关于 urllib3 库的详细介绍
urllib3 是一个强大、用户友好的 HTTP 客户端库，主要用于 Python 中的网络请求处理。与内置的 urllib 库相比，urllib3 提供了很多改进和高级功能，例如连接池管理、对 SSL 的全面支持、自动重试以及线程安全等。
本教程将详细介绍 urllib3 的功能，以及如何在实际项目中使用它。
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- 什么是 urllib3？
- 安装 urllib3
基本用法
高级功能
- 处理响应
- 与 requests 库的关系
- 示例代码
- 参考资料
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urllib3 是一个功能强大的第三方 HTTP 客户端库，最初是为了解决 Python 内置的 urllib 和 urllib2 库的一些不足而开发的。它提供了以下高级功能：
- 线程安全的连接池：有效地管理和复用 HTTP 连接，减少了请求的开销。
- 客户端 SSL/TLS 验证：支持 HTTPS 请求，并可以灵活地配置 SSL 选项。
- 文件分块编码上传：支持大文件的上传，节省内存。
- 自动重试：在遇到暂时性错误时，能够自动重新尝试请求。
- HTTP 和 SOCKS 代理支持：方便地通过代理服务器发送请求。
- Unicode URL 支持：正确处理国际化域名和路径。
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在使用 urllib3 之前，需要先安装它。你可以使用 pip 命令来安装：
pip install urllib3
确保你的环境已经安装了 Python，并且 pip 已经配置好。
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import urllib3
# 创建一个 PoolManager 实例来管理连接池
http = urllib3.PoolManager()
# 发起 GET 请求
response = http.request('GET', 'http://httpbin.org/get')
# 输出状态码
print(response.status)
# 输出响应内容
print(response.data.decode('utf-8'))
说明：
PoolManager 是线程安全的连接池管理器，用于管理多个连接。response 对象包含了请求的结果，包括状态码、响应头和响应体。
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import urllib3
import json
http = urllib3.PoolManager()
# POST 数据
data = {'name': 'Alice', 'age': 30}
# 将数据编码为 JSON 格式
encoded_data = json.dumps(data).encode('utf-8')
response = http.request(
'POST',
'http://httpbin.org/post',
body=encoded_data,
headers={'Content-Type': 'application/json'}
)
print(response.status)
print(response.data.decode('utf-8'))
说明：
- 在 POST 请求中，需要将数据编码为字节串，并指定正确的 Content-Type。
httpbin.org 是一个测试 HTTP 请求和响应的服务。
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urllib3 内置了连接池机制，能够自动管理和复用连接，减少建立连接的开销。
http = urllib3.PoolManager(
num_pools=10,
maxsize=20,
block=True
)
参数说明：
num_pools：连接池的数量。maxsize：每个连接池的最大连接数。block：当连接池达到最大数量时，是否阻塞请求。
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PoolManager 是线程安全的，可以在多线程环境中安全地使用。
import urllib3
import threading
http = urllib3.PoolManager()
def fetch_url(url):
response = http.request('GET', url)
print(f"{url}: {response.status}")
urls = ['http://httpbin.org/get'] * 5
threads = [threading.Thread(target=fetch_url, args=(url,)) for url in urls]
for thread in threads:
thread.start()
for thread in threads:
thread.join()
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默认情况下，urllib3 会验证 SSL 证书。
import urllib3
http = urllib3.PoolManager(
cert_reqs='CERT_REQUIRED', # 默认值
ca_certs='/path/to/ca-bundle.crt'
)
response = http.request('GET', 'https://example.com')
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urllib3 支持自动重试机制，可以在请求失败时自动重试。
import urllib3
from urllib3.util.retry import Retry
retry_strategy = Retry(
total=3, # 总共重试次数
backoff_factor=1, # 重试间隔时间的因子
status_forcelist=[429, 500, 502, 503, 504], # 遇到这些状态码将重试
)
http = urllib3.PoolManager(retries=retry_strategy)
response = http.request('GET', 'http://httpbin.org/status/500')
print(response.status)
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可以为请求设置连接超时和读取超时。
import urllib3
http = urllib3.PoolManager()
# 设置超时时间
response = http.request(
'GET',
'http://httpbin.org/delay/5',
timeout=urllib3.Timeout(connect=2.0, read=4.0)
)
print(response.status)
connect 超时：连接到服务器的超时时间。read 超时：从服务器读取数据的超时时间。
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urllib3 支持 HTTP 和 SOCKS 代理。
import urllib3
proxy = urllib3.ProxyManager('http://proxy_host:proxy_port/')
response = proxy.request('GET', 'http://httpbin.org/ip')
print(response.data.decode('utf-8'))
带有身份验证的代理：
import urllib3
proxy = urllib3.ProxyManager(
'http://proxy_host:proxy_port/',
proxy_headers=urllib3.make_headers(proxy_basic_auth='user:pass')
)
response = proxy.request('GET', 'http://httpbin.org/ip')
print(response.data.decode('utf-8'))
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HTTPResponse 对象
status：HTTP 状态码，例如 200 表示成功。headers：响应头信息，是一个字典。data：响应体，是一个字节串。decode_content：自动解码 gzip、deflate 编码的内容。
示例：
response = http.request('GET', 'http://httpbin.org/get')
print(f"状态码: {response.status}")
print(f"响应头: {response.headers}")
print(f"响应体: {response.data.decode('utf-8')}")
读取大文件
对于大文件，可以使用流的方式读取，避免占用过多内存。
response = http.request('GET', 'http://example.com/largefile', preload_content=False)
with open('largefile', 'wb') as out_file:
while True:
data = response.read(1024) # 每次读取 1KB
if not data:
break
out_file.write(data)
response.release_conn()
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requests 库是基于 urllib3 构建的，它封装了 urllib3，提供了更高层次的 API，使用更加方便。
示例：
import requests
response = requests.get('http://httpbin.org/get')
print(response.status_code)
print(response.text)
如果你需要更高级的功能或需要定制 HTTP 客户端，urllib3 是一个很好的选择。如果你需要快速简单地进行 HTTP 请求，requests 更加适合。
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以下是一个完整的示例，展示了 urllib3 的主要功能：
import urllib3
from urllib3.util.retry import Retry
import json
# 创建一个带有重试策略的连接池管理器
retry_strategy = Retry(
total=3,
status_forcelist=[429, 500, 502, 503, 504],
method_whitelist=["HEAD", "GET", "OPTIONS", "POST"],
backoff_factor=1
)
headers = {
'User-Agent': 'MyApp/1.0'
}
http = urllib3.PoolManager(
retries=retry_strategy,
headers=headers
)
# 发起 GET 请求
response = http.request('GET', 'https://httpbin.org/get')
print("GET 请求状态码:", response.status)
print("GET 请求响应体:", response.data.decode('utf-8'))
# 发起 POST 请求
data = {'key': 'value'}
encoded_data = json.dumps(data).encode('utf-8')
response = http.request(
'POST',
'https://httpbin.org/post',
body=encoded_data,
headers={'Content-Type': 'application/json'}
)
print("POST 请求状态码:", response.status)
print("POST 请求响应体:", response.data.decode('utf-8'))
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总结
urllib3 是一个功能丰富且灵活的 HTTP 客户端库。它提供了高效的连接池管理、SSL 连接支持、自动重试、超时设置等高级特性。