网络库urllib3

urllib3是比urllib库更强大的存在，目前已经有许多的原生系统已经开始使用urllib3。

urllib3具有如下优点：

1. 支持HTTP和SOCKS代理
2. 支持压缩编码
3. 100%测试覆盖率
4. 具有链接池
5. 线程安全
6. 客户端SLL/TLS验证
7. 协助处理重复请求和HTTP重定位
8. 使用multipart编码上传文件

因为urllib3并不是Python的标准库，所以我们使用之前，需要进行下载安装，具体命令如下所示：

pip install urllib3
#或
conda install urllib3

下面，我们来讲解urllib3库的使用方式。

网络请求

GET请求

首先，在我们使用urllib3库进行网络请求时，需创建PoolManager类的实例，该类用于管理线程池。

下面，我们来通过urllib访问百度，并返回查询的结果，示例如下：

import urllib3

http = urllib3.PoolManager()
url = 'http://www.baidu.com/s'
headers = {
    'User-Agent': 'Mozilla/5.0 (Windows NT 10.0; Win64; x64) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/91.0.4472.124 Safari/537.36'
}
response = http.request('GET', url, fields={'wd': '机器学习'}, headers=headers)
result = response.data.decode('UTF-8')
print(result)

运行之后，效果如下：

这里，我们通过fields参数指定GET的请求字段。不过，这里先一步讲解了请求头，其实是百度有安全机制，读者可以去掉headers参数试试。会返回百度的安全验证页面。

POST请求

如果需要向服务器提交表单或者比较复杂的数据，就需要使用到POST请求。POST请求比较简单，仅仅只是将请求的第一个参数改为“POST”即可。

示例如下：

import urllib3

http = urllib3.PoolManager()
url = 'http://httpbin.org/post'
headers = {
    'User-Agent': 'Mozilla/5.0 (Windows NT 10.0; Win64; x64) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/91.0.4472.124 Safari/537.36'
}
response = http.request('POST', url, fields={'username': 'name', 'age': '123456'}, headers=headers)
result = response.data.decode('UTF-8')
print(result)

运行之后，返回如下数据：

HTTP响应头

使用urllib3库进行网络访问时，其返回的HTTPResponse。默认有一些携带的参数，其中就包括info方法。它能返回响应头数据，示例如下：

import urllib3

http = urllib3.PoolManager()
url = 'http://www.baidu.com/s'
headers = {
    'User-Agent': 'Mozilla/5.0 (Windows NT 10.0; Win64; x64) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/91.0.4472.124 Safari/537.36'
}
response = http.request('POST', url, fields={'wd': '机器学习'}, headers=headers)
for key in response.info().keys():
    print('key:',response.info()[key])

运行之后，返回的响应数据如下：

上传文件

首先，我们需要简单的实现一个文件上传的服务器代码，这里我们使用Flask搭建一个简单的服务器Python程序，代码如下：

import flask
import os

UPLOAD_FILE = 'uploads'
app = flask.Flask(__name__)
@app.route('/', methods=['POST'])
def upload_file():
    file = flask.request.files['file']
    if file:
        file.save(os.path.join(UPLOAD_FILE, os.path.basename(file.filename)))
        return '文件上传成功'
    else:
        return '文件上传失败'

if __name__ == '__main__':
    app.run()

运行之后，它会一直等待客户端上传文件。

这个时候，我们再来实现urllib3是如何上传文件的，示例如下：

import urllib3

http = urllib3.PoolManager()
with open('1.jpg', 'rb') as f:
    fileData = f.read()
url = 'http://127.0.0.1:5000'
response = http.request('POST', url, fields={'file': ('1.jpg', fileData, 'image/jpeg')})
print(response.data.decode('UTF-8'))

默认flask搭建的服务器，其接口为5000，也就是通过127.0.0.1:5000进行访问。运行之后，就会在uploads文件夹下创建一个1.jpg的图片。

同时，控制台会输出文件上传成功，而服务器会返回状态码200。

这里，上传文件就1一个键值对，其中file代表服务器上传文件的字段。值的元组里，fileData为文件的二进制形式，'image/jpeg’代表上传文件的格式（可以省略）。

超时

urllib3库其HTTP的底层都是基于Socket实现的，而Socket超时又分为连接超时与读超时。

其中，连接超时表示在连接的过程中，由于服务器的问题或域名弄错了，而导致的无法连接的情况抛出的异常。

读超时表示从服务器读取数据时由于服务器的问题，导致长时间无法正常读取数据而导致的异常。

通常，我们超时的设置有2种，一种是通过http.request(timeout)进行设置，一种是通过PoolManager()连接池进行设置。示例如下：

from urllib3 import *

http = PoolManager(timeout=Timeout(connect=2.0, read=2.0))
with open('1.jpg', 'rb') as f:
    fileData = f.read()
url = 'http://127.0.0.1:5000'
try:
    response = http.request('POST', url, timeout=Timeout(connect=2.0, read=4.0))
    print(response.data.decode('UTF-8'))
except Exception as e:
    print(e)

需要注意的是，通过连接池PoolManager进行设置的超时，是全局超时时间，哪怕你后边的请求不设置，也是默认使用的这个超时。如果同时设置了request的超时，那么以request为准。