers你或许会希望处理代理，验证，和其他常用但有点特殊的情况。
install_opener 用来创建（全局）默认opener。这个表示调用urlopen将使用你安装的opener。
Opener对象有一个open方法，该方法可以像urlopen函数那样直接用来获取urls：通常不必调用install_opener，除了为了方便。