【Python爬虫笔记】爬虫代理IP与访问控制
一、前言
在进行网络爬虫的开发过程中，有许多限制因素阻碍着爬虫程序的正常运行，其中最主要的一点就是反爬虫机制。为了防止爬虫程序在短时间内大量地请求同一个网站，网站管理者会使用一些方式进行限制。这时候，代理IP就是解决方案之一。
本文主要介绍如何在爬虫程序中使用代理IP以应对反爬虫机制，以及如何进行访问控制，保障程序的正常运行。
二、什么是代理IP
代理IP即为代理服务器的IP地址，在爬虫程序中，我们可以使用代理IP来隐藏真实的IP地址，从而达到访问网站的目的。使用代理IP可以解决以下问题：
- 突破访问限制：有些网站会限制某些地区的访问，使用代理IP可以突破这些限制。
- 绕过反爬虫机制：有些网站会根据同一IP访问频率的高低来判断是否为爬虫行为，使用代理IP可以隐藏真实IP地址，从而防止被封禁或检测。
- 提高访问速度：使用代理IP可以使得请求被代理服务器缓存，从而提高访问速度。
三、如何获取代理IP
有许多免费或收费的代理IP提供商，我们可以在这些网站上获取代理IP，这里推荐一个：
站大爷代理ip：https://www.zdaye.com
获取代理IP后，我们需要进行有效性检测、筛选和存储，以确保代理IP的可用性。
下面是一个Python代码示例，可以实现对代理IP的有效性检测并存储可用的代理IP：
import requests
import timedef check_proxy(proxy):"""检测代理IP的有效性:param proxy: 代理IP:return: True or False"""proxies = {'http': proxy,'https': proxy,}try:response = requests.get('https://www.baidu.com/', proxies=proxies, timeout=5)if response.status_code == 200:return Trueelse:return Falseexcept:return Falsedef save_proxy(ip, port, protocol='http'):"""存储可用代理IP:param ip: IP地址:param port: 端口号:param protocol: 协议类型:return: None"""with open('proxies.txt', 'a+', encoding='utf-8') as f:f.write('{}://{}:{}\n'.format(protocol, ip, port))def main():for page in range(1, 11): # 获取前10页的代理IPurl = 'https://www.zdaye.com/nn/{}'.format(page)headers = {'User-Agent': 'Mozilla/5.0 (Windows NT 10.0; Win64; x64) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) ''Chrome/89.0.4389.82 Safari/537.36'}response = requests.get(url, headers=headers)if response.status_code == 200:html = response.textproxy_list = html.split('\n')for proxy in proxy_list:if proxy:ip = proxy.split(':')[0]port = proxy.split(':')[1]if check_proxy(proxy):save_proxy(ip, port)if __name__ == '__main__':main()print('Done!')上述代码使用了requests库来请求代理IP网站，获取到代理IP后进行有效性检测，并将可用的代理IP存储到本地文件中。
四、如何应用代理IP
在爬虫程序中使用代理IP，可以使用requests库提供的proxies参数，示例代码如下：
import requestsdef get_page(url, proxy):"""使用代理IP请求网页:param url: 网页url:param proxy: 代理IP:return: 网页内容"""proxies = {'http': proxy,'https': proxy,}headers = {'User-Agent': 'Mozilla/5.0 (Windows NT 10.0; Win64; x64) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) ''Chrome/89.0.4389.82 Safari/537.36'}try:response = requests.get(url, headers=headers, proxies=proxies, timeout=10)if response.status_code == 200:return response.textelse:return Noneexcept:return Nonedef main():url = 'https://www.baidu.com/'proxy = 'http://121.69.46.218:9000'page = get_page(url, proxy)print(page)if __name__ == '__main__':main()上述代码使用了requests库提供的proxies参数，将代理IP传入访问请求中，从而实现了使用代理IP请求网页的功能。
五、如何进行访问控制
在使用代理IP进行访问时，我们需要进行访问控制，以确保程序的正常运行。具体来说，我们可以通过以下方式进行访问控制：
- 控制请求频率：通过设置时间间隔、请求次数等方式，控制爬虫的访问速度，避免给网站带来过大的压力。
- 轮流使用代理IP：通过存储多个可用的代理IP，并轮流使用它们，以分散访问压力。
- 随机使用代理IP：从可用代理IP池中随机选择一个进行使用，增加反爬虫的难度。
下面是一个Python代码示例，可以实现访问控制并轮流使用代理IP：
import requests
import timedef get_proxy():"""从代理IP池中取出一个代理IP:return: 代理IP"""proxy_list = []with open('proxies.txt', 'r', encoding='utf-8') as f:for line in f:proxy = line.strip()proxy_list.append(proxy)return proxy_list[0]def check_proxy(proxy):"""检测代理IP的有效性:param proxy: 代理IP:return: True or False"""proxies = {'http': proxy,'https': proxy,}try:response = requests.get('https://www.baidu.com/', proxies=proxies, timeout=5)if response.status_code == 200:return Trueelse:return Falseexcept:return Falsedef save_proxy(ip, port, protocol='http'):"""存储可用代理IP:param ip: IP地址:param port: 端口号:param protocol: 协议类型:return: None"""with open('proxies.txt', 'a+', encoding='utf-8') as f:f.write('{}://{}:{}\n'.format(protocol, ip, port))def rotate_proxy():"""从代理IP池中轮流取出一个代理IP:return: 代理IP"""proxy_list = []with open('proxies.txt', 'r', encoding='utf-8') as f:for line in f:proxy = line.strip()proxy_list.append(proxy)while True:for proxy in proxy_list:yield proxydef main():proxy_generator = rotate_proxy()headers = {'User-Agent': 'Mozilla/5.0 (Windows NT 10.0; Win64; x64) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) ''Chrome/89.0.4389.82 Safari/537.36'}for i in range(10): # 控制访问次数proxy = next(proxy_generator)while not check_proxy(proxy): # 检测代理IP是否可用proxy = next(proxy_generator)try:url = 'https://www.baidu.com/'response = requests.get(url, headers=headers, proxies={'http': proxy, 'https': proxy}, timeout=10)if response.status_code == 200:print(response.text)except:passtime.sleep(1) # 控制请求间隔if __name__ == '__main__':main()print('Done!')上述代码使用了生成器和yield语句实现了轮流取出可用代理IP的功能，并增加了时间间隔控制，确保爬虫程序不会过于频繁地请求。同时，代码也实现了对代理IP的有效性检测，确保使用的代理IP都是可用的。
六、总结
本文主要介绍了如何在爬虫程序中使用代理IP进行反爬虫机制的应对，以及如何进行访问控制，保障程序的正常运行。实现代理IP使用和访问控制需要理解网络爬虫的原理和反爬虫机制，同时应当遵守网站的访问规则，以确保不会对网站造成过大的负担。