《零基础入门学习Python》第055讲：论一只爬虫的自我修养3：隐藏

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0. 请写下这一节课你学习到的内容：格式不限，回忆并复述是加强记忆的好方式！

测试题

0. 服务器是如何识访问来自浏览器还是非浏览器的？

1. 明明代码跟视频中的栗子一样，一运行却出错了，但在不修改代码的情况下再次尝试运行却又变好了，这是为什么呢？

2. Request 是由客户端发出还是由服务端发出？

3. 请问如何为一个 Request 对象动态的添加 headers？

4. 简单来说，代理服务器是如何工作的？他有时为何不工作了？

5. HTTP 有好几种方法（GET，POST，PUT，HEAD，DELETE，OPTIONS，CONNECT），请问你如何晓得 Python 是使用哪种方法访问服务器呢？

6. 上一节课后题中有涉及到登陆问题，辣么，你还记得服务器是通过什么来确定你是登陆还是没登陆的么？他会持续到什么时候呢？

动动手

0. 编写一个爬虫，爬百度百科“网络爬虫”的词条

1. 直接打印词条名和链接不算什么真本事儿，这题要求你的爬虫允许用户输入搜索的关键词。

2. 哗啦啦地丢一堆链接给用户可不是什么好的体验，我们应该先打印 10 个链接，然后问下用户“您还往下看吗？

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0. 请写下这一节课你学习到的内容：格式不限，回忆并复述是加强记忆的好方式！

上节课我们说过了，有一些网站比较痛恨爬虫程序，它们不喜欢被程序所访问，所以它们会检查链接的来源，如果说来源不是正常的途径，那么它就会把你给屏蔽掉，所以呢，要让我们的程序可以持续的干活，要可以投入生产，我们就需要对代码进行隐藏，让它看起来更像是普通人浏览器的正常点击。

我们知道，服务器检查链接是通过检查 链接中的 Headers 中的 User Agent 来判断你是来自于代码还是来自于浏览器，像我们的Python，你用Python默认的Headers 中的 User Agent 是Python 加上版本号，服务器一检查是Python，就会把你屏蔽掉。我们可以修改 Headers 来模拟正常的浏览器访问。

先看一下文档：

urllib.request.Request 有一个 headers 的参数，通过修改 headers 参数，你可以设置自己的 headers，这个参数是一个字典，你可以通过两种途径来设置：一种是你直接设置一个字典，然后作为参数传给 Request，或者第二种，在Request 生成之后，调用 add_header() 将其加进去。我们使用上节课的例子来尝试一下：

第一种 代码清单：

#translation.py
import urllib.request
import urllib.parse
import json
print("---------这是一个Python翻译器---------")
        
content = input('请输入需要翻译的内容：')

url = "http://fanyi.youdao.com/translate?smartresult=dict&smartresult=rule"
#直接从审查元素中copy过来的url会报错，必须把translate_o中的_o 删除才可以
#url = "http://fanyi.youdao.com/translate_o?smartresult=dict&smartresult=rule"

head = {}
head['User-Agent'] = 'Mozilla/5.0 (Windows NT 10.0; WOW64) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/63.0.3239.132 Safari/537.36'

data = {}            #这里就是把 Form Data 中的内容贴过来
data['i'] = content
data['from'] = 'AUTO'
data['to'] = 'AUTO'
data['smartresult'] = 'dict'
data['client'] = 'fanyideskweb'
data['salt'] = '15445124815349'
data['sign'] = 'a824eba4c23c6f541ffadfee26b1e500'
data['ts'] = '1544512481534'
data['bv'] = 'bbb3ed55971873051bc2ff740579bb49'
data['doctype'] = 'json'
data['version'] = '2.1'
data['keyfrom'] = 'fanyi.web'
data['action'] = 'FY_BY_REALTIME'
data['typoResult'] = 'false'

#需要使用urllib.parse.urlencode() 把data转换为需要的形式
data = urllib.parse.urlencode(data).encode('utf-8')

req = urllib.request.Request(url, data, head)  
response = urllib.request.urlopen(url, data)
html = response.read().decode('utf-8')

target = json.loads(html)

print('翻译结果：%s' %(target['translateResult'][0][0]['tgt']))

第二种 代码清单：

#translation.py
import urllib.request
import urllib.parse
import json
print("---------这是一个Python翻译器---------")
        
content = input('请输入需要翻译的内容：')

url = "http://fanyi.youdao.com/translate?smartresult=dict&smartresult=rule"
#直接从审查元素中copy过来的url会报错，必须把translate_o中的_o 删除才可以
#url = "http://fanyi.youdao.com/translate_o?smartresult=dict&smartresult=rule"

#head = {}
#head['User-Agent'] = 'Mozilla/5.0 (Windows NT 10.0; WOW64) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/63.0.3239.132 Safari/537.36'

data = {}            #这里就是把 Form Data 中的内容贴过来
data['i'] = content
data['from'] = 'AUTO'
data['to'] = 'AUTO'
data['smartresult'] = 'dict'
data['client'] = 'fanyideskweb'
data['salt'] = '15445124815349'
data['sign'] = 'a824eba4c23c6f541ffadfee26b1e500'
data['ts'] = '1544512481534'
data['bv'] = 'bbb3ed55971873051bc2ff740579bb49'
data['doctype'] = 'json'
data['version'] = '2.1'
data['keyfrom'] = 'fanyi.web'
data['action'] = 'FY_BY_REALTIME'
data['typoResult'] = 'false'

#需要使用urllib.parse.urlencode() 把data转换为需要的形式
data = urllib.parse.urlencode(data).encode('utf-8')

req = urllib.request.Request(url, data)
req.add_header('User-Agent', 'Mozilla/5.0 (Windows NT 10.0; WOW64) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/63.0.3239.132 Safari/537.36')
response = urllib.request.urlopen(url, data)
html = response.read().decode('utf-8')

target = json.loads(html)

print('翻译结果：%s' %(target['translateResult'][0][0]['tgt']))

运行结果：

=========== RESTART: C:\Users\XiangyangDai\Desktop\translation.py ===========
---------这是一个Python翻译器---------
请输入需要翻译的内容：爱
翻译结果：love
>>> req.headers
{'User-agent': 'Mozilla/5.0 (Windows NT 10.0; WOW64) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/63.0.3239.132 Safari/537.36'}

我们来回顾一下，修改 headers 有两个途径：

• 通过 Request 的 headers 参数修改
• 通过 Request.add_header() 方法修改

修改 User-Agent 可以算是最简单的隐藏方法了，也是切实可行的，不过呢，如果是用 Python 抓取网页，例如批量下载 图片，你一个 IP 地址短时间内连续的进行访问，那么这是不符合正常人类的标准的，而且对服务器带来的压力不小，所以服务器合情合理会把你屏蔽掉，屏蔽的做法也很简单，只需要记录每个IP的访问频率，在单位时间内，如果访问频率超过一个阈值，那么服务器就会认为这个IP很有可能是一个爬虫，那么服务器就会把不管它的User-Agent是什么了，服务器就会返回一个验证码的界面，因为用户会填写验证码，但是爬虫不会，这就会合理的把你的访问给屏蔽掉。

就我们目前的学习水平来说，有两种做法可以解决这种问题，一种就是延迟提交的时间，让我们的爬虫看起来更像是一个正常的人类在浏览（这是没有办法的办法）；还有一种就是使用代理。

首先说第一种方法，我们可以使用 time 模块来完成延迟操作：（这种方法的工作效率太慢了）

#translation.py
import urllib.request
import urllib.parse
import json
import time

print("---------这是一个Python翻译器---------")

while True:       
        content = input("请输入需要翻译的内容(输入'Q'退出程序)：")
        if content == 'Q':
                break

        url = "http://fanyi.youdao.com/translate?smartresult=dict&smartresult=rule"
        #直接从审查元素中copy过来的url会报错，必须把translate_o中的_o 删除才可以
        #url = "http://fanyi.youdao.com/translate_o?smartresult=dict&smartresult=rule"

        #head = {}
        #head['User-Agent'] = 'Mozilla/5.0 (Windows NT 10.0; WOW64) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/63.0.3239.132 Safari/537.36'

        data = {}            #这里就是把 Form Data 中的内容贴过来
        data['i'] = content
        data['from'] = 'AUTO'
        data['to'] = 'AUTO'
        data['smartresult'] = 'dict'
        data['client'] = 'fanyideskweb'
        data['salt'] = '15445124815349'
        data['sign'] = 'a824eba4c23c6f541ffadfee26b1e500'
        data['ts'] = '1544512481534'
        data['bv'] = 'bbb3ed55971873051bc2ff740579bb49'
        data['doctype'] = 'json'
        data['version'] = '2.1'
        data['keyfrom'] = 'fanyi.web'
        data['action'] = 'FY_BY_REALTIME'
        data['typoResult'] = 'false'

        #需要使用urllib.parse.urlencode() 把data转换为需要的形式
        data = urllib.parse.urlencode(data).encode('utf-8')

        req = urllib.request.Request(url, data)
        req.add_header('User-Agent', 'Mozilla/5.0 (Windows NT 10.0; WOW64) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/63.0.3239.132 Safari/537.36')
        response = urllib.request.urlopen(url, data)
        html = response.read().decode('utf-8')

        target = json.loads(html)

        print('翻译结果：%s' %(target['translateResult'][0][0]['tgt']))
        time.sleep(5)  #暂停5秒钟  

第二个方案：使用代理

首先需要知道，代理是什么？

嘿，兄弟，哥们儿访问这个网址有点困难，帮忙解决一下呗！

然后你就把需要访问的网址告诉代理先生，代理帮你访问，然后把他看到的所有内容原封不动的转发给你。

这就是代理。

代理的工作原理就是这么简单，因此呢，服务器看到的IP地址就是代理的IP地址，而不是你的IP地址，这样子你用很多个代理同时发起访问，服务器也没有办法。使用代理的步骤如下：

• 1.参数是一个字典 {‘类型’ ：‘代理ip: 端口号’}

         proxy_support = urllib.request.ProxyHandler({})

         它这个参数就是一个字典，字典的键就是代理的类型（如：http，https...），值就是对应的 ip 或者 域名 +端口号

• 2.定制、创建 一个 opener

（opener可以看做是私人订制，当你使用 urlopen 打开一个普通网页的时候，你就是在使用默认的 opener 来工作，而这个opener 是可以有我们定制的，例如我们可以给它加上特殊的 headers，或者指定 代理，我们使用下面的语句定制、创建一个    opener）

opener = urllib.request.build_opener(proxy_support)

• 3a.安装opener

     我们使用 urllib.request.install_opener(opener)，把它安装到系统中，这是一劳永逸的做法，因为在此之后，你只要使用普通的 urlopen() 函数，就是使用定制好的 opener 进行工作，如果你不想替换掉默认的 opener，你可以使用下面的语句调用 opener。

• 3b.调用opener

      opener.open(url)

我们来举个例子：

我们需要代理ip，直接在网上搜索即可。

import urllib.request

url = 'http:/www.whatismyip.com.tw'  #查询ip的网站

proxy_support = urllib.request.ProxyHandler({'http': '123.206.56.247:80'})

opener = urllib.request.build_opener(proxy_support)

urllib.request.install_opener(opener)

response = urllib.request.urlopen(url)
html = response.read().decode('utf-8')

print(html)

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测试题

0. 服务器是如何识访问来自浏览器还是非浏览器的？

答：通过发送的 HTTP 头中的 User-Agent 来进行识别浏览器与非浏览器，服务器还以 User-Agent 来区分各个浏览器。

1. 明明代码跟视频中的栗子一样，一运行却出错了，但在不修改代码的情况下再次尝试运行却又变好了，这是为什么呢？

答: 在网络信息的传输中会出现偶然的“丢包”现象，有可能是你发送的请求服务器没收到，也有可能是服务器响应的信息不能完整送回来……尤其在网络阻塞的时候。所以，在设计一个“称职”的爬虫时，需要考虑到这偶尔的“丢包”现象。

2. Request 是由客户端发出还是由服务端发出？

答：我们之前说 HTTP 是基于“请求-响应”模式，Request 即请求的意思，而 Response 则是响应的意思。由客户端首先发出 Request，服务器收到后返回 Response。

3. 请问如何为一个 Request 对象动态的添加 headers？

答：add_header() 方法往 Request 对象添加 headers。

4. 简单来说，代理服务器是如何工作的？他有时为何不工作了？

答: 将信息传给代理服务器，代理服务器替你向你要访问的服务器发送请求，然后在将服务器返回的内容返回给你。

因为有“丢包”现象发生，所以多了一个中间人就意味着会多一层发生“丢包”的几率，且大多数代理并不只为一个人服务，尤其是免费代理。

PS：大家想做“坏坏”的事情时可以考虑多几层代理，一般来说路由器日志并不会保存很长时间，几层代理后，基本很难查到是谁请求的。

5. HTTP 有好几种方法（GET，POST，PUT，HEAD，DELETE，OPTIONS，CONNECT），请问你如何晓得 Python 是使用哪种方法访问服务器呢？

答：使用 get_method() 方法获取 Request 对象具体使用哪种方法访问服务器。最常用的无非就是 GET 和 POST 了，当 Request 的 data 参数被赋值的时候，get_method() 返回 'POST'，否则一般情况下返回 'GET'。

6. 上一节课后题中有涉及到登陆问题，辣么，你还记得服务器是通过什么来确定你是登陆还是没登陆的么？他会持续到什么时候呢？

答: 是 cookie，服务器通过判断你提交的 cookie 来确定访问是否来自”熟人“。

简单来说 cookie 可以分成两类：

• 一类是即时过期的 cookies，称为“会话” cookies，当浏览器关闭时（这里是 python 的请求程序）自动清除
• 另一类是有期限的 cookies，由浏览器进行存储，并在下一次请求该网站时自动附带（如果没过期或清理的话）

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动动手

小甲鱼打算在这里先给大家介绍一个压箱底的模块 —— Beautiful Soup 4

翻译过来名字有点诡异：漂亮的汤？美味的鸡汤？呃……

好吧，只要你写出一个普罗大众都喜欢的模块，你管它叫“Beautiful Shit”大家也是能接受的…… 

Beautiful Soup 是一个可以从 HTML 或 XML 文件中提取数据的 Python 库。它能够通过你喜欢的转换器实现惯用的文档导航，查找，修改文档的方式。Beautiful Soup 会帮你节省数小时甚至数天的工作时间。

这玩意儿到底怎么用？

看这 -> 传送门

上边链接是官方的快速入门教程（不用惧怕，这次有中文版了），请大家花差不多半个小时的时间自学一下，然后完成下边题目。

噢，对了，大家可以使用 pip 安装（Python3.4 以上自带的神一般的软件包管理系统，有了它 Python 的模块安装、卸载全部一键搞定！）

打开命令行窗口（CMD） -> 输入 pip install BeautifulSoup4 命令） -> 搞定。

0. 编写一个爬虫，爬百度百科“网络爬虫”的词条

（链接 -> http://baike.baidu.com/view/284853.htm），将所有包含“view”的链接按下边格式打印出来：

提示：题目中需要使用到简单的正则表达式（在官方的快速入门教程有演示），如果你希望马上就深入学习正则表达式，当然可以给你预支一下后边的知识 -> Python3 如何优雅地使用正则表达式

代码清单：

import urllib.request
import re
from bs4 import BeautifulSoup

def main():
    url = "http://baike.baidu.com/view/284853.htm"
    response = urllib.request.urlopen(url)
    html = response.read()
    soup = BeautifulSoup(html, "html.parser") # 使用 Python 默认的解析器
    
    for each in soup.find_all(href=re.compile("view")):
        print(each.text, "->", ''.join(["http://baike.baidu.com", each["href"]]))
        # 上边用 join() 不用 + 直接拼接，是因为 join() 被证明执行效率要高很多

if __name__ == "__main__":
    main()

1. 直接打印词条名和链接不算什么真本事儿，这题要求你的爬虫允许用户输入搜索的关键词。

然后爬虫进入每一个词条，然后检测该词条是否具有副标题（比如搜索“猪八戒”，副标题就是“（中国神话小说《西游记》的角色）”），如果有，请将副标题一并打印出来：

程序实现效果如下：

代码清单：

import urllib.request
import urllib.parse
import re 
from bs4 import BeautifulSoup

def main():
    keyword = input("请输入关键词：")
    keyword = urllib.parse.urlencode({"word":keyword})
    response = urllib.request.urlopen("http://baike.baidu.com/search/word?%s" % keyword)
    html = response.read()
    soup = BeautifulSoup(html, "html.parser")

    for each in soup.find_all(href=re.compile("view")):
        content = ''.join([each.text])
        url2 = ''.join(["http://baike.baidu.com", each["href"]])
        response2 = urllib.request.urlopen(url2)
        html2 = response2.read()
        soup2 = BeautifulSoup(html2, "html.parser")
        if soup2.h2:
            content = ''.join([content, soup2.h2.text])
        content = ''.join([content, " -> ", url2])
        print(content)

if __name__ == "__main__":
    main()

2. 哗啦啦地丢一堆链接给用户可不是什么好的体验，我们应该先打印 10 个链接，然后问下用户“您还往下看吗？

来，我给大家演示下：

然后为了增加用户体验，代码需要捕获未收录的词条，并提示：

提示：希望你还记得有生成器这么个东东

代码清单：

import urllib.request
import urllib.parse
import re 
from bs4 import BeautifulSoup

def test_url(soup):
    result = soup.find(text=re.compile("百度百科尚未收录词条"))
    if result:
        print(result[0:-1]) # 百度这个碧池在最后加了个“符号，给它去掉
        return False
    else:
        return True

def summary(soup):
    word = soup.h1.text
    # 如果存在副标题，一起打印
    if soup.h2:
        word += soup.h2.text
    # 打印标题
    print(word)
    # 打印简介
    if soup.find(class_="lemma-summary"):
        print(soup.find(class_="lemma-summary").text)   

def get_urls(soup):
    for each in soup.find_all(href=re.compile("view")):
        content = ''.join([each.text])
        url2 = ''.join(["http://baike.baidu.com", each["href"]])
        response2 = urllib.request.urlopen(url2)
        html2 = response2.read()
        soup2 = BeautifulSoup(html2, "html.parser")
        if soup2.h2:
            content = ''.join([content, soup2.h2.text])
        content = ''.join([content, " -> ", url2])
        yield content
        

def main():
    word = input("请输入关键词：")
    keyword = urllib.parse.urlencode({"word":word})
    response = urllib.request.urlopen("http://baike.baidu.com/search/word?%s" % keyword)
    html = response.read()
    soup = BeautifulSoup(html, "html.parser")

    if test_url(soup):
        summary(soup)
        
        print("下边打印相关链接：")
        each = get_urls(soup)
        while True:
            try:
                for i in range(10):
                    print(next(each))
            except StopIteration:
                break
            
            command = input("输入任意字符将继续打印，q退出程序：")
            if command == 'q':
                break
            else:
                continue
    
if __name__ == "__main__":
    main()