Python 实现Web 请求与响应
目录
一：什么是Web 请求与响应？
1.web请求
2.web响应
3.HTTP协议概述
4.常见的HTTP状态码包括：
二：python的requests库
1.安装requests库
2.发送GET请求
3.发送POST请求
4.处理响应头和状态码
5.发送带查询参数的GET请求
6.发送带表单数据的POST请求
三：处理JSON响应
四：文件操作
1.打开文件的模式
（1）常见的文件打开方式
（2）示例：打开文件并使用模式
2.读取文件
（1）read（）方法
（2）readline（）方法
（3）readlines（）方法
3.写入文件
（1）使用write（）方法写入文件
（2）writelines（）方法写入多行数据
4.下载文件示例
5.文件操作中的注意事项
6.其他常用文件操作
（1）获取文件信息
（2）删除文件
五：错误处理与异常捕获
1.try语句的使用
2.示例：捕获常见异常
一：什么是Web 请求与响应？
1.web请求
定义：客户端（如浏览器）向服务器发送的获取资源或执行操作的请求。
组成部分：
- 请求行：包含请求方法（如 GET、POST）、URL、协议版本（如 HTTP/1.1）。
- 请求头：包含客户端信息（如 User-Agent）、请求参数（如 Content-Type）等。
- 请求体（可选）：发送的数据（如表单数据、JSON），常见于 POST 请求。
2.web响应
定义：服务器接收到请求后返回给客户端的结果。
组成部分：
- 状态行：包含协议版本、状态码（如 200 OK）、状态描述。
- 响应头：包含服务器信息（如 Server）、数据类型（如 Content-Type）等。
- 响应体：返回的实际数据（如 HTML、JSON、文件内容）。
3.HTTP协议概述
超文本传输协议（HTTP） 是 Web 请求与响应的通信基础，基于 客户端 - 服务器模型，具有以下特点：
- 无状态：每次请求独立，服务器不保留客户端历史信息。
- 方法多样：常用方法包括 GET（获取资源）、POST（提交数据）、PUT（更新资源）、DELETE（删除资源）等。
- 版本迭代：常见版本有 HTTP/1.1（主流）、HTTP/2（性能优化）、HTTP/3（基于 UDP 的 QUIC 协议）。
4.常见的HTTP状态码包括：
| 状态码 | 分类 | 说明 |
|---|---|---|
| 200 | 成功 | 请求成功处理（如页面正常返回）。 |
| 201 | 成功 | 请求创建新资源成功（如用户注册）。 |
| 301 | 重定向 | 资源永久移动，自动跳转至新 URL。 |
| 400 | 客户端错误 | 请求语法错误（如参数缺失）。 |
| 401 | 客户端错误 | 未授权（需提供认证信息）。 |
| 403 | 客户端错误 | 禁止访问（权限不足）。 |
| 404 | 客户端错误 | 资源未找到（URL 错误）。 |
| 500 | 服务器错误 | 服务器内部错误（如代码崩溃）。 |
二：python的requests库
1.安装requests库
pip install requests2.发送GET请求
GET 请求通常用于获取数据。我们通过 requests.get () 来发送 GET 请求，并可以处理返回的响应。
import requests# 发送 GET 请求
response = requests.get('https://www.example.com')# 输出响应的状态码
print('Status Code:', response.status_code)# 输出响应的内容
print('Response Body:', response.text)# 输出响应头
print('Response Headers:', response.headers)# 获取响应内容的长度
print('Content Length:', len(response.text))
代码解释:
- requests.get () 用于发送 GET 请求，获取指定 URL 的数据。
- response.status_code 获取 HTTP 响应状态码。
- response.text 获取响应的正文内容（通常是 HTML 或 JSON 数据）。
- response.headers 获取响应头。
- len (response.text) 返回响应正文的长度，帮助我们了解返回内容的大小 。
3.发送POST请求
POST 请求用于将数据提交到服务器，通常用于表单提交或上传文件。我们使用 requests.post () 来发送 POST 请求。
import requests# 发送 POST 请求
url = 'https://httpbin.org/post'
data = {'name': 'Alice', 'age': 25}
response = requests.post(url, data=data)# 输出响应状态码
print('Status Code:', response.status_code)# 输出响应内容（JSON 格式）
print('Response Body:', response.json())代码解释:
- requests.post () 用于发送 POST 请求，将数据提交到服务器。
- data 参数是一个字典，包含了我们要提交的数据。requests 会自动将其编码为 application/x-www-form-urlencoded 格式。
- response.json () 用于解析返回的 JSON 数据。
4.处理响应头和状态码
响应头提供了关于服务器的信息，状态码则告诉我们请求是否成功。我们可以通过response.headers 获取响应头，通过 response.status_code 获取状态码。
import requests
# 发送GET请求
response = requests.get('https://www.example.com')# 获取响应头
print('Response Headers:', response.headers)
# 获取响应状态码
print('Status Code:', response.status_code)
# 获取内容类型
print('Content-Type:', response.headers.get('Content-Type'))代码解释:
- response.headers 返回响应头，包含如 Content-Type、Date、Server 等信息。
- response.status_code 返回 HTTP 状态码。
- response.headers.get ('Content-Type') 获取响应的内容类型（如 text/html、application/json）。
5.发送带查询参数的GET请求
在 GET 请求中，我们可以通过 URL 传递查询参数。例如，访问一个包含参数的 URL。
import requests# 发送带查询参数的 GET 请求
url = 'https://httpbin.org/get'
params = {'name': 'Alice', 'age': 25}
response = requests.get(url, params=params)# 输出响应内容
print('Response Body:', response.json())代码解释:
- params 是一个字典，包含要传递的查询参数。requests.get () 会自动将这些参数编码到 URL 中。
6.发送带表单数据的POST请求
POST 请求可以用来提交表单数据，下面的例子展示了如何使用 requests 发送带表单数据的 POST 请求。
import requests# 发送带表单数据的 POST 请求
url = 'https://httpbin.org/post'
data = {'username': 'testuser', 'password':'mypassword'}
response = requests.post(url, data=data)# 输出响应的内容
print('Response Body:', response.json())代码解释:
- data 参数是一个字典，包含表单提交的数据，requests 会自动将数据编码为 application/x-www-form-urlencoded 格式。
三：处理JSON响应
许多 Web API 返回的数据格式是 JSON，Python 的 requests 库提供了方便的 JSON 处理方法。
import requests# 发送 GET 请求并获取 JSON 响应
url = 'https://api.github.com/users/octocat'
response = requests.get(url)# 解析 JSON 数据
data = response.json()# 输出用户的 GitHub 信息
print('User Login:', data['login'])
print('User Name:', data['name'])代码解释:
- response.json () 将响应的内容解析为 Python 字典，方便我们处理 JSON 数据。
四：文件操作
文件操作是 Python 编程中常见的任务。Python 提供了多种方法来读取、写入和管理文件，能够处理文本文件、二进制文件以及目录操作等。掌握文件操作的基础和技巧是高效编程的关键。
1.打开文件的模式
Python 使用内置的 open () 函数来打开文件。打开文件时，我们需要指定文件模式（即操作文件的方式）。常见的文件模式如下：
（1）常见的文件打开方式
- r：只读模式（默认模式）。文件必须存在。如果文件不存在，会抛出 FileNotFoundError 异常。
- w：写入模式。如果文件存在，会覆盖文件内容。如果文件不存在，会创建新文件。
- a：追加模式。如果文件存在，写入的数据会追加到文件末尾；如果文件不存在，会创建新文件。
- x：独占创建模式。若文件已存在，操作会失败并抛出 FileExistsError 异常。此模式通常用于创建文件时防止覆盖现有文件。
- rb：二进制读取模式，用于读取非文本文件（如图片、音频文件）。
- wb：二进制写入模式，用于写入非文本文件。
- r+：读写模式。文件必须存在。既可以读取文件内容，也可以写入数据。
- w+：读写模式。如果文件存在，会覆盖文件内容；如果文件不存在，会创建新文件。
- a+：读写模式。文件存在时，数据会追加到文件末尾；如果文件不存在，会创建新文件。
- rb+：二进制读写模式。
（2）示例：打开文件并使用模式
# 以只读模式打开文件
with open('example.txt', 'r') as file:content = file.read()print(content)# 以写入模式打开文件，文件内容会被覆盖
with open('example.txt', 'w') as file:file.write('这是新的文件内容。\n')# 以追加模式打开文件，新的内容会追加到文件末尾
with open('example.txt', 'a') as file:file.write('追加的内容。\n')# 以二进制模式打开文件（例如读取图片）
with open('image.jpg', 'rb') as file:binary_data = file.read()print('读取到的二进制数据：', binary_data[:20])2.读取文件
Python 中的文件读取功能非常强大。以下是几种常见的读取方式：
（1）read（）方法
read () 方法用于读取文件中的所有内容。读取后的内容会作为字符串返回。
with open('example.txt', 'r') as file:content = file.read()print(content)（2）readline（）方法
readline () 方法每次读取一行文件内容，适用于需要逐行处理文件的情况。
with open('example.txt', 'r') as file:line = file.readline()while line:print(line.strip()) # strip()用来去除行末的换行符line = file.readline()（3）readlines（）方法
readlines () 方法会一次性读取文件中的所有行，并将每行数据存储为一个列表的元素，适用于需要读取整个文件并进行行处理的情况。
with open('example.txt', 'r') as file:lines = file.readlines()for line in lines:print(line.strip())3.写入文件
（1）使用write（）方法写入文件
Python 中使用open()函数打开文件时，若指定模式为'w'（写入模式）、'w+'（读写模式，文件不存在则创建）或'a'（追加模式） 、'a+'（追加读写模式）等可写模式，就可以通过文件对象的write()方法写入内容。write()方法接受一个字符串参数，将其写入文件。
示例代码：
with open('output.txt', 'w') as file:file.write("这是通过 write 方法写入的一行文字。\n")（2）writelines（）方法写入多行数据
writelines()方法用于将一个字符串序列（如列表，其中每个元素为一行字符串）写入文件。它不会自动添加换行符，需要在字符串中自行包含。
示例代码：
lines = ["第一行内容\n", "第二行内容\n", "第三行内容\n"]
with open('output.txt', 'a') as file:file.writelines(lines)4.下载文件示例
使用 Python 的requests库可以实现文件下载。以下是从指定 URL 下载文件并保存到本地的示例：
import requestsurl = "https://example.com/some_file.jpg" # 替换为实际文件 URL
local_filename = 'downloaded_file.jpg'
response = requests.get(url, stream=True)
with open(local_filename, 'wb') as file:for chunk in response.iter_content(chunk_size=8192):if chunk:file.write(chunk)
上述代码中，stream=True使请求以流的形式获取数据，iter_content()按指定块大小迭代读取响应内容，然后逐块写入本地文件。
5.文件操作中的注意事项
- 文件打开模式选择：根据需求正确选择文件打开模式，如读取用
'r'，写入用'w'或'a'等，避免因模式错误导致数据丢失或操作失败。 - 文件关闭：使用完文件后要确保关闭，
with语句是一种安全简便的方式，可自动管理文件关闭，防止资源泄漏。若不使用with，记得手动调用file.close()。 - 权限问题：确保程序运行有足够权限对文件进行相应操作，如写入、删除等，否则会引发权限错误。
6.其他常用文件操作
（1）获取文件信息
可以使用os模块获取文件相关信息，例如文件大小、修改时间等。示例代码：
import osfile_path = 'example.txt'
file_size = os.path.getsize(file_path) # 获取文件大小（字节数）
modified_time = os.path.getmtime(file_path) # 获取文件最后修改时间（时间戳）
print(f"文件大小: {file_size} 字节，最后修改时间: {modified_time}")（2）删除文件
使用os模块的remove()函数可以删除文件。示例代码：
import osfile_path = 'to_be_deleted.txt'
if os.path.exists(file_path):os.remove(file_path)print(f"{file_path} 已成功删除。")
else:print(f"{file_path} 不存在。")五：错误处理与异常捕获
1.try语句的使用
try 语句用于捕获和处理异常，它由三部分组成：
- try 块：包含可能会引发异常的代码。当代码运行过程中发生错误时，程序会跳到相应的 except 块进行处理。
- except 块：当 try 块中的代码出现异常时，程序会就转到 except 块执行。在 except 中可以指定要捕获的异常类型，如 Timeout、HTTPError 等。
- else 块（可选）：如果 try 块中的代码没有抛出异常，则会执行 else 块中的代码。
- finally 块（可选）：无论是否发生异常，finally 块中的代码都会执行，通常用于清理资源（如关闭文件、数据库连接等）。
2.示例：捕获常见异常
下示例展示捕获文件打开失败（FileNotFoundError）和类型错误（TypeError） ：
try:with open('nonexistent_file.txt', 'r') as file: # 尝试打开不存在的文件content = file.read()data = "string" + 1 # 会引发类型错误的操作
except FileNotFoundError as e:print(f"文件未找到异常: {e}")
except TypeError as e:print(f"类型错误异常: {e}")