Python-Requests库进阶用法——timeouts, retries, hooks
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2021-07-31 02:21
Python HTTP 请求库在所有编程语言中是比较实用的程序。它简单、直观且在 Python 社区中无处不在。大多数与 HTTP 接口程序使用标准库中的request或 urllib3。
由于简单的API，请求很容易立即生效，但该库还为高级需求提供了可扩展性。假如你正在编写一个API密集型client或网路爬虫，可能需要考虑网络故障、靠谱的调试跟踪和语法分析。
Request hooks
在使用第三方API时，通常需要验证返回的响应是否确实有效。Requests提供简单有效的方法raise_for_status()，它断言响应HTTP状态代码不是4xx或5xx，即校验请求没有导致cclient或服务器错误。
比如：
response = requests.get('https://api.github.com/user/repos?page=1')
# 断言没有错误
response.raise_for_status()
如果每次调用都需要使用raise_for_status()，则此操作可能会重复。幸运的是，request库提供了一个“hooks”(钩子)接口，可以附加对请求过程某些部分的回调，确保从同一session对象发出的每个请求都会被检查。
我们可以使用hooks来确保为每个响应对象调用raise_for_status（）。
# 创建自定义请求对象时，修改全局模块抛出错误异常
http = requests.Session()
assert_status_hook = lambda response, *args, **kwargs: response.raise_for_status()
http.hooks["response"] = [assert_status_hook]
http.get("https://api.github.com/user/repos?page=1")
> HTTPError: 401 Client Error: Unauthorized for url: https://api.github.com/user/repos?page=1
设置base URLs
requests中可以用两种方法指定URL：
1、假设你只使用一个托管在API.org上的API，每次调用使用全部的URL地址
requests.get('https://api.org/list/')
requests.get('https://api.org/list/3/item')
2、安装requests_toolbelt库，使用BaseUrlSession指定base_url
from requests_toolbelt import sessions
http = sessions.BaseUrlSession(base_url="https://api.org")
http.get("/list")
http.get("/list/item")
设置默认timeout值
Request官方文档建议对所有的代码设置超时。
如果你的python程序是同步的，忘记设置请求的默认timeout可能会导致你的请求或者有应用程序挂起。
timeout的设定同样有两种方法：
1、每次都在get语句中指定timeout的值。
（不可取，只对本次请求有效）。
requests.get('https://github.com/', timeout=0.001)
2、使用Transport Adapters设置统一的timeout时间（使用Transport Adapters，我们可以为所有HTTP调用设置默认超时，这确保了即使开发人员忘记在他的单个调用中添加timeout=1参数，也可以设置一个合理的超时，但这是允许在每个调用的基础上重写。）：
下面是一个带有默认超时的自定义Transport Adapters的例子，在构造http client和send()方法时，我们重写构造函数以提供默认timeout，以确保在没有提供timeout参数时使用默认超时。
from requests.adapters import HTTPAdapter
DEFAULT_TIMEOUT = 5 # seconds
class TimeoutHTTPAdapter(HTTPAdapter):
def __init__(self, *args, **kwargs):
self.timeout = DEFAULT_TIMEOUT
if "timeout" in kwargs:
self.timeout = kwargs["timeout"]
del kwargs["timeout"]
super().__init__(*args, **kwargs)
def send(self, request, **kwargs):
timeout = kwargs.get("timeout")
if timeout is None:
kwargs["timeout"] = self.timeout
return super().send(request, **kwargs)
实际代码中，我们可以这样使用：
import requests
http = requests.Session()
# 此挂载对http和https都有效
adapter = TimeoutHTTPAdapter(timeout=2.5)
http.mount("https://", adapter)
http.mount("http://", adapter)
# 设置默认超时为2.5秒
response = http.get("https://api.twilio.com/")
# 通常为特定的请求重写超时时间
response = http.get("https://api.twilio.com/", timeout=10)
失败时重试
网络连接有丢包、拥挤，服务器出现故障。如果我们想要构建一个真正健壮的程序，我们需要考虑失败重试策略。
向HTTP client添加重试策略非常简单。创建一个HTTPAdapter来适应我们的策略。
from requests.adapters import HTTPAdapter
from requests.packages.urllib3.util.retry import Retry
retry_strategy = Retry(
total=3,
status_forcelist=[429, 500, 502, 503, 504],
method_whitelist=["HEAD", "GET", "OPTIONS"]
)
adapter = HTTPAdapter(max_retries=retry_strategy)
http = requests.Session()
http.mount("https://", adapter)
http.mount("http://", adapter)
response = http.get("https://en.wikipedia.org/w/api.php")
其他参数：
最大重试次数
total=10引起重试的HTTP状态码
status_forcelist=[413, 429, 503]允许重试的请求方法
method_whitelist=["HEAD", "GET", "PUT", "DELETE", "OPTIONS", "TRACE"]两次重试的间隔参数
backoff_factor=0
合并timeouts和retries--超时与重试
综合上面学到的，我们可以通过这种方法将timeouts与retries结合到同一个Adapter中
retries = Retry(total=3, backoff_factor=1, status_forcelist=[429, 500, 502, 503, 504])
http.mount("https://", TimeoutHTTPAdapter(max_retries=retries))
调试HTTP请求
如果一个HTTP请求失败了，可以用下面两种方法获取失败的信息：
使用内置的调试日志
使用request hooks
打印HTTP头部信息
将logging debug level设置为大于0的值都会将HTTP请求的头部打印在日志中。当返回体过大或为字节流不便于日志时，打印头部将非常有用。
import requests
import http
http.client.HTTPConnection.debuglevel = 1
requests.get("https://www.google.com/")
# Output 输出信息
send: b'GET / HTTP/1.1\r\nHost: www.google.com\r\nUser-Agent: python-requests/2.22.0\r\nAccept-Encoding: gzip, deflate\r\nAccept: */*\r\nConnection: keep-alive\r\n\r\n'
reply: 'HTTP/1.1 200 OK\r\n'
header: Date: Fri, 28 Feb 2020 12:13:26 GMT
header: Expires: -1
header: Cache-Control: private, max-age=0
打印所有HTTP内容
当API返回内容不太大时，我们可以使用request hooks与requests_toolbelt的dump工具库输出所有HTTP请求相应内容。
import requests
from requests_toolbelt.utils import dump
def logging_hook(response, *args, **kwargs):
data = dump.dump_all(response)
print(data.decode('utf-8'))
http = requests.Session()
http.hooks["response"] = [logging_hook]
http.get("https://api.openaq.org/v1/cities", params={"country": "BA"})
# Output 输出信息如下：
< GET /v1/cities?country=BA HTTP/1.1
< Host: api.openaq.org
> HTTP/1.1 200 OK
> Content-Type: application/json; charset=utf-8
> Transfer-Encoding: chunked
> Connection: keep-alive
>
{
"meta":{
"name":"openaq-api",
"license":"CC BY 4.0",
"website":"https://docs.openaq.org/",
"page":1,
"limit":100,
"found":1
},
"results":[
{
"country":"BA",
"name":"Goražde",
"city":"Goražde",
"count":70797,
"locations":1
}
]
}
dump工具的用法：https://toolbelt.readthedocs.io/en/latest/dumputils.html
测试与模拟请求
测试第三方API有时不能一直发送真实的请求（比如按次收费的接口，还有没开发完的=_=），测试中我们可以用getsentry/responses作为桩模块拦截程序发出的请求并返回预定的数据，造成返回成功的假象。
class TestAPI(unittest.TestCase):
@responses.activate #拦截该方法中的HTTP调用
def test_simple(self):
response_data = {
"id": "ch_1GH8so2eZvKYlo2CSMeAfRqt",
"object": "charge",
"customer": {"id": "cu_1GGwoc2eZvKYlo2CL2m31GRn", "object": "customer"},
}
# 模拟 Stripe API
responses.add(
responses.GET,
"https://api.stripe.com/v1/charges",
json=response_data,
)
response = requests.get("https://api.stripe.com/v1/charges")
self.assertEqual(response.json(), response_data)
一旦拦截成立就不能再向其他未设定过的URL发请求了，不然会报错。
模仿浏览器行为
有些网页会根据不同浏览器发送不同HTML代码（为了反爬或适配设备），可以在发送请求时指定User-Agent将自己伪装成特定浏览器。
import requests
http = requests.Session()
http.headers.update({
"User-Agent": "Mozilla/5.0 (X11; Ubuntu; Linux x86_64; rv:68.0) Gecko/20100101 Firefox/68.0"
})
总结：
以上就是Python-Requests库的进阶用法，在实际的代码编写中将会很有用，不管是开发编写API还是测试在编写自动化测试代码，都会极大的提高所编写代码的稳定性。