Requests源码解析---<1>常用API

前言：从Flask源码走出来后非常过瘾(当然只是读懂了皮毛)，但总感觉意犹未尽，总有种挥之不去的冲动，终于在一个周末的下午，它爆发了，把我带进了Requests的源码(废话不多说，看源码), 走进Requests, 仿佛看到了一个暗恋多年优雅美女的裸体...哈哈，原谅自己不知如何表达它的美好了，那首先要做的就是对美女的外表做一些研究了．

简介

１．开发哲学

Requests是以 PEP20 的箴言为中心开发的．

1. Beautiful is better than ugly.(美丽优于丑陋)
2. Explicit is better than implicit.(直白优于含蓄)
3. Simple is better than complex.(简单优于复杂)
4. Complex is better than complicated.(复杂优于繁琐)
5. Readability counts.(可读性很重要)

２．Apache2协议

现在你找到的许多开源项目都是以 GPL 协议发布的。虽然 GPL 有它自己的一席之地， 但在开始你的下一个开源项目时，GPL 应该不再是你的默认选择。

项目发行于 GPL 协议之后，就不能用于任何本身没开源的商业产品中。

MIT、BSD、ISC、Apache2 许可都是优秀的替代品，它们允许你的开源软件自由应用在私有闭源软件中。

Requests 的发布许可为 Apache2 License.

３．Requests协议(当然并不一定读懂这个，为了尊重作者而已)

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Copyright 2017 Kenneth Reitz

Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License"); you may not use this file except in compliance with the License. You may obtain a copy of the License at

http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0

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使用

１．发送请求

import requests
r = requests.get('https://api.github.com')

现在我们拥有了一个 r 实例对象，就可以得到想要的参数了，是不是超级简单？

那么post请求呢, 同样如此：

 r = requests.post('http://httpbin.org/post', data = {'key':'value'})

那对于PUT，DELETE，HEAD 以及 OPTIONS 等请求方式又是如何的呢？同样简单：

r = requests.put('http://httpbin.org/put', data = {'key':'value'})
r = requests.delete('http://httpbin.org/delete')
r = requests.head('http://httpbin.org/get')
r = requests.options('http://httpbin.org/get')

２．传递url参数

你也许经常想为 URL 的查询字符串(query string)传递某种数据。如果你是手工构建 URL，那么数据会以键/值对的形式置于 URL 中，跟在一个问号的后面。例如， httpbin.org/get?key=val。 Requests 允许你使用 params 关键字参数，以一个字符串字典来提供这些参数。举例来说，如果你想传递 key1=value1 和 key2=value2 到 httpbin.org/get ，那么你可以使用如下代码：

payload = {'key1': 'value1', 'key2': 'value2'}
r = requests.get("http://httpbin.org/get", params=payload)

打印出来这样的：

>>> print(r.url)
http://httpbin.org/get?key2=value2&key1=value1

注意字典里值为 None 的键都不会被添加到 URL 的查询字符串里。

你还可以将一个列表作为值传入：

>>> payload = {'key1': 'value1', 'key2': ['value2', 'value3']}
>>> r = requests.get('http://httpbin.org/get', params=payload)
>>> print(r.url)
http://httpbin.org/get?key1=value1&key2=value2&key2=value3

３．响应内容

读取服务器响应的内容：

>>> import requests
>>> r = requests.get('https://api.github.com/events')
>>> r.text
u'[{"repository":{"open_issues":0,"url":"https://github.com/...

Requests 会自动解码来自服务器的内容。大多数 unicode 字符集都能被无缝地解码。

请求发出后，Requests 会基于 HTTP 头部对响应的编码作出有根据的推测。当你访问 r.text 之时，Requests 会使用其推测的文本编码。你可以找出 Requests 使用了什么编码，并且能够使用r.encoding 属性来改变它：

>>> r.encoding
'utf-8'
>>> r.encoding = 'ISO-8859-1'

如果你改变了编码，每当你访问 r.text ，Request 都将会使用 r.encoding 的新值。你可能希望在使用特殊逻辑计算出文本的编码的情况下来修改编码。比如 HTTP 和 XML 自身可以指定编码。这样的话，你应该使用 r.content 来找到编码，然后设置 r.encoding 为相应的编码。这样就能使用正确的编码解析 r.text 了。

在你需要的情况下，Requests 也可以使用定制的编码。如果你创建了自己的编码，并使用 codecs模块进行注册，你就可以轻松地使用这个解码器名称作为 r.encoding 的值， 然后由 Requests 来为你处理编码。

之前爬虫时傻傻搞不定r.text 和r.content 编码问题，读完后豁然大明白了...

二进制响应内容：

你也能以字节的方式访问请求响应体，对于非文本请求：

>>> r.content
b'[{"repository":{"open_issues":0,"url":"https://github.com/...

Requests 会自动为你解码 gzip 和 deflate 传输编码的响应数据。

例如，以请求返回的二进制数据创建一张图片，你可以使用如下代码：

>>> from PIL import Image
>>> from io import BytesIO

>>> i = Image.open(BytesIO(r.content))

JSON响应内容

Requests 中也有一个内置的 JSON 解码器，助你处理 JSON 数据：

>>> import requests

>>> r = requests.get('https://api.github.com/events')
>>> r.json()
[{u'repository': {u'open_issues': 0, u'url': 'https://github.com/...

如果 JSON 解码失败， r.json() 就会抛出一个异常。例如，响应内容是 401 (Unauthorized)，尝试访问 r.json() 将会抛出 ValueError: No JSON object could be decoded 异常。

需要注意的是，成功调用 r.json() 并不意味着响应的成功。有的服务器会在失败的响应中包含一个 JSON 对象（比如 HTTP 500 的错误细节）。这种 JSON 会被解码返回。要检查请求是否成功，请使用 r.raise_for_status() 或者检查 r.status_code 是否和你的期望相同。

原始响应内容：

在罕见的情况下，你可能想获取来自服务器的原始套接字响应，那么你可以访问 r.raw。 如果你确实想这么干，那请你确保在初始请求中设置了 stream=True。具体你可以这么做：

>>> r = requests.get('https://api.github.com/events', stream=True)
>>> r.raw
<requests.packages.urllib3.response.HTTPResponse object at 0x101194810>
>>> r.raw.read(10)
'\x1f\x8b\x08\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x03'

但一般情况下，你应该以下面的模式将文本流保存到文件：

with open(filename, 'wb') as fd:
    for chunk in r.iter_content(chunk_size):
        fd.write(chunk)

使用 Response.iter_content 将会处理大量你直接使用 Response.raw 不得不处理的。 当流下载时，上面是优先推荐的获取内容方式。 

４．定制请求头：

如果你想为请求添加 HTTP 头部，只要简单地传递一个 dict 给 headers 参数就可以了。

例如，在前一个示例中我们没有指定 content-type:

>>> url = 'https://api.github.com/some/endpoint'
>>> headers = {'user-agent': 'my-app/0.0.1'}

>>> r = requests.get(url, headers=headers)

注意: 定制 header 的优先级低于某些特定的信息源，例如：

• 如果在 .netrc 中设置了用户认证信息，使用 headers= 设置的授权就不会生效。而如果设置了 auth= 参数，``.netrc`` 的设置就无效了。
• 如果被重定向到别的主机，授权 header 就会被删除。
• 代理授权 header 会被 URL 中提供的代理身份覆盖掉。
• 在我们能判断内容长度的情况下，header 的 Content-Length 会被改写。

更进一步讲，Requests 不会基于定制 header 的具体情况改变自己的行为。只不过在最后的请求中，所有的 header 信息都会被传递进去。

注意: 所有的 header 值必须是 string、bytestring 或者 unicode。尽管传递 unicode header 也是允许的，但不建议这样做。

５．更加复杂的post请求：

通常，你想要发送一些编码为表单形式的数据——非常像一个 HTML 表单。要实现这个，只需简单地传递一个字典给 data 参数。你的数据字典在发出请求时会自动编码为表单形式：

>>> payload = {'key1': 'value1', 'key2': 'value2'}

>>> r = requests.post("http://httpbin.org/post", data=payload)
>>> print(r.text)
{
  ...
  "form": {
    "key2": "value2",
    "key1": "value1"
  },
  ...
}

你还可以为 data 参数传入一个元组列表。在表单中多个元素使用同一 key 的时候，这种方式尤其有效：

>>> payload = (('key1', 'value1'), ('key1', 'value2'))
>>> r = requests.post('http://httpbin.org/post', data=payload)
>>> print(r.text)
{
  ...
  "form": {
    "key1": [
      "value1",
      "value2"
    ]
  },
  ...
}

很多时候你想要发送的数据并非编码为表单形式的。如果你传递一个 string 而不是一个 dict，那么数据会被直接发布出去。

例如，Github API v3 接受编码为 JSON 的 POST/PATCH 数据：

>>> import json

>>> url = 'https://api.github.com/some/endpoint'
>>> payload = {'some': 'data'}

>>> r = requests.post(url, data=json.dumps(payload))

此处除了可以自行对 dict 进行编码，你还可以使用 json 参数直接传递，然后它就会被自动编码。这是 2.4.2 版的新加功能：

>>> url = 'https://api.github.com/some/endpoint'
>>> payload = {'some': 'data'}

>>> r = requests.post(url, json=payload)

６．响应状态码：

>>> r = requests.get('http://httpbin.org/get')
>>> r.status_code
200

为方便引用，Requests还附带了一个内置的状态码查询对象：

>>> r.status_code == requests.codes.ok
True

如果发送了一个错误请求(一个4XX客户端错误，或者5XX 服务器错误响应)，我们可以通过Response.raise_for_status() 来抛出异常：

>>> bad_r = requests.get('http://httpbin.org/status/404')
>>> bad_r.status_code
404

>>> bad_r.raise_for_status()
Traceback (most recent call last):
  File "requests/models.py", line 832, in raise_for_status
    raise http_error
requests.exceptions.HTTPError: 404 Client Error

但是，由于我们的例子中 r 的 status_code 是 200 ，当我们调用 raise_for_status() 时，得到的是：

>>> r.raise_for_status()
None

７．响应头：

我们可以查看以一个 Python 字典形式展示的服务器响应头：

>>> r.headers
{
    'content-encoding': 'gzip',
    'transfer-encoding': 'chunked',
    'connection': 'close',
    'server': 'nginx/1.0.4',
    'x-runtime': '148ms',
    'etag': '"e1ca502697e5c9317743dc078f67693f"',
    'content-type': 'application/json'
}

但是这个字典比较特殊：它是仅为 HTTP 头部而生的。根据 RFC 2616， HTTP 头部是大小写不敏感的。

因此，我们可以使用任意大写形式来访问这些响应头字段：

>>> r.headers['Content-Type']
'application/json'

>>> r.headers.get('content-type')
'application/json'

８．Cookie:

如果某个响应中包含一些 cookie，你可以快速访问它们：

>>> url = 'http://example.com/some/cookie/setting/url'
>>> r = requests.get(url)

>>> r.cookies['example_cookie_name']
'example_cookie_value'

要想发送你的cookies到服务器，可以使用 cookies 参数：

>>> url = 'http://httpbin.org/cookies'
>>> cookies = dict(cookies_are='working')

>>> r = requests.get(url, cookies=cookies)
>>> r.text
'{"cookies": {"cookies_are": "working"}}'

Cookie 的返回对象为 RequestsCookieJar，它的行为和字典类似，但接口更为完整，适合跨域名跨路径使用。你还可以把 Cookie Jar 传到 Requests 中：

>>> jar = requests.cookies.RequestsCookieJar()
>>> jar.set('tasty_cookie', 'yum', domain='httpbin.org', path='/cookies')
>>> jar.set('gross_cookie', 'blech', domain='httpbin.org', path='/elsewhere')
>>> url = 'http://httpbin.org/cookies'
>>> r = requests.get(url, cookies=jar)
>>> r.text
'{"cookies": {"tasty_cookie": "yum"}}'

９．重定向和请求历史：

默认情况下，除了 HEAD, Requests 会自动处理所有重定向。

可以使用响应对象的 history 方法来追踪重定向。

Response.history 是一个 Response 对象的列表，为了完成请求而创建了这些对象。这个对象列表按照从最老到最近的请求进行排序。

例如，Github 将所有的 HTTP 请求重定向到 HTTPS：

>>> r = requests.get('http://github.com')

>>> r.url
'https://github.com/'

>>> r.status_code
200

>>> r.history
[<Response [301]>]

如果你使用的是GET、OPTIONS、POST、PUT、PATCH 或者 DELETE，那么你可以通过 allow_redirects 参数禁用重定向处理：

>>> r = requests.get('http://github.com', allow_redirects=False)
>>> r.status_code
301
>>> r.history
[]

如果你使用了 HEAD，你也可以启用重定向：

>>> r = requests.head('http://github.com', allow_redirects=True)
>>> r.url
'https://github.com/'
>>> r.history
[<Response [301]>]

10. 超时：

你可以告诉 requests 在经过以 timeout 参数设定的秒数时间之后停止等待响应。基本上所有的生产代码都应该使用这一参数。如果不使用，你的程序可能会永远失去响应：

>>> requests.get('http://github.com', timeout=0.001)
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
requests.exceptions.Timeout: HTTPConnectionPool(host='github.com', port=80): Request timed out. (timeout=0.001)

注意
timeout 仅对连接过程有效，与响应体的下载无关。 timeout 并不是整个下载响应的时间限制，而是如果服务器在 timeout 秒内没有应答，将会引发一个异常（更精确地说，是在 timeout 秒内没有从基础套接字上接收到任何字节的数据时）

11. 错误和异常：

遇到网络问题（如：DNS 查询失败、拒绝连接等）时，Requests 会抛出一个 ConnectionError 异常。

如果 HTTP 请求返回了不成功的状态码， Response.raise_for_status() 会抛出一个 HTTPError 异常。

若请求超时，则抛出一个 Timeout 异常。

若请求超过了设定的最大重定向次数，则会抛出一个 TooManyRedirects 异常。

所有Requests显式抛出的异常都继承自 requests.exceptions.RequestException 。

所有到此为止，是Requests的基本用法，爬虫时会经常遇到的问题，接下来就是分析源码了，让我们一起走进美女的裸体世界(禁止意淫)...