代理IP在Python实战中的应用

单一IP的局限性

  相信学习爬虫的小伙伴或多或少都遇到过一个场景，在对某些网站爬取操作时因为频率，反爬等措施被识别为机器操作，从而客户端访问受到限制，通常的方式就是IP地址封禁，时间短则5~6分钟，长则上10小时。

  如果程序只是用于自己学习，封禁操作影响倒是不大，但是如果是在工作中中处理实际业务的程序遇到了IP封禁，那么可能会影响到公司整个的业务进行和流转，因为很多业务是依赖于爬虫程序拉取到的数据进行的如：使用进行习惯分析，客户行为分析等，如果数据源头被封禁，那么影响将是致命的，此时，则可以引入代理IP的方式来避免出现类似问题。

计算机通信和代理IP

  在认识什么是代理IP之前，我们先来认识下互联网间各个机器是如何识别对方身份的，这样后续能够更好理解代理IP的作用。

  在互联网中，不同计算机之间识别身份是通过每个机器对应的IP地址实现的(可以理解成跟身份证一样)，通常说的IP地址分为局域网IP地址(如：127.00.1或者192.168.xx)和广域网IP地址(实际上对外的地址)，这里提到的IP地址则是广域网的IP地址。

  比如，我们可以在浏览器输入：IP，这时候显示的地址就是我们计算机对外的实际IP地址：

识别流程

  当我们通过手机、电脑等设备访问一个网站如百度，百度服务器可以获取到我们这个手机或者电脑的IP地址，从而获取到对应的一些信息如IP地址所属区域，就比如现在各大平台都上线了一个用户所属地的功能，每个发言的用户后面都会携带相应的地址信息，实现的原理也是类似。

  一旦代表我们手机或电脑的发出的操作被网站认为是在进行爬虫，网站则可以直接限制这个IP对网站(通过反爬策略)的操作，此时由该IP地址发出的所有请求都可能被网站进行拦截，这时候如果程序还有后续的业务逻辑，那么将无法进行。

代理IP和代理IP池

  上面说到，IP地址就跟我们的身份证一样，可以识别计算机的身份，一旦IP地址被限制，我们将无法对网站进行其他操作，此时我们可以通过代理IP的方式解决这个问题。

  代理IP： 可以理解成一个中间平台，我们的程序先将请求发出到代理IP，由代理IP再将我们的实际请求发给对应的网站，此时，网站看到的访问IP就是代理IP，而不是我们的计算机的实际IP地址，这样就可以避开网站的封禁限制(通俗的理解：我们的“身份证”被拉入了访问黑名单，此时可以通过借助其他人的“身份证”来访问)。

  代理IP池： 单一的代理IP还是存在容易被封禁的问题，因此，可以将多个代理IP维护到一个“池”中(跟线程池类似)，当某个代理IP被封禁时，可以切换到其他的代理IP，这样被封禁的概率将大大降低。

代理IP的优点

• 降低被封禁概率： 因为有了代理IP池，可以进行代理IP地址的切换，从而避免了"单点故障"，代理IP池越大，使用时被限制的几率就越低。
• 提高了安全性： 在IP代理平台，用户可以进行IP地址过滤，限制内部网对外部网的访问权限、封锁指定IP地址，控制用户访问某些网络的权限，从而起到类似防火墙的作用，极大提高了安全性。
• 隐藏真实IP地址： 通过代理IP，可以将用户的真实IP隐藏，使用代理IP发起请求，从而保证了隐私(很多黑客在进行网络攻击时，都会通过几台甚至几十台代理的方式，层层隐蔽，从而避免暴露真实身份)
• 提升网络访问速度，降低延迟： 通常IP代理都会有缓存区功能，用户访问相同消息的时候，可以直接从缓冲区中读取返回，从而提高访问速度。
• 避开地域访问限制： 一些网站会通过IP地址对访问的用户进行限制，使用代理IP平台，可以根据实际情况进行所需要的的地域IP选择，从而跳出地域访问限制(如A想访问C网站，但是中间网络存在问题，则可以先通过访问B代理，再由B代理访问C，实现跳出限制)。

代理IP使用的实战

  通过前面的理论知识铺垫，下面通过实战的方式来讲解代理IP的使用，帮助大家更好地理解代理IP在实际业务中发挥的作用。

一、选择合适代理池

  本次演示是通过：IPIDEA代理池，注册即可领取100M流量，不够还可以根据需要购买。

  地址：http://www.ipidea.net

  流程一：生成API链接

  流程二：将生成的API链接保存供程序使用

二、实战案例

  案例目的： 爬取亚马逊下网站电脑的价格进行数据分析

  网战地址： https://www.amazon.cn/gp/browse.html?node=106200071&ref_=nav_em__pc_notebook_0_2_3_2

  逻辑分析： 通过浏览器调试工具查询到需要获取信息的标签，然后使用xpath获取指定元素数据，具体如下图：

  实现代码：

import requests
import json
from lxml import etree

# 代理对象
proxies = {}
# 代理IP URL获取代理IP
proxy_pool_url = '你在ipidea平台申请的代理池URL地址'
res = requests.get(proxy_pool_url)
# 将响应数据转换诚json对象
resJson = json.loads(res.text)
print(resJson)
# 组装代理池(此处省略ip封禁时切换ip地址的逻辑，需要的可以可以自定义)
for item in resJson["data"]:
    http_itemStr = "http://"+ item["ip"] + ":"+ str(item["port"])
    https_itemStr = "https://"+ item["ip"] + ":"+ str(item["port"])
    proxies["http"] = http_itemStr
    #proxies["https"] = https_itemStr

print(proxies)

# 伪装成浏览器进行访问
headers = {
    'Connection': 'keep-alive',
    'Cache-Control': 'max-age=0',
    'rtt': '50',
    'downlink': '10',
    'ect': '4g',
    'sec-ch-ua': '" Not;A Brand";v="99", "Google Chrome";v="97", "Chromium";v="97"',
    'sec-ch-ua-mobile': '?0',
    'sec-ch-ua-platform': '"Windows"',
    'Upgrade-Insecure-Requests': '1',
    'User-Agent': 'Mozilla/5.0 (Windows NT 10.0; WOW64) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/97.0.4692.71 Safari/537.36',
    'Accept': 'text/html,application/xhtml+xml,application/xml;q=0.9,image/avif,image/webp,image/apng,*/*;q=0.8,application/signed-exchange;v=b3;q=0.9',
    'Sec-Fetch-Site': 'same-origin',
    'Sec-Fetch-Mode': 'navigate',
    'Sec-Fetch-User': '?1',
    'Sec-Fetch-Dest': 'document',
    'Referer': 'https://www.amazon.cn/default.asp',
    'Accept-Language': 'zh-CN,zh;q=0.9,en;q=0.8'
}
# 查询参数
params = {
    'node': '106200071',
    'ref_': 'nav_em__pc_notebook_0_2_3_2',
}

# 使用代理IP发起爬虫请求
response = requests.get('https://www.amazon.cn/gp/browse.html', params, headers=headers, proxies=proxies)
# 读取电脑名称
name_list = etree.HTML(response.text).xpath('//h2/text()')
# 读取电脑价格
price_list = etree.HTML(response.text).xpath('//span[@class="a-offscreen"]/text()')
# 输出电脑名称和价格
for name, price in zip(name_list, price_list):
    # 去除名称前后的制表符和换换行符
    nameStr = name.strip();
    print(nameStr, price, '\n')

  完成效果：

写在最后

  工欲善其事必先利其器，稳定性对于程序有着至关重要的作用，程序的操作频率越高，被限制的机率就越大，引入代理IP可以规避掉大部分风险。IPIDEA代理池是一个不错的选择，除了可用IP量(9000多万)大外，还提供了住宅IP等功能，有类似需求的可以到官网进一步了解。