1.HTTP 协议详解与抓包工具使用

2018-08-09 17:21:23

爬虫开发中的一个重要步骤是请求行为分析，请求行为分析的实质就是 Http/Https 请求与应答分析，了解和掌握 http/https 协议的基本概念对于我们开发爬虫很有必要，所有我们先来了解下 http/https 协议。

1： http/https 协议：

1.http 协议基于 TCP/IP 的超文本传输协议，简单理解下，客户端和服务端传输的数据按照设定好的规则通过 TCP 进行传输，这个规则就是我们所说的 http 协议，传输的数据是没有经过加密的明文数据；发送端按照规则组装数据，接收端按照规则解析数据，这样就能得到正确信息；
2.http 协议是一个无连接无状态的协议，当客户端发起一个请求收并且收到应答后，这个连接就关闭了，所以服务端不会记录客户端的状态；然后我们会有一个问题，当我们登录一个网站的时候，他是如何记录我们状态？这个问题在后面我在详细讲解。
3.https 协议： http 协议因为是明文传输，所有存在安全问题，于是业界大牛就基于 Http 协议与 SLL 协议定义了 https 协议；将传输的数据进行加密处理，这样保证数据安全性。这里我们关注点不在数据如何加解密，而是分析请求行为，所以这部分不做过多的描述；

2：Http 请求过程分析：

到这里我们对 Http/Https 协议基本了解，下面通过一张图描述下浏览器访问一个网站时候所发生事情，并找到我们关注点：

图中的 Request 是浏览器发起请求信息，Response 是服务器回应的应答信息；当浏览器收到应答对页面解析后，还要再次请求其它资源，比如图片，JS 等；
我们关注的就是 Request 请求信息及 Response 应答信息；

3：Request 请求分析：

下面我们就来看一组报文(请求地址：https://www.httpbin.org/get )，然后去介绍 http 协议中我们关注的知识点；

GET /get HTTP/1.1
Host: www.httpbin.org
Connection: keep-alive
Cache-Control: max-age=0
Upgrade-Insecure-Requests: 1
User-Agent: Mozilla/5.0 (Windows NT 10.0; Win64; x64) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/67.0.3396.99 Safari/537.36
Accept: text/html,application/xhtml+xml,application/xml;q=0.9,image/webp,image/apng,/;q=0.8
Accept-Encoding: gzip, deflate, br
Accept-Language: zh-CN,zh;q=0.9

我们所关注的：请求方法，请求地址，请求头信息；
Http 协议支持 Get/Post/Put/Delete 等方法，在这里我们主要使用 Get 与 Post 方法；

Get 方法：主要请求资源，比如浏览页面，图片等行为；
Post 方法：提交表单，文件等操作，例如：注册登录等行为；
请求头信息我们主要关注下面截个字段：
1.User-Agent：请求客户端信息，例如浏览器类型 /版本，系统类型 /版本等信息；
2.Accept-Encoding：客户端支持编码格式，服务器可以根据客户端支持的格式对数据进行压缩传输；
3.Cookie：记录客户端状态字段，这个字段意思在进行登录那节在详解讲解；
其它字段，我们暂时可以先去网上查找资料了解下；

从这个请求头信息中我们可以得到信息：我们在 PC 端使用 chrome 浏览器使用 get 方法请求 https://www.httpbin.org/get 资源。

4：Response 应答分析：

当我们成功发起一个请求之后，就会收到 Response 应答，我们来看一下应答的报文：

HTTP/1.1 200 OK
Connection: keep-alive
Server: gunicorn/19.9.0
Date: Thu, 09 Aug 2018 05:27:48 GMT
Content-Type: application/json
Content-Length: 570
Access-Control-Allow-Origin: *
Access-Control-Allow-Credentials: true
Via: 1.1 vegur

我们来简单分析下报文头信息：

1.协议版本：HTTP/1.1 ；
2.应答状态码：200，代表请求成功；
3.Content-Type：应答内容的数据类型，这里是 Json 形式；
4.Content-Length：应答内容数据长度；

这里我们要关注应答状态码，如果状态码不是 200 或者 20x，可能请求就失败；
不同状态码代表不同失败类型，我们简单总结下：

消息类型	状态码	说明
消息	1xx	请求被服务器接收，需要继续处理，例如：101，继续请求
成功	2xx	请求被服务器正常接收处理，例如：200
重定向	3xx	请求被接受，但是需要再次请求，例如：302，请求资源不存在，请求新的 URl
请求错误	4xx	例如：403：禁止访问，404：资源不存在
服务器错误	5xx	服务器处理请求出错，例如：500：服务器运行程序出错

以上 http 协议这部分内容就是我们做爬虫经常使用概念，实际工作中，如果有其它不确认的，我们可以借助网上资料去查询相关内容就可以。

5：抓包工具使用：

抓包工具做爬虫开发必不可少的，常用的工具包括浏览器（例如 chrome ）,Wireshark, Fidder 等软件，linux 下的 tcpdump 命令，这里我们只是讲解使用 chrome 浏览器对请求行为与页面信息进行分析；

chrome 浏览器抓包使用：

1.打开浏览器，按‘ F12 ’或者右击选择检查，出来下面菜单项，选择‘ Netwrok ’,具体如下图：
2.进行下面操作：
1 ）选中 Network,然后地址栏输入 URL，回车
2 ）点击右侧 get，可以看到左侧的内容，
3 ）点击 headers，查看请求方法，URL，应答状态码；
4 ）点击 Response Headers，查看应答头信息；
5 ）点击 Request Headers,查看请求头信息；
6 ）点击 Response 可以查看服务器应答内容（ html/Json ）；

 通过这种方式我们就能获取请求过程信息。
 在实际场景中，当我们使用浏览器请求一个页面后，页面被浏览器处理，可能会发起更多个请求，而我们想要的信息可能在这后面请求中，所有我们要逐个分析这些请求才能找到我们想要的 URl，这些内容在后面实际案例中我们会详细讲解；

6：数据提取中元素定位：

当我们把数据请求完成后，就应该根据需求对数据进行提取，我们收到数据可能为下面两种格式：

1.Json 格式：使用 Json 模块处理，提取相关信息；
2.html 格式：使用 BS4/LXML 模块处理，提取页面中信息；

先来思考下如何在 html 中提取数据？举个例子，提取百度主页中 Logo 图片；
我们可以借助 chrome 浏览器来进行分析，具体步骤如下：

1.打开百度主页：https://www.baidu.com/ ；
2.鼠标放到 logo 图片区域，右击选中菜单中的检查；
3.找到图片的对应的节点与地址，如下图所示：

到这里我们就找对应地址，如果我们要编写一个爬虫去抓取这涨图片，具体过程如下：

1.请求百度主页，获取页面信息；
2.使用相关模块提取图片地址；
3.请求图片，并将数据保存到本地文件；

以上的每一步都要使用 Python 相关模块去完成对应工作。
我们来总结下本章节我们必须掌握的内容：

http 相关知识点：Get/Post 方法，请求与应答头信息重要字段与状态码；

使用浏览器分析请求行为；

使用浏览器定位元素；

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