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在Python中，urllib.request.urlopen()是一个强大的工具，用于发送HTTP请求并获取响应数据。无论是爬虫开发、API调用还是简单的网页内容抓取，urlopen()都能轻松应对。本文将带你从基础到实战，全面掌握这一功能。

1. urlopen() 基础用法

urlopen()是urllib.request模块的核心函数，支持GET、POST等请求方式。以下是一个最简单的GET请求示例：

from urllib.request import urlopen  

response = urlopen("https://www.example.com")  
print(response.read().decode('utf-8'))  # 输出网页HTML内容  

这段代码会请求example.com的首页并打印HTML内容。注意：read()方法返回字节流，需用decode()转换为字符串。

2. 处理异常与超时

网络请求可能因超时或URL错误而失败，urlopen()提供了异常处理机制：

from urllib.error import URLError, HTTPError  

try:  
    response = urlopen("https://invalid.url", timeout=5)  
except HTTPError as e:  
    print(f"HTTP错误: {e.code}")  
except URLError as e:  
    print(f"URL错误: {e.reason}")  

通过timeout参数可设置超时时间（单位：秒），避免程序长时间阻塞。

3. 发送POST请求与请求头设置

若需提交数据（如API调用），可通过data参数传递POST请求体，并自定义请求头：

import urllib.parse  

data = urllib.parse.urlencode({"key": "value"}).encode('utf-8')  
headers = {"User-Agent": "Mozilla/5.0"}  

req = urllib.request.Request(  
    url="https://httpbin.org/post",  
    data=data,  
    headers=headers  
)  
response = urlopen(req)  
print(response.read().decode())  

这里使用urlencode将字典转换为表单格式，并通过Request对象设置请求头。

4. 实战：抓取并解析JSON数据

结合json模块，可快速处理API返回的JSON数据。以下示例获取天气API数据：

import json  

url = "https://api.openweathermap.org/data/2.5/weather?q=London&appid=YOUR_KEY"  
response = urlopen(url)  
data = json.loads(response.read())  

print(f"伦敦温度: {data['main']['temp']}K")  

5. 性能优化与注意事项

• 连接复用：频繁请求时，考虑使用requests库（基于连接池）。
• 编码处理：检查响应头的Content-Type，避免解码错误。
• HTTPS安全：必要时添加SSL验证（如context=ssl.create_default_context()）。