Python urllib request模块发送请求实现过程解析

Python的urllib.request模块是用于发送HTTP请求的Python内置模块。该模块提供了功能丰富的API，可以完全控制HTTP请求的各个方面，并且支持多种HTTP请求方法和请求头参数设置。本篇攻略将详细讲解urllib.request模块发送请求的实现过程，包括请求对象的构建、请求参数的设定、请求方法的执行、响应对象的处理等。下面进入正题。

构建请求对象

请求对象是发送HTTP请求的基本平台，它包含了请求的各种参数和信息。在urllib.request模块中，我们可以通过Request类来构建请求对象。Request类的构造函数如下：

class urllib.request.Request(url, data=None, headers={}, origin_req_host=None, unverifiable=False, method=None)

这里，参数url是必须的，表示请求的目标地址；参数data是可选的，表示请求的数据体；参数headers也是可选的，表示请求的头信息；参数method是可选的，表示请求的HTTP方法。以下是一个请求对象的构建示例：

import urllib.request

url = 'https://www.example.com/'
headers = {'User-Agent': 'Mozilla/5.0'}
data = b'hello, world!'
req = urllib.request.Request(url=url, data=data, headers=headers, method='POST')

上述代码构建了一个POST类型的请求对象req，其中url为目标地址，data为发送的数据，headers为请求头信息。

设置请求参数

在构建请求对象后，我们可以对请求进行一系列的参数设定，包括请求方法、请求头、请求体、超时时间、代理设置等。以下是一些常用的请求参数设置示例。

请求方法

在构建请求对象时，设置method参数可以设定请求的HTTP方法。如不指定method参数，将默认为GET方法。以下是常见的HTTP方法及其含义。

GET：获取资源
POST：提交数据
PUT：更新资源
DELETE：删除资源

请求头

在构建请求对象时，设置headers参数可以设定请求头信息。请求头用来说明服务器要采取的操作，包括浏览器身份信息、编码格式、参数类型等。以下是几个常见的请求头示例：

headers = {'User-Agent': 'Mozilla/5.0', 'Accept-Language': 'en-US,en;q=0.5'}

上述代码设置了User-Agent和Accept-Language两个请求头信息，分别表示浏览器类型和语言偏好。

请求体

在POST等请求方法中，可以通过设置data参数来设定请求体内容。请求体的格式可以是字符串、字典、元组、字节流等多种形式。以下是一个字节流的请求体示例：

data = b'hello, world!'

超时设置

在发送请求时，可以设置timeout参数来设定请求的超时时间，单位为秒。如果在指定时间内无法获取响应，将抛出timeout异常。以下是一个10秒超时的请求：

req = urllib.request.Request(url=url, timeout=10)

代理设置

如果需要通过代理服务器发送请求，可以通过设置ProxyHandler和opener参数来实现。以下是一个通过代理发送请求的示例：

import urllib.request

url = 'https://www.example.com/'
headers = {'User-Agent': 'Mozilla/5.0'}
data = b'hello, world!'
req = urllib.request.Request(url=url, data=data, headers=headers, method='POST')

proxy_handler = urllib.request.ProxyHandler({'http': 'http://127.0.0.1:8080'})  # 设置代理
opener = urllib.request.build_opener(proxy_handler)  # 构建opener
response = opener.open(req)  # 发送请求并获取响应

执行请求方法

在构建请求对象并设置请求参数后，可以通过urlopen方法发送请求并获取响应。urlopen方法的返回值是一个响应对象。urlopen方法的完整语法如下：

urllib.request.urlopen(url, data=None, timeout=socket._GLOBAL_DEFAULT_TIMEOUT, *, cafile=None, capath=None, cadefault=False, context=None)

这里，参数url是必要的，表示请求的目标地址；参数data是可选的，表示请求的数据体；参数timeout也是可选的，表示请求的超时时间。以下是一个GET请求示例：

import urllib.request

url = 'https://www.example.com/'
headers = {'User-Agent': 'Mozilla/5.0'}
req = urllib.request.Request(url=url, headers=headers)
response = urllib.request.urlopen(req)

上述代码构建了一个GET类型的请求，发送到目标地址，并获取了响应对象response。

处理响应对象

在获取响应对象后，我们可以对其进行各种信息的提取和处理。响应对象包含了HTTP响应的各个方面，包括状态码、响应头信息、响应体内容等。以下是响应对象的一些常见属性和方法。

状态码

响应对象的属性status表示HTTP状态码，如200表示成功响应。以下是一个状态码的判断示例：

if response.status == 200:
    print('请求成功')

响应头

响应对象的属性headers表示请求头信息，如Content-Type表示响应体类型。以下是一个获取响应头信息的示例：

content_type = response.getheader('Content-Type')

响应体

响应对象的方法read表示获取响应体内容。以下是一个获取响应体内容的示例：

body = response.read()

示例说明

以下是一个利用urllib.request模块发送POST请求的示例，该请求需要上传文件和表单数据，同时也通过开启debug日志的方式查看请求和响应报文。

import urllib.request
import http.cookiejar
import logging
import os

# debug日志
http_handler = urllib.request.HTTPHandler(debuglevel=1)
https_handler = urllib.request.HTTPSHandler(debuglevel=1)
opener = urllib.request.build_opener(http_handler, https_handler)
urllib.request.install_opener(opener)

# CookieJar
cookie_jar = http.cookiejar.CookieJar()
cookie_processor = urllib.request.HTTPCookieProcessor(cookie_jar)

# Request
url = 'https://www.example.com/upload'
file_path = 'example.png'
file_name = os.path.basename(file_path)
with open(file_path, mode='rb') as file:
    file_content = file.read()
form_data = {
    'username': 'john',
    'password': '123456',
    'file': (file_name, file_content),
    'submit': 'upload'
}
boundary = '----WebKitFormBoundary' + 'abc'  # 分隔符
headers = {
    'Content-Type': 'multipart/form-data; boundary=' + boundary,
    'User-Agent': 'Mozilla/5.0'
}
encoded_form_data = b''
for key, value in form_data.items():
    if isinstance(value, tuple):
        filename, data = value
        encoded_form_data += ('--' + boundary + '\r\n'
                              + 'Content-Disposition: form-data; name="' + key + '"; filename="' + filename + '"\r\n'
                              + 'Content-Type: application/octet-stream\r\n\r\n').encode()
        encoded_form_data += data + b'\r\n'
    else:
        encoded_form_data += ('--' + boundary + '\r\n'
                              + 'Content-Disposition: form-data; name="' + key + '"\r\n'
                              + 'Content-Type: text/plain\r\n\r\n').encode()
        encoded_form_data += str(value).encode() + b'\r\n'
encoded_form_data += ('--' + boundary + '--\r\n').encode()
data_len = str(len(encoded_form_data))
req = urllib.request.Request(url, data=encoded_form_data, headers=headers, method='POST')
req.add_header('Content-Length', data_len)

# 发送请求
response = urllib.request.urlopen(req)

# 处理响应
content = response.read()
print(content.decode())

上述代码构建了一个上传图片文件和表单数据的POST请求。其中，file_path和form_data分别表示要上传的文件和表单数据，boundary为分隔符，headers表示请求头信息。在发送请求后，通过读取响应对象的方式，获取了响应内容。

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