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前言

随着互联网的发展，Web应用已成为日常生活的重要组成部分。从浏览器访问网页到移动应用获取数据，Web 请求和响应无处不在。Web 请求是指客户端(如浏览器、应用程序)通过网络向服务器请求资源，而 Web 响应则是服务器返回的数据。理解如何通过编程实现 Web 请求与响应，对于开发 Web 爬虫、API接口调用以及数据交互至关重要。

一. 什么是 Web 请求响应？

Web 请求与响应是 Web 通信的基础。Web 请求由客户端发起，服务器处理后返回响应

1. Web 请求

Web 请求通常包括以下几个部分：

请求	含义
请求行	包括请求方法 (如 GET、POST、PUT、DELETE)、URL和 HTTP 协议版本(如 HTTP/1.1)
请求头	包含关于客户端信息、请求体类型、浏览器类型等的元数据
请求体	在 POST请求中包含用户提交的数据，如表单数据或文件

2. Web 响应

Web 响应由服务器返回，通常包括以下几个部分：

响应	含义
响应行	包括 HTTP 协议版本、状态码和状态消息
响应头	包括关于响应的信息，如内容类型、服务器信息
响应体	包含实际返回的数据(如 HTML页面、JSON数据

3. HTTP 协议概述

HTTP （Hypertext Transfer Protocol）是Web上传输数据的协议,负责浏览器与服务器之间的通
信

常见的 HTTP 方法有：

方法	含义
GET	请求服务器获取资源，通常用于读取数据
POST	提交数据到服务器，通常用于表单提交、文件上传
PUT	更新服务器上的资源
DELETE	删除服务器上的资源

4. 常见的 HTTP 状态码

状态码	含义
200 OK	请求成功，服务器返回所请求的数据
301 Moved Permanently	资源已永久移动
404 Not Found	请求的资源不存在
500 Internal Server Error	服务器内部错误

二. Python 的 requests 库

Python的requests 库是发送 HTTP 请求和处理响应的最常用工具, 它提供了简单、直观的 API使得 Web 请求和响应的操作变得非常容易。通过requests,我们可以轻松地发送 GET、POST请求处理JSON 响应，管理请求头等

1. 安装 requests 库

在使用requests 之前，我们需要先安装它。如果你没有安装，可以通过以下命令安装:

[root@localhost ~]# pip3 install requests

2. 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

[root@localhost ~]# python3
Python 3.11.6 (main, Dec 18 2024, 22:06:12) [GCC 12.3.1 (openEuler 12.3.1-62.oe2403sp1)] on linux
Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information.
>>> 
>>>

代码解释：

语句	含义
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

[root@localhost ~]# python3
Python 3.11.6 (main, Dec 18 2024, 22:06:12) [GCC 12.3.1 (openEuler 12.3.1-62.oe2403sp1)] on linux
Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information.
>>> 
>>>

代码解释：

语句	含义
requests.post()	用于发送 POST请求，将数据提交到服务器
data	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-fomm-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

[root@localhost ~]# python3
Python 3.11.6 (main, Dec 18 2024, 22:06:12) [GCC 12.3.1 (openEuler 12.3.1-62.oe2403sp1)] on linux
Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information.
>>> 
>>>

代码解释：

语句	含义
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

[root@localhost ~]# python3
Python 3.11.6 (main, Dec 18 2024, 22:06:12) [GCC 12.3.1 (openEuler 12.3.1-62.oe2403sp1)] on linux
Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information.
>>> 
>>>

代码解释：

语句	含义
params	是一个字典，包含要传递的査询参数。requests.get()会自动将这些参数编码到 URL中

6. 发送带表单的 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

[root@localhost ~]# python3
Python 3.11.6 (main, Dec 18 2024, 22:06:12) [GCC 12.3.1 (openEuler 12.3.1-62.oe2403sp1)] on linux
Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information.
>>> 
>>>

代码解释：

语句	含义
data	是一个字典，包含表单提交的数据,，requests 会自动将数据编码头application/x-www-fomm-urlencoded格式

三. 处理 JSON 响应

许多 Web AP|返回的数据格式是JSON,Python的 requests 库提供了方便的JSON 处理方法

[root@localhost ~]# python3
Python 3.11.6 (main, Dec 18 2024, 22:06:12) [GCC 12.3.1 (openEuler 12.3.1-62.oe2403sp1)] on linux
Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information.
>>> 
>>>

代码解释：

语句	含义
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）常见的文件打开模式

模式	含义
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

测试文件

[root@localhost ~]# vim aaa.txt
aaa
bbb
ccc

测试：

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

（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

（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

3. 写入文件

Python提供了几种方法将数据写入文件。写入操作常用于日志记录、数据导出等场景

（1）使用 write（）方法写入文件

write()方法将指定的字符串写入文件。若文件以w模式打开，原文件内容会被覆盖;若以a模式打开，内容会被追加到文件末尾

测试：

（2）使用 writelines（）方法写入多行数据

writelines()方法接受一个可选代对象(如列表、元组等)，将其元素写入文件中，每个元素将作为-行写入文件

测试：

4. 下载文件示例

我们可以通过 requests 库来下载文件，并将其保存到本地。例如，下载一个图片文件：

5. 文件操作中的注意事项

在进行文件操作时，需要注意以下几个问题：

注意事项	含义
文件是否存在	在打开文件时,必须确保文件路径正确。如果文件不存在,可以使用 os.path.exists()检查文件是否存在，或者使用try-except捕获FileNotFoundError异常
文件权限	在操作文件时，可能会遇到权限不足的问题。例如，尝试写入只读文件，或访问没有读取权限的文件。在这种情况下，可以使用try-except来捕获PermissionError 异常
文件自动关闭	使用withopen()语句时，Python会自动管理文件的打开和关闭，无需显式调用file.close()。这有助于避免文件未关闭的问题，减少资源泄漏的风险

6. 其他常见文件操作

（1）获取文件信息

Python提供了 os和 os.path 模块，可以获取文件的大小、修改时间等信息

（2）删除文件

使用os.remove()可以删除文件

测试：

五. 错误处理与异常捕获

在进行Web 请求时，可能会发生各种错误，例如网络超时、服务器错误等。requests 库通过异常处理机制帮助我们捕获这些错误.Python 的 try语句能够捕获和处理代码块中的异常，从而避免程序崩溃，并且提供了处理错误的机会。

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：

语句	含义
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，程序会跳转到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

代码解释：

try块：

字段	含义
try块	首先发起HTTP请求，设置超时时间为5秒，并使用response.raise for status()来检查响应的状态码。如果服务器返回了错误的状态码(如 404、500)，raise for status()会抛出HTTPError 异常

except 块：

字段	含义
Timeout	如果请求超时(超过设置的5秒)，程序会捕获到Timeout异常，并打印“Requesttimed out"
HTTPError	如果响应的状态码表明出现 HTTP 错误(例如 404表示未找到页面)，程序会捕获到 HTTPError 异常，并打印相关错误信息
RequestException	捕获其他类型的网络相关错误(如连接问题、DNS 解析失败等)RequestException是所有 requests 库异常的基类，可以捕获任何requests 库抛出的异常

finally 块：

字段	含义
finally 块	finally 中的代码无论是否发生异常都会被执行。通常用于释放资源或做一些收尾工作。这里我们仅打印“Request attempt completed.”表示请求的结束

异常处理总结：

异常处理让我们在程序运行中捕获到错误并做出相应处理，避免程序崩溃通过 try..except结构，可以精确捕获并处理不同类型的异常finally 块用于清理工作，在请求处理完成后可以释放资源(如关闭文件、数据库连接等)