爬虫课程学习笔记:爬虫目前所遇到的几个痛点和HTTP基础

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一、爬虫目前所遇到的几个痛点

1、JavaScript 逆向

很多网站为了防止数据被爬取,在前端进行了一些保护。例如,将进行前端代码混淆,从而导致一些接口的请求难以直接用程序来模拟。如果要提高爬取效率,势必先要对前端代码进行反混淆。

2、App 逆向

在一些App中,为了保护数据,企业会在数据接口中加入加密参数。这些加密参数的逻辑是写在 App 之中的,很多情况下,我们必须要对 App 进行逆向,才能分析出其中的逻辑,从而用爬虫进行模拟爬取。

3、爬虫的运维和管理

当爬虫数量较多的时候,如何方便地管理爬虫进程、如何进行定时任务的设置、如何进行扩容、如何进行监控、如何设置科学的报警机制变得非常重要。了解爬虫的运维和管理技巧,爬虫的管理才能不是难事。

4、识别验证码

现在很多网站都已经对接了各种各样的验证码,包括拖动、点选验证码等,如果不借助于人工方式识别,利用传统的算法是很难对此类验证码进行识别的。 为了提高识别效率,有时候可能需要深度学习对此类验证码进行识别。

5、网页的智能解析

网页内容的解析在某些业务上是一件非常繁重的工作,现在很多人都会选择直接使用 XPath 等方式来解析,当网站类型变化多样的时候,单纯靠写 XPath 会耗费大量的精力,如果能有一种准确率较高的网页智能解析算法,那么网页的解析就会变得更加简单。

二、必知必会:HTTP 基本原理

1、URI 和 URL

URI 的全称为 Uniform Resource Identifier,即统一资源标志符;URL 的全称为 Universal Resource Locator,即统一资源定位符。

URL 是 URI 的子集,也就是说每个 URL 都是 URI,但不是每个 URI 都是 URL。那么,什么样的 URI 不是 URL 呢?URI 还包括一个子类叫作 URN,它的全称为 Universal Resource Name,即统一资源名称。URN 只命名资源而不指定如何定位资源,比如 urn:isbn:0451450523 指定了一本书的 ISBN,可以唯一标识这本书,但是没有指定到哪里定位这本书,这就是 URN。

2、GET 和 POST 请求方法的区别

1)GET 请求中的参数包含在 URL 里面,数据可以在 URL 中看到,而 POST 请求的 URL 不会包含这些数据,数据都是通过表单形式传输的,会包含在请求体中。

一般来说,登录时,需要提交用户名和密码,其中包含了敏感信息,使用 GET 方式请求的话,密码就会暴露在 URL 里面,造成密码泄露,所以这时最好以 POST 方式发送。

2)GET 请求提交的数据最多只有 1024 字节,而 POST 请求没有限制。

上传文件时,由于文件内容比较大,也会选用 POST 方式。

下表列出了所有的请求方法:

方法描述
GET请求页面,并返回页面内容
HEAD类似于GET请求,只不过返回的响应中没有具体的内容,用于获取报头
POST大多用于提交表单或上传文件,数据包含在请求体中
PUT从客户端向服务器传送的数据取代指定文档中的内容
DELETE请求服务器删除指定的页面
CONNECT把服务器当作跳板,让服务器代替客户端访问其他网页
OPTIONS允许客户端查看服务器的性能
TRACE回显服务器收到的请求,主要用于测试或诊断

参考:www.runoob.com/http/http-m…

3、请求的网址

即统一资源定位符 URL,它可以唯一确定我们想请求的资源。

4、请求头

请求头,用来说明服务器要使用的附加信息,比较重要的信息有 Cookie、Referer、User-Agent 等。

下面简要说明一些常用的头信息。

  • Accept:请求报头域,用于指定客户端可接受哪些类型的信息。

  • Accept-Language:指定客户端可接受的语言类型。

  • Accept-Encoding:指定客户端可接受的内容编码。

  • Host:用于指定请求资源的主机 IP 和端口号,其内容为请求 URL 的原始服务器或网关的位置。从 HTTP 1.1 版本开始,请求必须包含此内容。

  • Cookie:也常用复数形式 Cookies,这是网站为了辨别用户进行会话跟踪而存储在用户本地的数据。它的主要功能是维持当前访问会话。例如,我们输入用户名和密码成功登录某个网站后,服务器会用会话保存登录状态信息,后面我们每次刷新或请求该站点的其他页面时,会发现都是登录状态,这就是 Cookies 的功劳。Cookies 里有信息标识了我们所对应的服务器的会话,每次浏览器在请求该站点的页面时,都会在请求头中加上 Cookies 并将其发送给服务器,服务器通过 Cookies 识别出是我们自己,并且查出当前状态是登录状态,所以返回结果就是登录之后才能看到的网页内容。

- Referer:此内容用来标识这个请求是从哪个页面发过来的,服务器可以拿到这一信息并做相应的处理,如做来源统计、防盗链处理等。

- User-Agent:简称 UA,它是一个特殊的字符串头,可以使服务器识别客户使用的操作系统及版本、浏览器及版本等信息。在做爬虫时加上此信息,可以伪装为浏览器;如果不加,很可能会被识别出为爬虫。

  • Content-Type:也叫互联网媒体类型(Internet Media Type)或者 MIME 类型,在 HTTP 协议消息头中,它用来表示具体请求中的媒体类型信息。例如,text/html 代表 HTML 格式,image/gif 代表 GIF 图片,application/json 代表 JSON 类型,更多对应关系可以查看此对照表:tool.oschina.net/commons。

因此,请求头是请求的重要组成部分,在写爬虫时,大部分情况下都需要设定请求头。

5、请求体

请求体一般承载的内容是 POST 请求中的表单数据,而对于 GET 请求,请求体则为空。

需要注意 Request Headers 中指定 Content-Type 为 application/x-www-form-urlencoded。只有设置 Content-Type 为 application/x-www-form-urlencoded,才会以表单数据的形式提交。另外,我们也可以将 Content-Type 设置为 application/json 来提交 JSON 数据,或者设置为 multipart/form-data 来上传文件。

下表中列出了 Content-Type 和 POST 提交数据方式的关系:

Content-Type数据提交的方式
application/x-www-form-urlencoded表单数据
multipart/form-data表单文件上传
application/json序列化JSON数据
text/xmlXML数据

在爬虫中,如果要构造 POST 请求,需要使用正确的 Content-Type,并了解各种请求库的各个参数设置时使用的是哪种 Content-Type,不然可能会导致 POST 提交后无法正常响应。

6、响应

响应,由服务端返回给客户端,可以分为三部分:响应状态码(Response Status Code)、响应头(Response Headers)和响应体(Response Body)。

1)响应状态码

响应状态码表示服务器的响应状态,如 200 代表服务器正常响应,404 代表页面未找到,500 代表服务器内部发生错误。在爬虫中,我们可以根据状态码来判断服务器响应状态,如状态码为 200,则证明成功返回数据,再进行进一步的处理,否则直接忽略。

下表列出了常见的错误代码及错误原因:

状态码说明详情
100继续请求者应当继续提出请求,服务器已收到请求的一部分,正在等待其余部分
101切换协议请求者已要求服务器切换协议,服务器已确认并准备切换
200成功服务器已成功处理了请求
201已创建请求成功并且服务器创建了新的资源
202已接受服务器已接受请求,但尚未处理
203非授权信息服务器已成功处理了请求,但返回的信息可能来自另一个源
204无内容服务器成功处理了请求,但没有返回任何内容
205重置内容服务器成功处理了请求,内容被重置
206部分内容服务器成功处理了部分内容
300多种选择针对请求,服务器可执行多种操作
301永久移动请求的网页已永久移动到新位置,即永久重定向
302临时移动请求的网页暂时跳转到其他页面,即暂时重定向
303查看其它位置如果原来的请求是POST,重定向目标文档应该通过GET提取
304未修改此次请求返回的网页未修改,继续使用上次的资源
305使用代理请求者应该使用代理访问该页面
307临时重定向请求的资源临时从其它位置响应
400请求错误请求者应当继续提出请求,服务器已无法解析该请求
401未授权请求没有进行身份验证或验证未通过
403禁止访问服务器拒绝此请求
404未找到服务器找不到请求的网页
405方法禁用服务器禁用了请求中指定的方法
406不接受无法使用请求的内容响应请求的网页
407需要代理授权请求者需要使用代理授权
408请求超时服务器请求超时
409冲突服务器在完成请求时发生冲突
410已删除请求的资源已永久删除
411需要有效长度服务器不接受不含有效长度标头字段的请求
412未满足前提条件服务器未满足请求者在请求过程中设置的其中一个前提条件
413请求实体过大请求实体过大,超出服务器的处理能力
414请求URL过长请求网址过长,服务器无法处理
415不支持类型请求格式不被请求页面支持
416请求范围不符页面无法提供请求的范围
417未满足期望值服务器未满足期望请求标头字段的要求
500服务器内部错误服务器遇到错误,无法完成请求
501未实现服务器不具备完成请求的功能
502错误网关服务器作为网关或代理,从上游服务器收到无效响应
503服务不可用服务器目前无法使用
504网关超时服务器作为网关或代理,但是没有及时从上游服务器收到请求
505HTTP版本不支持服务器不支持请求中所用的HTTP协议版本

2)响应头

响应头包含了服务器对请求的应答信息,如 Content-Type、Server、Set-Cookie 等。

下面简要说明一些常用的响应头信息。

  • Date:标识响应产生的时间。

  • Last-Modified:指定资源的最后修改时间。

  • Content-Encoding:指定响应内容的编码。

  • Server:包含服务器的信息,比如名称、版本号等。

  • Content-Type:文档类型,指定返回的数据类型是什么,如 text/html 代表返回 HTML 文档,application/x-javascript 则代表返回 JavaScript 文件,image/jpeg 则代表返回图片。

  • Set-Cookie:设置 Cookies。响应头中的 Set-Cookie 告诉浏览器需要将此内容放在 Cookies 中,下次请求携带 Cookies 请求。

  • Expires:指定响应的过期时间,可以使代理服务器或浏览器将加载的内容更新到缓存中。如果再次访问时,就可以直接从缓存中加载,降低服务器负载,缩短加载时间。

3)响应体

最重要的当属响应体的内容了。响应的正文数据都在响应体中,比如请求网页时,它的响应体就是网页的 HTML 代码;请求一张图片时,它的响应体就是图片的二进制数据。我们做爬虫请求网页后,要解析的内容就是响应体,如图所示。

image.png

在浏览器开发者工具中点击 Preview,就可以看到网页的源代码,也就是响应体的内容,它是解析的目标。

在做爬虫时,我们主要通过响应体得到网页的源代码、JSON 数据等,然后从中做相应内容的提取。