爬虫所需要的功能，基本上在urllib中都能找到，学习这个标准库，可以更加深入的理解后面更加便利的requests库。

首先

在Pytho2.x中使用import urllib2——-对应的，在Python3.x中会使用import urllib.request，urllib.error

在Pytho2.x中使用import urllib——-对应的，在Python3.x中会使用import urllib.request，urllib.error，urllib.parse

在Pytho2.x中使用import urlparse——-对应的，在Python3.x中会使用import urllib.parse

在Pytho2.x中使用import urlopen——-对应的，在Python3.x中会使用import urllib.request.urlopen

在Pytho2.x中使用import urlencode——-对应的，在Python3.x中会使用import urllib.parse.urlencode

在Pytho2.x中使用import urllib.quote——-对应的，在Python3.x中会使用import urllib.request.quote

在Pytho2.x中使用cookielib.CookieJar——-对应的，在Python3.x中会使用http.CookieJar

在Pytho2.x中使用urllib2.Request——-对应的，在Python3.x中会使用urllib.request.Request

urllib是Python自带的标准库，无需安装，直接可以用。 

urllib模块提供了如下功能：

• 网页请求(urllib.request)
• URL解析(urllib.parse)
• 代理和cookie设置
• 异常处理(urllib.error)
• robots.txt解析模块(urllib.robotparser)

urllib包中urllib.request模块

1、urllib.request.urlopen

urlopen一般常用的有三个参数，它的参数如下： 

r = urllib.requeset.urlopen(url,data,timeout) 

url：链接格式：协议://主机名:[端口]/路径 

data：附加参数 必须是字节流编码格式的内容(bytes类型)，可通过bytes()函数转化，如果要传递这个参数，请求方式就不再是GET方式请求，而是POST方式 

timeout: 超时 单位为秒

get请求

import urllib
r = urllib.urlopen('//www.jb51.net/')
datatLine = r.readline() #读取html页面的第一行
data=file.read() #读取全部
f=open("./1.html","wb") # 网页保存在本地
f.write(data)
f.close()

urlopen返回对象提供方法：

read() , readline() ,readlines() , fileno() , close() ：这些方法的使用方式与文件对象完全一样 info()：返回一个httplib.HTTPMessage对象，表示远程服务器返回的头信息 getcode()：返回Http状态码。如果是http请求，200请求成功完成;404网址未找到 geturl()：返回请求的url

urllib.quote(url)和urllib.quote_plus(url)，对关键字进行编码可使得urlopen能够识别

POST请求

import urllib.request
import urllib.parse
url = 'https://passport.jb51.net/user/signin?'
post = {
'username': 'xxx',
'password': 'xxxx'
}
postdata = urllib.parse.urlencode(post).encode('utf-8')
req = urllib.request.Request(url, postdata)
r = urllib.request.urlopen(req)

我们在进行注册、登录等操作时，会通过POST表单传递信息 

这时，我们需要分析页面结构，构建表单数据post，使用urlencode()进行编码处理，返回字符串，再指定'utf-8'的编码格式，这是因为POSTdata只能是bytes或者file object。最后通过Request()对象传递postdata，使用urlopen()发送请求。

2、urllib.request.Request

urlopen()方法可以实现最基本请求的发起，但这几个简单的参数并不足以 构建一个完整的请求，如果请求中需要加入headers（请求头）等信息模拟浏览器，我们就可以利用更强大的Request类来构建一个请求。

import urllib.request
import urllib.parse
url = 'https://passport.jb51.net/user/signin?'
post = {
'username': 'xxx',
'password': 'xxxx'
}
postdata = urllib.parse.urlencode(post).encode('utf-8')
req = urllib.request.Request(url, postdata)
r = urllib.request.urlopen(req)

3、urllib.request.BaseHandler

在上面的过程中，我们虽然可以构造Request ，但是一些更高级的操作，比如 Cookies处理，代理该怎样来设置？

接下来就需要更强大的工具 Handler 登场了 基本的urlopen()函数不支持验证、cookie、代理或其他HTTP高级功能。要支持这些功能，必须使用build_opener()函数来创建自己的自定义opener对象。

首先介绍下 urllib.request.BaseHandler ，它是所有其他 Handler 的父类，它提供了最基本的 Handler 的方法。

HTTPDefaultErrorHandler 用于处理HTTP响应错误，错误都会抛出 HTTPError 类型的异常。

HTTPRedirectHandler 用于处理重定向

HTTPCookieProcessor 用于处理 Cookie 。

ProxyHandler 用于设置代理，默认代理为空。

HTTPPasswordMgr用于管理密码，它维护了用户名密码的表。

HTTPBasicAuthHandler 用于管理认证，如果一个链接打开时需要认证，那么可以用它来解决认证问题。

代理服务器设置

def use_proxy(proxy_addr,url):
import urllib.request
#构建代理
proxy=urllib.request.ProxyHandler({'http':proxy_addr})
# 构建opener对象
opener=urllib.request.build_opener(proxy,urllib.request.HTTPHandler)
# 安装到全局
# urllib.request.install_opener(opener)
# data=urllib.request.urlopen(url).read().decode('utf8') 以全局方式打开
data=opener.open(url) # 直接用句柄方式打开
return data
proxy_addr='61.163.39.70:9999'
data=use_proxy(proxy_addr,'//www.jb51.net')
print(len(data))
## 异常处理以及日输出

opener通常是build_opener()创建的opener对象。

install_opener(opener) 安装opener作为urlopen()使用的全局URL opener

cookie的使用

获取Cookie保存到变量

import http.cookiejar, urllib.request
#使用http.cookiejar.CookieJar()创建CookieJar对象
cookie = http.cookiejar.CookieJar()
handler = urllib.request.HTTPCookieProcessor(cookie)
#使用HTTPCookieProcessor创建cookie处理器，并以其为参数构建opener对象
opener = urllib.request.build_opener(handler)
#将opener安装为全局
urllib.request.install_opener(opener)
response = urllib.request.urlopen('//www.jb51.net')
#response = opener.open('//www.jb51.net')
for item in cookie:
print 'Name = '+item.name
print 'Value = '+item.value

首先我们必须声明一个 CookieJar 对象，接下来我们就需要利用 HTTPCookieProcessor 来构建一个 handler ，最后利用 build_opener 方法构建出 opener ，执行 open() 即可。 最后循环输出cookiejar

获取Cookie保存到本地

import cookielib
import urllib
#设置保存cookie的文件，同级目录下的cookie.txt
filename = 'cookie.txt'
#声明一个MozillaCookieJar对象实例来保存cookie，之后写入文件
cookie = cookielib.MozillaCookieJar(filename)
#利用urllib库的HTTPCookieProcessor对象来创建cookie处理器
handler = urllib.request.HTTPCookieProcessor(cookie)
#通过handler来构建opener
opener = urllib.request.build_opener(handler)
#创建一个请求，原理同urllib2的urlopen
response = opener.open("//www.jb51.net")
#保存cookie到文件
cookie.save(ignore_discard=True, ignore_expires=True)

异常处理

异常处理结构如下

try:
# 要执行的代码
print(...)
except:
#try代码块里的代码如果抛出异常了，该执行什么内容
print(...)
else:
#try代码块里的代码如果没有跑出异常，就执行这里
print(...)
finally:
#不管如何，finally里的代码，是总会执行的
print(...)

URLerror产生原因：

1、网络未连接（即不能上网）

from urllib import request, error
try:
r=request.urlopen('//www.jb51.net')
except error.URLError as e:
print(e.reason)

2、访问页面不存(HTTPError)

客户端向服务器发送请求，如果成功地获得请求的资源，则返回的状态码为200，表示响应成功。如果请求的资源不存在， 则通常返回404错误。

from urllib imort request, error
try:
response = request.urlopen('//www.jb51.net')
except error.HTTPError as e:
print(e.reason, e.code, e.headers, sep='\n')
else:
print("Request Successfully')
# 加入 hasattr属性提前对属性,进行判断原因
from urllib import request,error
try:
response=request.urlopen('http://blog.jb51.net')
except error.HTTPError as e:
if hasattr(e,'code'):
print('the server couldn\'t fulfill the request')
print('Error code:',e.code)
elif hasattr(e,'reason'):
print('we failed to reach a server')
print('Reason:',e.reason)
else:
print('no exception was raised')
# everything is ok

下面为大家列出几个urllib模块很有代表性的实例

1、引入urllib模块

import urllib.request
response = urllib.request.urlopen('http://jb51.net/')
html = response.read()

2、使用 Request

import urllib.request
req = urllib.request.Request('http://jb51.net/')
response = urllib.request.urlopen(req)
the_page = response.read()

3、发送数据

#! /usr/bin/env python3
import urllib.parse
import urllib.request
url = 'http://localhost/login.php'
user_agent = 'Mozilla/4.0 (compatible; MSIE 5.5; Windows NT)'
values = {
'act' : 'login',
'login[email]' : 'yzhang@i9i8.com',
'login[password]' : '123456'
}
data = urllib.parse.urlencode(values)
req = urllib.request.Request(url, data)
req.add_header('Referer', '//www.jb51.net/')
response = urllib.request.urlopen(req)
the_page = response.read()
print(the_page.decode("utf8"))

4、发送数据和header

#! /usr/bin/env python3
import urllib.parse
import urllib.request
url = 'http://localhost/login.php'
user_agent = 'Mozilla/4.0 (compatible; MSIE 5.5; Windows NT)'
values = {
'act' : 'login',
'login[email]' : 'yzhang@i9i8.com',
'login[password]' : '123456'
}
headers = { 'User-Agent' : user_agent }
data = urllib.parse.urlencode(values)
req = urllib.request.Request(url, data, headers)
response = urllib.request.urlopen(req)
the_page = response.read()
print(the_page.decode("utf8"))

5、http 错误

#! /usr/bin/env python3
import urllib.request
req = urllib.request.Request('//www.jb51.net ')
try:
urllib.request.urlopen(req)
except urllib.error.HTTPError as e:
print(e.code)
print(e.read().decode("utf8"))

6、异常处理

#! /usr/bin/env python3
from urllib.request import Request, urlopen
from urllib.error import URLError, HTTPError
req = Request("//www.jb51.net /")
try:
response = urlopen(req)
except HTTPError as e:
print('The server couldn't fulfill the request.')
print('Error code: ', e.code)
except URLError as e:
print('We failed to reach a server.')
print('Reason: ', e.reason)
else:
print("good!")
print(response.read().decode("utf8"))

7、异常处理

from urllib.request import Request, urlopen
from urllib.error import URLError
req = Request("//www.jb51.net /")
try:
response = urlopen(req)
except URLError as 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:
print("good!")
print(response.read().decode("utf8"))

8、HTTP 认证

#! /usr/bin/env python3
import urllib.request
# create a password manager
password_mgr = urllib.request.HTTPPasswordMgrWithDefaultRealm()
# Add the username and password.
# If we knew the realm, we could use it instead of None.
top_level_url = "https://www.jb51.net /"
password_mgr.add_password(None, top_level_url, 'rekfan', 'xxxxxx')
handler = urllib.request.HTTPBasicAuthHandler(password_mgr)
# create "opener" (OpenerDirector instance)
opener = urllib.request.build_opener(handler)
# use the opener to fetch a URL
a_url = "https://www.jb51.net /"
x = opener.open(a_url)
print(x.read())
# Install the opener.
# Now all calls to urllib.request.urlopen use our opener.
urllib.request.install_opener(opener)
a = urllib.request.urlopen(a_url).read().decode('utf8')
print(a)

9、使用代理

#! /usr/bin/env python3
import urllib.request
proxy_support = urllib.request.ProxyHandler({'sock5': 'localhost:1080'})
opener = urllib.request.build_opener(proxy_support)
urllib.request.install_opener(opener)
a = urllib.request.urlopen("//www.jb51.net ").read().decode("utf8")
print(a)

10、超时

#! /usr/bin/env python3
import socket
import urllib.request
# timeout in seconds
timeout = 2
socket.setdefaulttimeout(timeout)
# this call to urllib.request.urlopen now uses the default timeout
# we have set in the socket module
req = urllib.request.Request('//www.jb51.net /')
a = urllib.request.urlopen(req).read()
print(a)

11.自己创建build_opener

header=[('User-Agent','Mozilla/5.0 (Windows NT 10.0; Win64; x64) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/57.0.2987.133 Safari/537.36')]
#创建opener对象
opener=urllib.request.build_opener()
opener.addheaders=header
#设置opener对象作为urlopen()使用的全局opener
urllib.request.install_opener(opener)
response =urllib.request.urlopen('//www.jb51.net/')
buff = response.read()
html = buff .decode("utf8")
response.close()
print(the_page)

12.urlib.resquest.urlretrieve远程下载

header=[('User-Agent','Mozilla/5.0 (Windows NT 10.0; Win64; x64) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/57.0.2987.133 Safari/537.36')]
#创建opener对象
opener=urllib.request.build_opener()
opener.addheaders=header
#设置opener对象作为urlopen()使用的全局opener
urllib.request.install_opener(opener)
#下载文件到当前文件夹
urllib.request.urlretrieve('//www.jb51.net/','baidu.html')
#清除urlretrieve产生的缓存
urlib.resquest.urlcleanup()

13.post请求

import urllib.request
import urllib.parse
url='//www.jb51.net/mypost/'
#将数据使用urlencode编码处理后，使用encode()设置为utf-8编码
postdata=urllib.parse.urlencode({name:'测试名',pass:"123456"}).encode('utf-8')
#urllib.request.quote()接受字符串，
#urllib.parse.urlencode()接受字典或者列表中的二元组[(a,b),(c,d)],将URL中的键值对以连接符&划分
req=urllib.request.Request(url,postdata)
#urllib.request.Request(url, data=None, header={}, origin_req_host=None, unverifiable=False, #method=None)
#url：包含URL的字符串。
#data：http request中使用，如果指定，则发送POST而不是GET请求。
#header：是一个字典。
#后两个参数与第三方cookie有关。
req.add_header('user-agent','User-Agent', 'Mozilla/5.0 (Windows NT 6.1; WOW64) AppleWebKit/
537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/38.0.2125.122 Safari/537.36 SE 2.X MetaSr 1.0')
data=urllib.request.urlopen(req).read()
//urlopen（）的data参数默认为None，当data参数不为空的时候，urlopen（）提交方式为Post。

14.cookie的使用

1.获取Cookie保存到变量

 import urllib.request
 import http.cookie
 # 声明一个CookieJar对象实例来保存cookie
 cookie = cookielib.CookieJar()
 # 利用urllib库的HTTPCookieProcessor对象来创建cookie处理器
 handler = urllib.request.HTTPCookieProcessor(cookie)
 # 通过handler来构建opener
 opener = urllib.request.build_opener(handler)
 # 此处的open方法同urllib.request的urlopen方法，也可以传入request
 urllib.request.install_opener(opener)
 #使用opener或者urlretrieve方法来获取需要的网站cookie
 urllib.request.urlretrieve('//www.jb51.net/','baidu.html')
 # data=urllib.request.urlopen('//www.jb51.net/')

2.保存cookies到文件

import http.cookie
import urllib.request
# 设置保存cookie的文件，同级目录下的cookie.txt
filename = 'cookie.txt'
# 声明一个MozillaCookieJar对象实例来保存cookie，之后写入文件
cookie = http.cookie.MozillaCookieJar(filename)
# 利用urllib库的HTTPCookieProcessor对象来创建cookie处理器
handler = urllib.request.HTTPCookieProcessor(cookie)
# 通过handler来构建opener
opener = urllib.request.build_opener(handler)
# 创建一个请求，原理同urllib的urlopen
response = opener.open("//www.jb51.net")
# 保存cookie到文件
cookie.save(ignore_discard=True, ignore_expires=True)

3.从文件中获取cookies并访问

import http.cookielib
import urllib.request
# 创建MozillaCookieJar实例对象
cookie = http.cookie.MozillaCookieJar()
# 从文件中读取cookie内容到变量
cookie.load('cookie.txt', ignore_discard=True, ignore_expires=True)
# 创建请求的request
req = urllib.Request("//www.jb51.net")
# 利用urllib的build_opener方法创建一个opener
opener = urllib.build_opener(urllib.request.HTTPCookieProcessor(cookie))
response = opener.open(req)
print (response.read())

15.代理服务器设置

import socket
#设置Socket连接超时时间,同时决定了urlopen的超时时间
socket.setdefaulttimeout(1)
import urllib.request
#代理服务器信息，http代理使用地址
startime = time.time()
#设置http和https代理
proxy=request.ProxyHandler({'https':'175.155.25.91:808','http':'175.155.25.91:808'})
opener=request.build_opener(proxy)
opener.addheaders=[('User-Agent','Mozilla/5.0 (Windows NT 10.0; WOW64; rv:53.0) Gecko/20100101 Firefox/53.0'),
# ("Accept","text/html,application/xhtml+xml,application/xml;q=0.9,*/*;q=0.8"),
# ("Accept-Language", "zh-CN,zh;q=0.8,en-US;q=0.5,en;q=0.3"),
# ("Accept-Encoding","gzip, deflate, br"),
# ("Connection","keep-alive"),
# ("Pragma","no-cache"),
# ("Cache-Control","no-cache")
  ]
request.install_opener(opener)
# data = request.urlopen('https://www.jb51.net/find-ip-address').read()
data = request.urlopen( 'http://www.ipip.net/' ).read().decode('utf-8')
# data=gzip.decompress(data).decode('utf-8','ignore')
endtime = time.time()
delay = endtime-startime
print(data)

有时在urlopen的data数据直接decode(‘utf-8')会失败，必须要使用gzip.decompress(‘utf-8','ignore')才能打开，猜测应该是header的问题，换一个有时会好