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python requests 高级用法

2023-01-31 01:50

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本篇文档涵盖了 Requests 的一些高级特性。

 

会话对象

会话对象让你能够跨请求保持某些参数。它也会在同一个 Session 实例发出的所有请求之间保持 cookie, 期间使用 urllib3 的 connection pooling 功能。所以如果你向同意主机发送多个请求,底层的 TCP 连接将会被重用,从而带来显著的性能提升。 (参见 HTTP persistent connection).

会话对象具有主要的 Requests API 的所有方法。

我们来跨请求保持一些 cookie:

会话也可用来为请求方法提供缺省数据。这是通过为会话对象的属性提供数据来实现的:

任何你传递给请求方法的字典都会与已设置会话层数据合并。方法层的参数覆盖会话的参数。

不过需要注意,就算使用了会话,方法级别的参数也不会被跨请求保持。下面的例子只会和第一个请求发送 cookie ,而非第二个:

如果你要手动为会话添加 cookie,就是用 Cookie utility 函数 来操纵 Session.cookies

会话还可以用作前后文管理器:

 

请求与响应对象

任何时候调用 requests.*() 你都在做两件主要的事情。其一,你在构建一个 Request 对象, 该对象将被发送到某个服务器请求或查询一些资源。其二,一旦 requests 得到一个从 服务器返回的响应就会产生一个 Response 对象。该响应对象包含服务器返回的所有信息, 也包含你原来创建的 Request 对象。如下是一个简单的请求,从 Wikipedia 的服务器得到 一些非常重要的信息:

如果想访问服务器返回给我们的响应头部信息,可以这样做:

然而,如果想得到发送到服务器的请求的头部,我们可以简单地访问该请求,然后是该请求的头部:

 

准备的请求 (Prepared Request)

当你从 API 或者会话调用中收到一个 Response 对象时,request 属性其实是使用了PreparedRequest。有时在发送请求之前,你需要对 body 或者 header (或者别的什么东西)做一些额外处理,下面演示了一个简单的做法:

由于你没有对 Request 对象做什么特殊事情,你立即准备和修改了 PreparedRequest 对象,然后把它和别的参数一起发送到 requests.* 或者 Session.*

然而,上述代码会失去 Requests Session 对象的一些优势, 尤其 Session 级别的状态,例如 cookie 就不会被应用到你的请求上去。要获取一个带有状态的 PreparedRequest, 请用Session.prepare_request() 取代 Request.prepare() 的调用,如下所示:

 

SSL 证书验证

Requests 可以为 HTTPS 请求验证 SSL 证书,就像 web 浏览器一样。要想检查某个主机的 SSL 证书,你可以使用 verify 参数:

在该域名上我没有设置 SSL,所以失败了。但 Github 设置了 SSL:

对于私有证书,你也可以传递一个 CA_BUNDLE 文件的路径给 verify。你也可以设置REQUEST_CA_BUNDLE 环境变量。

如果你将 verify 设置为 False,Requests 也能忽略对 SSL 证书的验证。

默认情况下, verify 是设置为 True 的。选项 verify 仅应用于主机证书。

你也可以指定一个本地证书用作客户端证书,可以是单个文件(包含密钥和证书)或一个包含两个文件路径的元组:

如果你指定了一个错误路径或一个无效的证书:

 

响应体内容工作流

默认情况下,当你进行网络请求后,响应体会立即被下载。你可以通过 stream 参数覆盖这个行为,推迟下载响应体直到访问 Response.content 属性:

此时仅有响应头被下载下来了,连接保持打开状态,因此允许我们根据条件获取内容:

你可以进一步使用 Response.iter_content 和 Response.iter_lines 方法来控制工作流,或者以 Response.raw 从底层 urllib3 的 urllib3.HTTPResponse <urllib3.response.HTTPResponse读取。

如果你在请求中把 stream 设为 True,Requests 无法将连接释放回连接池,除非你 消耗了所有的数据,或者调用了 Response.close。 这样会带来连接效率低下的问题。如果你发现你在使用stream=True 的同时还在部分读取请求的 body(或者完全没有读取 body),那么你就应该考虑使用 contextlib.closing (文档), 如下所示:

 

流式上传

Requests支持流式上传,这允许你发送大的数据流或文件而无需先把它们读入内存。要使用流式上传,仅需为你的请求体提供一个类文件对象即可:

 

块编码请求

对于出去和进来的请求,Requests 也支持分块传输编码。要发送一个块编码的请求,仅需为你的请求体提供一个生成器(或任意没有具体长度的迭代器):

 

POST 多个分块编码的文件

你可以在一个请求中发送多个文件。例如,假设你要上传多个图像文件到一个 HTML 表单,使用一个多文件 field 叫做 “images”:

要实现,只要把文件设到一个元组的列表中,其中元组结构为 (form_field_name, file_info):

 

事件挂钩

Requests有一个钩子系统,你可以用来操控部分请求过程,或信号事件处理。

可用的钩子:

response:
从一个请求产生的响应

你可以通过传递一个 {hook_name: callback_function} 字典给 hooks 请求参数 为每个请求分配一个钩子函数:

callback_function 会接受一个数据块作为它的第一个参数。

若执行你的回调函数期间发生错误,系统会给出一个警告。

若回调函数返回一个值,默认以该值替换传进来的数据。若函数未返回任何东西, 也没有什么其他的影响。

我们来在运行期间打印一些请求方法的参数:

 

自定义身份验证

Requests 允许你使用自己指定的身份验证机制。

任何传递给请求方法的 auth 参数的可调用对象,在请求发出之前都有机会修改请求。

自定义的身份验证机制是作为 requests.auth.AuthBase 的子类来实现的,也非常容易定义。Requests 在 requests.auth 中提供了两种常见的的身份验证方案: HTTPBasicAuth 和HTTPDigestAuth 。

假设我们有一个web服务,仅在 X-Pizza 头被设置为一个密码值的情况下才会有响应。虽然这不太可能,但就以它为例好了。

然后就可以使用我们的PizzaAuth来进行网络请求:

 

流式请求

使用 requests.Response.iter_lines() 你可以很方便地对流式 API (例如 Twitter 的流式 API) 进行迭代。简单地设置 stream 为 True 便可以使用 iter_lines() 对相应进行迭代:

警告

iter_lines() 不保证重进入时的安全性。多次调用该方法 会导致部分收到的数据丢失。如果你要在多处调用它,就应该使用生成的迭代器对象:

 

代理

如果需要使用代理,你可以通过为任意请求方法提供 proxies 参数来配置单个请求:

你也可以通过环境变量 HTTP_PROXY 和 HTTPS_PROXY 来配置代理。

若你的代理需要使用HTTP Basic Auth,可以使用 http://user:password@host/ 语法:

要为某个特定的连接方式或者主机设置代理,使用 scheme://hostname 作为 key, 它会针对指定的主机和连接方式进行匹配。

注意,代理 URL 必须包含连接方式。

SOCKS

除了基本的 HTTP 代理,Request 还支持 SOCKS 协议的代理。这是一个可选功能,若要使用, 你需要安装第三方库。

你可以用 pip 获取依赖:

安装好依赖以后,使用 SOCKS 代理和使用 HTTP 代理一样简单:

 

HTTP动词

Requests 提供了几乎所有HTTP动词的功能:GET、OPTIONS、HEAD、POST、PUT、PATCH、DELETE。以下内容为使用 Requests 中的这些动词以及 Github API 提供了详细示例。

我将从最常使用的动词 GET 开始。HTTP GET 是一个幂等方法,从给定的 URL 返回一个资源。因而,当你试图从一个 web 位置获取数据之时,你应该使用这个动词。一个使用示例是尝试从 Github 上获取关于一个特定 commit 的信息。假设我们想获取Requests的commit a050faf 的信息。我们可以这样去做:

我们应该确认 GitHub 是否正确响应。如果正确响应,我们想弄清响应内容是什么类型的。像这样去做:

可见,GitHub 返回了 JSON 数据,非常好,这样就可以使用 r.json 方法把这个返回的数据解析成 Python 对象。

到目前为止,一切都非常简单。嗯,我们来研究一下 GitHub 的 API。我们可以去看看文档,但如果使用 Requests 来研究也许会更有意思一点。我们可以借助 Requests 的 OPTIONS 动词来看看我们刚使用过的 url 支持哪些 HTTP 方法。

额,这是怎么回事?毫无帮助嘛!原来 GitHub,与许多 API 提供方一样,实际上并未实现 OPTIONS 方法。这是一个恼人的疏忽,但没关系,那我们可以使用枯燥的文档。然而,如果 GitHub 正确实现了 OPTIONS,那么服务器应该在响应头中返回允许用户使用的 HTTP 方法,例如:

转而去查看文档,我们看到对于提交信息,另一个允许的方法是 POST,它会创建一个新的提交。由于我们正在使用 Requests 代码库,我们应尽可能避免对它发送笨拙的 POST。作为替代,我们来玩玩 GitHub 的 Issue 特性。

本篇文档是回应 Issue #482 而添加的。鉴于该问题已经存在,我们就以它为例。先获取它。

Cool,有 3 个评论。我们来看一下最后一个评论。

嗯,那看起来似乎是个愚蠢之处。我们发表个评论来告诉这个评论者他自己的愚蠢。那么,这个评论者是谁呢?

好,我们来告诉这个叫 Kenneth 的家伙,这个例子应该放在快速上手指南中。根据 GitHub API 文档,其方法是 POST 到该话题。我们来试试看。

额,这有点古怪哈。可能我们需要验证身份。那就有点纠结了,对吧?不对。Requests 简化了多种身份验证形式的使用,包括非常常见的 Basic Auth。

太棒了!噢,不!我原本是想说等我一会,因为我得去喂我的猫。如果我能够编辑这条评论那就好了!幸运的是,GitHub 允许我们使用另一个 HTTP 动词 PATCH 来编辑评论。我们来试试。

非常好。现在,我们来折磨一下这个叫 Kenneth 的家伙,我决定要让他急得团团转,也不告诉他是我在捣蛋。这意味着我想删除这条评论。GitHub 允许我们使用完全名副其实的 DELETE 方法来删除评论。我们来清除该评论。

很好。不见了。最后一件我想知道的事情是我已经使用了多少限额(ratelimit)。查查看,GitHub 在响应头部发送这个信息,因此不必下载整个网页,我将使用一个 HEAD 请求来获取响应头。

很好。是时候写个 Python 程序以各种刺激的方式滥用 GitHub 的 API,还可以使用 4995 次呢。

 

响应头链接字段

许多 HTTP API 都有响应头链接字段的特性,它们使得 API 能够更好地自我描述和自我显露。

GitHub 在 API 中为 分页 使用这些特性,例如:

Requests 会自动解析这些响应头链接字段,并使得它们非常易于使用:

 

传输适配器

从 v1.0.0 以后,Requests 的内部采用了模块化设计。部分原因是为了实现传输适配器(Transport Adapter),你可以看看关于它的最早描述。传输适配器提供了一个机制,让你可以为 HTTP 服务定义交互方法。尤其是它允许你应用服务前的配置。

Requests 自带了一个传输适配器,也就是 HTTPAdapter。 这个适配器使用了强大的 urllib3,为 Requests 提供了默认的 HTTP 和 HTTPS 交互。每当 Session 被初始化,就会有适配器附着在Session 上,其中一个供 HTTP 使用,另一个供 HTTPS 使用。

Request 允许用户创建和使用他们自己的传输适配器,实现他们需要的特殊功能。创建好以后,传输适配器可以被加载到一个会话对象上,附带着一个说明,告诉会话适配器应该应用在哪个 web 服务上。

这个 mount 调用会注册一个传输适配器的特定实例到一个前缀上面。加载以后,任何使用该会话的 HTTP 请求,只要其 URL 是以给定的前缀开头,该传输适配器就会被使用到。

传输适配器的众多实现细节不在本文档的覆盖范围内,不过你可以看看接下来这个简单的 SSL 用例。更多的用法,你也许该考虑为requests.adapters.BaseAdapter 创建子类。

示例: 指定的 SSL 版本

Requests 开发团队刻意指定了内部库(urllib3)的默认 SSL 版本。一般情况下这样做没有问题,不过是不是你可能会需要连接到一个服务节点,而该节点使用了和默认不同的 SSL 版本。

你可以使用传输适配器解决这个问题,通过利用 HTTPAdapter 现有的大部分实现,再加上一个ssl_version 参数并将它传递到 urllib3 中。我们会创建一个传输适配器,用来告诉 urllib3 让它使用 SSLv3:

 

超时(timeout)

为防止服务器不能及时响应,大部分发至外部服务器的请求都应该带着 timeout 参数。如果没有 timeout,你的代码可能会挂起若干分钟甚至更长时间。

连接超时指的是在你的客户端实现到远端机器端口的连接时(对应的是connect()_),Request 会等待的秒数。一个很好的实践方法是把连接超时设为比 3 的倍数略大的一个数值,因为 TCP 数据包重传窗口 (TCP packet retransmission window) 的默认大小是 3。

一旦你的客户端连接到了服务器并且发送了 HTTP 请求,读取超时指的就是客户端等待服务器发送请求的时间。(特定地,它指的是客户端要等待服务器发送字节之间的时间。在 99.9% 的情况下这指的是服务器发送第一个字节之前的时间)。

如果你制订了一个单一的值作为 timeout,如下所示:

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