爬虫——Handler处理器和自定义Opener

我们之前一直都在使用的urlopen，这是一个特殊的opener（也就是模块帮我们构建好的）。

但是基本的urlopen()方法不支持代理、cookie等其他的HTTP/HTTPS高级功能。所以要支持这些功能：

1.使用相差的Handler处理器来创建特定功能的处理器对象；

2.然后通过urllib.request.build_opener()方法，创建自定义opener对象

3.使用自定义的opener对象，调用open()方法发送请求。

如果程序里所有的请求都使用自定义的opener，可以使用urllib.request.install_opener()将自定义的opener对象定义为全局opener，表示如果之后凡是调用urlopen，都将使用这个opener（根据自己的需求来选择）

简单的自定义opener()

#!/usr/bin/python3
# -*- coding:utf-8 -*-
 
import urllib.request
 
# 构建一个HTTPHandler处理器对象，支持处理HTTP请求。
http_handler = urllib.request.HTTPHandler()
# # 构建一个HTTPSHandler处理器对象，支持处理HTTPS请求
# https_handler = urllib.request.HTTPSHandler()
 
# 调用urllib.request.build_opener()方法，创建支持处理HTTP请求的opener对象
opener = urllib.request.build_opener(http_handler)
 
# 构建Request请求
request = urllib.request.Request("http://www.baidu.com/")
 
# 调用自定义opener对象的open()方法，发送request请求
response = opener.open(request)
 
# 获取服务器响应内容
html = response.read()
 
print(html)

这种方式发送请求得到的结果，和使用urllib.request.urlopen()发送HTTP/HTTPS请求得到的结果是一样的。

如果在HTTPHandler()增加debuglevel = 1参数，还会将Debug Log打开，这样程序在执行的时候，会把收包和发包的报头在屏幕上自动打印出来，方便调度，有时可以省去抓包的工作。

# 仅需要修改的代码部分：
 
# 构建一个HTTPHandler 处理器对象，支持处理HTTP请求，同时开启Debug Log，debuglevel 值默认 0
http_handler = urllib.request.HTTPHandler(debuglevel = 1)
 
# 构建一个HTTPHSandler 处理器对象，支持处理HTTPS请求，同时开启Debug Log，debuglevel 值默认 0
https_handler = urllib.request.HTTPSHandler(debuglevel = 1)

ProxyHandler处理器（IP代理设置）

很多网站会检测某一段时间IP的访问次数（通过流量统计、系统日志等），如果某个IP访问次数多的不像正常人，它会禁止这个IP的访问。

所以我们通常可以设置一些代理服务器，每隔一段时间换一个代理，就算IP被禁止，依然可以换个IP继续爬取。

urllib.request中通过ProxyHandler来设置使用代理服务器，下面代码说明如何使用自定义opener来使用代理：

#!/usr/bin/python3
# -*- coding:utf-8 -*-
 
"""
ProxyHandler处理器（代理设置）
很多网站会检测某一段时间某个IP的访问次数（通过流量统计，系统日志等），如果
访问次数多的不像正常人，它会禁止这个IP的访问。
所以我们可能通过设置一些代理服务器，每隔一段时间换一个代理IP，就算IP被禁
止，我们依然可以换个IP继续爬取。
"""
 
import urllib.request
 
# 构建了两个代理Handler，一个有代理IP，一个没有代理IP
http_proxy_handler = urllib.request.ProxyHandler({"http":"222.33.192.238:8118"})
null_proxy_handler = urllib.request.ProxyHandler({})
 
# 定义一个代理开关
proxy_switch = True
 
# 根据代理开关是否拱形，使用不同的代理模式
# 通过urllib.request.build_opener()方法使用这些代理Handler对象，创建自定义opener对象
if proxy_switch:
    opener = urllib.request.build_opener(http_proxy_handler)
else:
    opener = urllib.request.build_opener(null_proxy_handler)
 
request = urllib.request.Request("http://www.baidu.com/")
# 1. 如果这么写，只有使用opener.open()方法发送请求才使用自定义的代理，而urlopen()则不使用自定义代理。
response = opener.open(request)
# 2. 如果这么写，就是将opener应用到全局，之后所有的，不管是opener.open()还是urlopen() 发送请求，都将使用自定义代理。
# urllib.request.install_opener(opener)
# response = urlopen(request)
html = response.read()
 
print(html)

免费的开放代理获取基本没有什么成本，我们可以在一些代理网站上收集这些免费代理，测试后如果可以用，就把它收集起来用在爬虫上面。

免费代理网站举例：

（1）ipipgo免费代理IP

（2）ipipgo代理免费代理

（3）Proxy360代理

（4）全网代理IP

如果代理IP足够多，就可以让程序随机获取一个代理IP去访问网站。

import random
 
proxy_list = [
    {"http" : "1.85.220.77:8118"},
    {"http" : "110.73.6.57:8123"},
    {"http" : "171.39.4.8:8123"},
    {"http" : "122.244.53.133:808"},
    {"http" : "171.39.75.81:8123"}
]
 
# 随机选择一个代理
proxy = random.choice(proxy_list)

但是，这些免费开放的代理一般会有很多人都在使用，而且代理有寿命短、速度慢、匿名度不高、HTTP/HTTPS支持不稳定等缺点。

所以，要根据自己的需求，选择是否需要使用高品质的私密代理（通常需要找专门的代理供应商购买，再通过用户名/密码授权使用）。

Cookie

Cookie是指某些网站服务器为了辨别用户身份和进行Session跟踪，而储存在用户浏览器上的文本文件，Cookie可以保持登录信息到用户下次与服务器的会话。

Cookie原理

HTTP是无状态的面向连接的协议，为了保持连接状态，引入了Cookie机制，Cookie是HTTP消息头中的一种属性,包括:

Cookie名字（Name）
Cookie的值（Value）
Cookie的过期时间（Expires/Max-Age）
Cookie作用路径（Path）
Cookie所在域名（Domain），
使用Cookie进行安全连接（Secure）。 
前两个参数是Cookie应用的必要条件，另外，还包括Cookie大小（Size，不同浏览器对Cookie个数及大小限制是有差异的）。

Cookie由变量名和值组成，根据Netscape公司的规定，Cookie格式如下：

Set－Cookie: NAME=VALUE；Expires=DATE；Path=PATH；Domain=DOMAIN_NAME；SECURE

http.cookiejar库和HTTPCookieProcessor处理器

在Python3.x处理Cookie，一般是通过http.cookjar模块和urllib.request模块的HTTPCookieProcessor处理器类一起使用。

http.cookjar模块：主要作用是提供用于存储cookie的对象 
HTTPCookieProcessor处理器：主要作用是处理这些cookie对象，并构建handler对象。

http.cookjar库

该模块主要的对象有CookieJar、FileCookieJar、MozillaCookieJar、LWPCookieJar。

（1）CookieJar：管理HTTP cookie值、存储HTTP请求生成的cookie、向传出的HTTP请求添加cookie的对象。整个cookie都存储在内存中，对CookieJar实例进行垃圾回收后cookie也将丢失。

（2）FileCookieJar(filename, delayload = None, policy = None)：从CookieJar派生而来，用来创建FileCookieJar实例，检索cookie信息并将cookie存储到文件中。filename是存储cookie的文件名。delayload为True时支持延迟访问访问文件，即只有在需要时才读取文件或文件中存储数据。

（3）MozillaCookieJar(filename, delayload = None, policy = None)：从FileCookieJar派生而来，创建与Mozilla浏览器cookies.txt兼容的FileCookieJar实例。

（4）LWPCookieJar(filename, delayload = None, policy = None)：从FileCookieJar派生而来，创建与libwww-perl标准的Set-Cookie3文件格式兼容的FileCookieJar实例。

其实大多数情况下，我们只用CookieJar()，如果需要和本地文件交互，就用MozillaCookiejar()或LWPCookieJar()。

案例：利用http.cookiejar和post登录人人网

#!/usr/bin/python3
# -*- coding:utf-8 -*-
 
"""
利用http.cookiejar和post登录人人网
url = "http://www.renren.com/PLogin.do"
"""
 
import urllib
import urllib.request
import http.cookiejar
 
# 构建一个CookieJar对象实例来保存cookie
cookie = http.cookiejar.CookieJar()
# 使用HTTPCookieProcessor()来创建cookie处理器对象，参数为CookieJar()对象
cookie_handler = urllib.request.HTTPCookieProcessor(cookie)
# 通过build_opener()来构建opener
opener = urllib.request.build_opener(cookie_handler)
# 设置User-Agent头：addheaders接受一个列表，里面每个元素都是一个headers信息的元组，opener将附带headers信息
opener.addheaders  = [('User-Agent', 'Mozilla/5.0 (Windows NT 6.1; WOW64) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/39.0.2171.71 Safari/537.36')]
# 需要登录的账户和密码
email = input("请输入您的账户：")
password = input("请输入您的密码：")
data = {"email": email, "password": password}
# 通过urlencode()转码
postdata = urllib.parse.urlencode(data)
postdata = postdata.encode(encoding = "utf-8")  # str转bytes
# 构建Request请求对象，包含需要发送的用户名和密码
request = urllib.request.Request("http://www.renren.com/PLogin.do", data = postdata)
# 通过opener发送这个请求，并获取登录后的Cookie值
opener.open(request)
# opener包含用户登录后的Cookie值，可以直接访问那些登录后才可以访问的页面
response = opener.open("http://www.renren.com/413928886/profile")
# 获取页面内容
html = response.read()
# 将页面内容存储至本地磁盘
fo = open("renren.html", "wb")
fo.write(html)
fo.close()

模拟登录要注意几点：

1.登录一般都会先有一个HTTP GET，用于获取一些信息及获得Cookie，然后再HTTP POST登录。

2.HTTP POST登录的链接有可能是动态的，从GET返回的信息中获取。

3.password（密码）有些是明文发送，有些是加密后发送。有些网站甚至采用动态加密的，同时包括了很多其他数据的加密信息，只能通过查看JS源码获得加密算法，再去破解加密，非常困难。

4.大多数网站的登录整体流程是类似的，可能部分细节不一样，所以其他网站登录时，需根据具体情况，作对应的修改。