Python网络请求神器:Requests库从入门到精通

Python网络请求神器:Requests库从入门到精通

掌握HTTP请求的艺术,让你的Python程序轻松连接世界

在当今互联网时代,让程序与网络服务交互已成为开发者必备技能。而Python的Requests库正是这一领域最受欢迎的利器。本文将带你从零开始,全面掌握Requests库的使用技巧,助你轻松处理各种HTTP请求场景。

一、Requests库简介

Requests是一个优雅而简洁的Python HTTP库,由Kenneth Reitz开发,专为人类设计。它抽象了复杂的底层操作,让发送HTTP请求变得简单直观。与Python内置的urllib相比,Requests提供了更简洁的API和更强大的功能,包括:

  • 支持多种HTTP方法(GET、POST、PUT、DELETE等)
  • 自动处理连接池和持久连接
  • 简洁的请求参数处理
  • 完善的异常处理机制
  • 会话和Cookie持久化支持

正因如此,Requests已成为Python开发者进行网络请求的首选工具,在爬虫开发、API调用、Web服务测试等场景中广泛应用。

二、安装Requests库

在开始使用Requests前,需要先安装它。安装过程非常简单:

方法1:使用pip安装(推荐)

pip install requests

方法2:使用conda安装(适合Anaconda用户)

conda install requests

验证安装

安装完成后,可以通过以下代码验证是否安装成功:

import requests
print(requests.__version__)  # 输出安装的版本号

如果输出版本号(如2.31.0),说明安装成功。

提示:如果安装速度慢,可使用国内镜像源加速:

pip install requests -i https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple

三、发起HTTP请求

Requests支持所有常见的HTTP方法,下面逐一介绍。

1. GET请求 - 获取资源

GET是最常用的HTTP方法,用于从服务器获取资源:

import requests

response = requests.get('https://api.example.com/data')

# 检查请求是否成功
if response.status_code == 200:
    print("请求成功!")
    print("响应内容:", response.text)
else:
    print(f"请求失败,状态码:{response.status_code}")
带参数的GET请求

实际应用中,经常需要在URL中添加查询参数:

params = {'key1': 'value1', 'key2': 'value2'}
response = requests.get('https://api.example.com/search', params=params)

# 实际请求的URL将是:
# https://api.example.com/search?key1=value1&key2=value2
print("实际请求URL:", response.url)

2. POST请求 - 提交数据

POST用于向服务器提交数据,如表单提交或API调用:

发送表单数据
data = {'username': 'admin', 'password': 'secret'}
response = requests.post('https://api.example.com/login', data=data)
发送JSON数据
json_data = {'name': 'John', 'age': 30}
response = requests.post('https://api.example.com/users', json=json_data)

使用json参数时,Requests会自动设置Content-Typeapplication/json,并将字典转换为JSON字符串。

3. 其他HTTP方法

Requests同样支持PUT、DELETE等其他HTTP方法:

# PUT请求 - 更新资源
response = requests.put('https://api.example.com/user/1', data={'name': '新名字'})

# DELETE请求 - 删除资源
response = requests.delete('https://api.example.com/user/1')

# HEAD请求 - 获取头部信息
response = requests.head('https://api.example.com')
print(response.headers)  # 只获取头部信息,不返回内容主体

# OPTIONS请求 - 获取服务器支持的HTTP方法
response = requests.options('https://api.example.com')
print(response.headers.get('allow'))  # 输出支持的HTTP方法

四、高级请求技巧

1. 设置请求头

自定义请求头可以模拟浏览器行为或传递认证信息:

headers = {
    'User-Agent': 'Mozilla/5.0 (Windows NT 10.0; Win64; x64)',
    'Authorization': 'Bearer YOUR_ACCESS_TOKEN',
    'Accept': 'application/json'
}

response = requests.get('https://api.example.com/protected', headers=headers)

2. 文件上传

使用Requests上传文件非常简单:

# 上传单个文件
files = {'file': open('report.xls', 'rb')}
response = requests.post('https://api.example.com/upload', files=files)

# 上传多个文件
files = [
    ('images', ('image1.jpg', open('image1.jpg', 'rb'), 'image/jpeg')),
    ('images', ('image2.png', open('image2.png', 'rb'), 'image/png'))
]
response = requests.post('https://api.example.com/upload', files=files)

3. 流式上传大文件

对于大文件,建议使用流式上传避免内存占用过高:

with open('large_file.zip', 'rb') as f:
    response = requests.post('https://api.example.com/upload', data=f)

五、处理响应

Requests提供了多种方式处理服务器返回的响应内容。

1. 响应内容解析

response = requests.get('https://api.example.com/data')

# 获取文本内容(自动解码)
print(response.text)

# 获取二进制内容(如图片、文件)
with open('image.jpg', 'wb') as f:
    f.write(response.content)

# 解析JSON响应
data = response.json()
print(data['key'])

# 获取响应头信息
print(response.headers['Content-Type'])
print(response.headers.get('Content-Length'))

2. 状态码检查

HTTP状态码表示请求的处理结果:

if response.status_code == 200:
    # 请求成功
    pass
elif response.status_code == 404:
    # 资源未找到
    pass
elif response.status_code == 500:
    # 服务器内部错误
    pass

Requests还提供了raise_for_status()方法,当状态码不是200时会抛出异常:

try:
    response = requests.get('https://api.example.com/data')
    response.raise_for_status()  # 如果状态码不是200,抛出HTTPError异常
except requests.exceptions.HTTPError as err:
    print(f"HTTP错误: {err}")

六、会话管理和Cookie持久化

当需要跨请求保持会话状态(如登录状态)时,可以使用Session对象:

# 创建会话对象
with requests.Session() as session:
    # 登录请求,保存Cookie到会话
    login_data = {'username': 'admin', 'password': 'secret'}
    session.post('https://api.example.com/login', data=login_data)
    
    # 后续请求自动携带Cookie
    response = session.get('https://api.example.com/dashboard')
    print(response.text)
    
    # 在会话中保持自定义头信息
    session.headers.update({'X-Custom-Header': 'value'})
    response = session.get('https://api.example.com/profile')

使用Session对象的主要优势:

  • 自动Cookie持久化:登录后Cookie在所有请求中自动携带
  • 连接池重用:提高性能,减少建立新连接的开销
  • 统一配置:可为所有请求设置公共头信息或认证

七、异常处理

网络请求可能因各种原因失败,健壮的程序需要妥善处理异常:

try:
    # 设置超时时间为3秒
    response = requests.get('https://api.example.com/data', timeout=3)
    response.raise_for_status()
    
except requests.exceptions.Timeout:
    print("请求超时,请检查网络连接或稍后重试")
    
except requests.exceptions.HTTPError as err:
    print(f"HTTP错误: {err}")
    
except requests.exceptions.ConnectionError:
    print("网络连接错误,无法建立连接")
    
except requests.exceptions.RequestException as e:
    print(f"请求发生未知错误: {e}")

关键异常类型

  • Timeout:请求超时
  • ConnectionError:网络连接问题
  • HTTPError:HTTP状态码错误(非200)
  • RequestException:所有requests异常的基类

最佳实践:始终设置合理的timeout值(如3-5秒),避免程序无响应。

八、实际应用场景

Requests库在多种实际场景中发挥重要作用:

1. 网页数据抓取

response = requests.get('https://news.example.com/latest')
# 结合BeautifulSoup等库解析HTML

2. RESTful API调用

response = requests.get('https://api.weather.com/forecast', params={
    'location': 'Beijing',
    'apikey': 'YOUR_API_KEY'
})
weather_data = response.json()

3. 接口自动化测试

# 测试用户创建流程
def test_user_creation():
    data = {'name': 'test_user', 'email': 'test@example.com'}
    response = requests.post('https://api.example.com/users', json=data)
    assert response.status_code == 201
    user_id = response.json()['id']
    
    # 验证用户已创建
    response = requests.get(f'https://api.example.com/users/{user_id}')
    assert response.status_code == 200

4. 服务监控

# 定期检查网站可用性
def check_service_health():
    try:
        response = requests.get('https://example.com/health', timeout=5)
        return response.status_code == 200
    except:
        return False

总结

Requests库以其简洁优雅的API设计,成为Python网络编程不可或缺的工具。通过本文的学习,你应该已经掌握了:

  1. Requests库的基本安装和配置 ✅
  2. 各种HTTP请求(GET、POST等)的发送方法 ✅
  3. 请求参数、头部和文件的高级处理技巧 ✅
  4. 响应内容的解析和处理 ✅
  5. 会话管理和Cookie持久化 ✅
  6. 异常处理和超时配置 ✅
  7. 实际应用场景的实现 ✅
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