一、概述
urllib2是Python的一个针对URLs的库。他以urlopen函数的形式提供了一个非常简单的接口，这是具有利用不同协议获取URLs的能力，他同样提供了一个比较复杂的接口来处理一般情况，例如：基础验证，cookies,代理和其他。它们通过handlers和openers的对象提供。
urllib2支持获取不同格式的URLs(在URL的":"前定义的字串,例如："ftp"是"ftp:python.ort/"的前缀),它们利用它们相关网络协议(例如FTP,HTTP)进行获取。这篇教程关注最广泛的应用--HTTP。
对于简单的应用，urlopen是非常容易使用的。但当你在打开HTTP的URLs时遇到错误或异常，你将需要一些超文本传输协议(HTTP)的理解。
二、快速上手
最简单的使用urllib2
代码实例：
import urllib2
response=urllib2.urlopen('http://python.org/')
html=response.read()
urllib2的很多应用就是那么简单(记住，除了"http:",URL同样可以使用"ftp:","file:"等等来替代)。但这篇文章是教授HTTP的更复杂的应用。
HTTP是基于请求和应答机制的--客户端提出请求，服务端提供应答。urllib2用一个Request对象来映射你提出的HTTP请求,在它最简单的使用形式中你将用你要请求的地址创建一个Request对象，通过调用urlopen并传入Request对象，将返回一个相关请求response对象，这个应答对象如同一个文件对象，所以你可以在Response中调用.read()。
import urllib2
req=urllib2.Request('http://www.pythontab.com')
response=urllib2.urlopen(req)
the_page=response.read()
记得urllib2使用相同的接口处理所有的URL头。例如你可以像下面那样创建一个ftp请求。
req = urllib2.Request('ftp://example.com/')
在HTTP请求时，允许你做额外的两件事。首先是你能够发送data表单数据，其次你能够传送额外的关于数据或发送本身的信息("metadata")到服务器，此数据作为HTTP的"headers"来发送。
接下来让我们看看这些如何发送的吧。
三、Data数据
有时候你希望发送一些数据到URL(通常URL与CGI[通用网关接口]脚本，或其他WEB应用程序挂接)。在HTTP中,这个经常使用熟知的POST请求发送。这个通常在你提交一个HTML表单时由你的浏览器来做。
并不是所有的POSTs都来源于表单，你能够使用POST提交任意的数据到你自己的程序。一般的HTML表单，data需要编码成标准形式。然后做为data参数传到Request对象。编码工作使用urllib的函数而非urllib2。
代码实例：
import urllib
import urllib2
url='http://www.pythontab.com'
values={
'name':'Michael Foord',
'location':'pythontab',
'language':'Python'
}
data=urllib.urlencode(values)
req=urllib2.Request(url, data)
response=urllib2.urlopen(req)
the_page=response.read()
记住有时需要别的编码(例如从HTML上传文件--看http://www.w3.org/TR/REC-html40/interact/forms.html#h-17.13 HTML Specification, Form Submission的详细说明)。
如ugoni没有传送data参数，urllib2使用GET方式的请求。GET和POST请求的不同之处是POST请求通常有"副作用"，它们会由于某种途径改变系统状态(例如提交成堆垃圾到你的门口)。
尽管HTTP标准说的很清楚POSTs通常会产生副作用，GET请求不会产生副作用，但没有什么可以阻止GET请求产生副作用，同样POST请求也可能不产生副作用。Data同样可以通过在Get请求的URL本身上面编码来传送。
代码实例：
>>>import urllib2
>>>import urllib
>>> data={}
>>> data['name']='Somebody Here'
>>> data['location']='pythontab'
>>> data['language']='Python'
>>> url_values=urllib.urlencode(data)
>>>printurl_values
name=blueelwang+Here&language=Python&location=pythontab
>>> url='http://www.pythontab.com'
>>> full_url=url+'?'+url_values
>>> data=urllib2.open(full_url)
四、Headers
我们将在这里讨论特定的HTTP头，来说明怎样添加headers到你的HTTP请求。
有一些站点不喜欢被程序（非人为访问）访问，或者发送不同版本的内容到不同的浏览器。默认的urllib2把自己作为“Python-urllib/x.y”(x和y是Python主版本和次版本号,例如Python-urllib/2.5)，这个身份可能会让站点迷惑，或者干脆不工作。浏览器确认自己身份是通过User-Agent头，当你创建了一个请求对象，你可以给他一个包含头数据的字典。下面的例子发送跟上面一样的内容，但把自身模拟成Internet Explorer。
import urllib
import urllib2
url='http://www.pythontab.com'
user_agent='Mozilla/4.0 (compatible; MSIE 5.5; Windows NT)'
values={'name':'Michael Foord',
'location':'pythontab',
'language':'Python'}
headers={'User-Agent': user_agent }
data=urllib.urlencode(values)
req=urllib2.Request(url, data, headers)
response=urllib2.urlopen(req)
the_page=response.read()
response应答对象同样有两个很有用的方法。看下面的节info and geturl，我们将看到当发生错误时会发生什么。
五、Handle Exceptions处理异常
当urlopen不能够处理一个response时，产生urlError（不过通常的Python APIs异常如ValueError,TypeError等也会同时产生）。
HTTPError是urlError的子类，通常在特定HTTP URLs中产生。
六、URLError
通常，URLError在没有网络连接(没有路由到特定服务器),或者服务器不存在的情况下产生。这种情况下，异常同样会带有"reason"属性，它是一个tuple，包含了一个错误号和一个错误信息。
例如
>>> req=urllib2.Request('http://www.pythontab.com')
>>>try: urllib2.urlopen(req)
>>>exceptURLError, e:
>>>printe.reason
>>>
(4, 'getaddrinfo failed')
七、HTTPError
服务器上每一个HTTP 应答对象response包含一个数字"状态码"。有时状态码指出服务器无法完成请求。默认的处理器会为你处理一部分这种应答(例如:假如response是一个"重定向"，需要客户端从别的地址获取文档，urllib2将为你处理)。其他不能处理的，urlopen会产生一个HTTPError。典型的错误包含"404"(页面无法找到)，"403"(请求禁止)，和"401"(带验证请求)。
请看RFC 2616 第十节有所有的HTTP错误码
HTTPError实例产生后会有一个整型'code'属性，是服务器发送的相关错误号。
Error Codes错误码
因为默认的处理器处理了重定向(300以外号码)，并且100-299范围的号码指示成功，所以你只能看到400-599的错误号码。
BaseHTTPServer.BaseHTTPRequestHandler.response是一个很有用的应答号码字典，显示了RFC 2616使用的所有的应答号。这里为了方便重新展示该字典。
当一个错误号产生后，服务器返回一个HTTP错误号，和一个错误页面。你可以使用HTTPError实例作为页面返回的应答对象response。这表示和错误属性一样，它同样包含了read,geturl,和info方法。
>>> req=urllib2.Request('http://www.python.org/fish.html')
>>>try:
>>> urllib2.urlopen(req)
>>>exceptURLError, e:
>>>printe.code
>>>printe.read()
>>>
4404
Error 404: File Not Found
...... etc...
八、Wrapping it Up包装
所以如果你想为HTTPError或URLError做准备，将有两个基本的办法。我则比较喜欢第二种。
第一个：
from urllib2 import Request, urlopen, URLError, HTTPError
req=Request(someurl)
try:
response=urlopen(req)
except HTTPError, e:
print'The server couldn/'t fulfill the request.'
print'Error code: ', e.code
exceptURLError, e:
print'We failed to reach a server.'
print'Reason: ', e.reason
else:
# everything is fine
注意：except HTTPError 必须在第一个，否则except URLError将同样接受到HTTPError。
第二个：
from urllib2 import Request, urlopen, URLError
req=Request(someurl)
try:
response=urlopen(req)
exceptURLError, e:
if hasattr(e,'reason'):
print'We failed to reach a server.'
print'Reason: ', e.reason
elif hasattr(e,'code'):
print'The server couldn/'t fulfill the request.'
print'Error code: ', e.code
else:
# everything is fine
九、info and geturl
urlopen返回的应答对象response(或者HTTPError实例)有两个很有用的方法info()和geturl()
geturl -- 这个返回获取的真实的URL，这个很有用，因为urlopen(或者opener对象使用的)或许会有重定向。获取的URL或许跟请求URL不同。
info -- 这个返回对象的字典对象，该字典描述了获取的页面情况。通常是服务器发送的特定头headers。目前是httplib.HTTPMessage 实例。
经典的headers包含"Content-length"，"Content-type"，和其他。查看Quick Reference to HTTP Headers(http://www.cs.tut.fi/~jkorpela/http.html)获取有用的HTTP头列表，以及它们的解释意义。
十、Openers和Handlers
当你获取一个URL你使用一个opener(一个urllib2.OpenerDirector的实例，urllib2.OpenerDirector可能名字可能有点让人混淆。)正常情况下，我们使用默认opener -- 通过urlopen,但你能够创建个性的openers，Openers使用处理器handlers，所有的“繁重”工作由handlers处理。每个handlers知道如何通过特定协议打开URLs，或者如何处理URL打开时的各个方面，例如HTTP重定向或者HTTP cookies。
如果你希望用特定处理器获取URLs你会想创建一个openers，例如获取一个能处理cookie的opener，或者获取一个不重定向的opener。
要创建一个 opener,实例化一个OpenerDirector，然后调用不断调用.add_handler(some_handler_instance).
同样，可以使用build_opener，这是一个更加方便的函数，用来创建opener对象，他只需要一次函数调用。
build_opener默认添加几个处理器，但提供快捷的方法来添加或更新默认处理器。
其他的处理器handlers你或许会希望处理代理，验证，和其他常用但有点特殊的情况。
install_opener 用来创建（全局）默认opener。这个表示调用urlopen将使用你安装的opener。
Opener对象有一个open方法，该方法可以像urlopen函数那样直接用来获取urls：通常不必调用install_opener，除了为了方便。
十一、Basic Authentication 基本验证
为了展示创建和安装一个handler，我们将使用HTTPBasicAuthHandler，为了更加细节的描述本主题--包含一个基础验证的工作原理。
请看Basic Authentication Tutorial（http://www.voidspace.org.uk/python/articles/authentication.shtml）
当需要基础验证时，服务器发送一个header(401错误码) 请求验证。这个指定了scheme 和一个‘realm’，看起来像这样：Www-authenticate: SCHEME realm="REALM".
例如
Www-authenticate: Basic realm="cPanel Users"
客户端必须使用新的请求，并在请求头里包含正确的姓名和密码。这是“基础验证”，为了简化这个过程，我们可以创建一个HTTPBasicAuthHandler的实例，并让opener使用这个handler。
HTTPBasicAuthHandler使用一个密码管理的对象来处理URLs和realms来映射用户名和密码。如果你知道realm(从服务器发送来的头里)是什么，你就能使用HTTPPasswordMgr。
通常人们不关心realm是什么。那样的话，就能用方便的HTTPPasswordMgrWithDefaultRealm。这个将在你为URL指定一个默认的用户名和密码。这将在你为特定realm提供一个其他组合时得到提供。我们通过给realm参数指定None提供给add_password来指示这种情况。
最高层次的URL是第一个要求验证的URL。你传给.add_password()更深层次的URLs将同样合适。
# 创建一个密码管理者
password_mgr=urllib2.HTTPPasswordMgrWithDefaultRealm()
# 添加用户名和密码
# 如果知道 realm, 我们可以使用他代替 ``None``.
top_level_url="http://example.com/foo/"
password_mgr.add_password(None, top_level_url, username, password)
handler=urllib2.HTTPBasicAuthHandler(password_mgr)
# 创建 "opener" (OpenerDirector 实例)
opener=urllib2.build_opener(handler)
# 使用 opener 获取一个URL
opener.open(a_url)
# 安装 opener.
# 现在所有调用 urllib2.urlopen 将用我们的 opener.
urllib2.install_opener(opener)
注意：以上的例子我们仅仅提供我们的HHTPBasicAuthHandler给build_opener。默认的openers有正常状况的handlers--ProxyHandler,UnknownHandler,HTTPHandler,HTTPDefaultErrorHandler, HTTPRedirectHandler, FTPHandler, FileHandler, HTTPErrorProcessor。
top_level_url 实际上可以是完整URL(包含"http:",以及主机名及可选的端口号)例如：http://example.com/，也可以是一个“authority”(即主机名和可选的包含端口号)例如：“example.com” or “example.com:8080”(后者包含了端口号)。权限验证，如果递交的话不能包含"用户信息"部分,例如:“joe@password:example.com”是错误的。
Proxies代理urllib 将自动监测你的代理设置并使用他们。这个通过ProxyHandler这个在正常处理器链中的对象来处理。通常，那工作的很好。但有时不起作用。其中一个方法便是安装我们自己的代理处理器ProxyHandler，并不定义代理。这个跟使用Basic Authentication 处理器很相似。
>>> proxy_support=urllib.request.ProxyHandler({})
>>> opener=urllib.request.build_opener(proxy_support)
>>> urllib.request.install_opener(opener)
注意：
此时urllib.request不支持通过代理获取https地址。但，这个可以通过扩展urllib.request达到目的。
Sockets and Layers
Python支持获取网络资源是分层结构。urllib 使用http.client库，再调用socket库实现。
在Python2.3你可以指定socket的等待回应超时时间。这个在需要获取网页的应用程序里很有用。默认的socket模型没有超时和挂起。现在，socket超时没有暴露给http.client或者urllib.request层。但你可以给所有的sockets设置全局的超时。
补充一句：python3中将urllib2改成了urllib，大部分功能在rullib.request下
原文参考：python urllib2详解及实例
