获取代理IP地址

作者博客地址：http://www.yooongchun.cn/

很多时候，需要用到代理IP。比如在开发爬虫程序的时候，为了反爬，需要使用代理IP。

首先给出程序实现的功能，然后再来说明开发思路：

完整代码下载地址：
https://github.com/yooongchun/ProxyIP
功能：
- 从指定的网站抓取代理IP地址并存入数据库all_ip_table中，当前抓取的地址包括：
  - 西刺网站
  - 快代理网站
  - 66代理网站
  - 89代理网站
  - 秘密代理网站
  - data5u网站
  - 免费代理IP网站
  - 云代理网站
  - 全网代理网站
- 对保存在数据库表all_ip_table中的IP地址进行定时筛选，有效的添加到ip_table 中，无效的删除
- 对保存在ip_table中的IP地址进行定期校验，无效的删除
基本逻辑：
- 程序包含了4个.py文件，各个模块功能如下：
  - config 模块用来配置程序信息打印级别和打印位置你只需要在该位置的config 函数中指定参数然后在别的模块中这样调用：
```
import config
config.config()
```
  - database 模块用来提供存储数据库操作，包括：添加到数据库、从数据库中获取和删除操作，你只需要这样调用：
```
from database import IP_Pool
pool=IP_Pool(database_name,ip_table_name)
pool.push(ip_list)# 存入
pool.pull(random_flag)# 取出,random_flag 为True时随机取一个
pool.delete(ip) # 删除，ip为None时删除所有记录
```
  - UA模块用来提供网络请求头，主要是UA和referer，该模块用来模拟不同的浏览器请求头，这样调用：
```
from UA import FakeUserAgent
headers=FakeUserAgent().get_random_headers()
```
  - ProxyIP 模块是程序的核心模块，包含了两个类，Crawl 类用来抓取IP，使用多线程模式抓取，Validation 类用来校验IP，其中multiple_filter 函数用来从all_ip_table 中筛选有效IP，而multiple_validation 用来从ip_table中定时校验IP，无效删除，启用该模块即可运行抓取和校验进程，用法：
    
    启动main函数即可启用抓取进程和验证进程（双进程模式）。
```
mian()
```
    如果只想启用抓取IP的进程，则运行:
```
crawl=Crawl(database_name, valid_ip_table_name, all_ip_table_name)
crawl.run()
```
    如果只想启用验证进程，则运行：
```
validation=Validation(database_name, valid_ip_table_name,all_ip_table_name)
validation.run()
```

以下简要说明开发的思路：

首先需要到提供代理IP的网站去抓取代理IP，使用的网站已经列举在文章开头。这里涉及两个主要内容：去网站上请求网页，然后解析网页获取IP地址。请求网页使用requests 库，最简单的请求方式为：
```
response = requests.get(url)
```
有时，请求次数过多，也会被网站禁止访问，因而可以使用代理IP去请求：
```
response = requests.get(url=url, headers=headers,proxies=proxies,timeout=5)
```
这里，headers 是请求头，proxies是代理IP，代理IP构造方式为：
```
proxies={"http": "http://" + IP+":"+PORT,"https":"https://"+IP+":"+PORT} # IP地址+端口
```
获得请求的网页之后，判断返回是否正确：
```
response.status_code==200
```
若返回正确，则可进行网页解析。网页解析使用BeautifulSoup 库，Python3 和Windows10 环境下使用pip3 命令安装：
```
pip3 install bs4
```
要获取解析内容，先要知道返回的网页结构，可以通过Google 浏览器查看网页结构：
```
打开网页--按下F12--选择Elements
```
经过查看，发现IP地址均储存在td 标签下，使用正则表达式来提取：
```
all_ip = []
soup = BeautifulSoup(html, "lxml")
tds = soup.find_all("td")
for index, td in enumerate(tds):
    if not re.match(r"^d+.d+.d+.d+$",re.sub(r"s+|
+|	+", "", td.text)):
        pass
    all_ip.append(re.sub(r"s+|
+|	+", "", td.text))
```
这里用到一个lxml解析库，没有的话需要单独安装：
```
pip3 install lxml
```

接下来需要把IP地址储存到数据库中，方便使用，储存用到的数据库是SQLite，基本操作包括：

加入数据库：

def push(self, IP_list):
    '''存储IP，传入一个列表，格式为[[IP,PORT,ADDRESS,TYPE,PROTOCOL],...]'''
    logging.info(u"写入数据库表：%s..." % (self.__table_name))
    try:
        conn = sqlite3.connect(self.__database_name, isolation_level=None)
        conn.execute(
            "create table if not exists %s(IP CHAR(20) UNIQUE, PORT INTEGER,ADDRESS CHAR(50),TYPE CHAR(50),PROTOCOL CHAR(50))"
            % self.__table_name)
        except Exception:
            logging.error("连接数据库出错,退出：{}".format(self.__database_name))
            return
        for one in IP_list:
            if len(one) < 5:
                logging.error("IP格式不正确：{}，跳过！".format(one))
                continue
                conn.execute(
                    "insert or ignore into %s(IP,PORT,ADDRESS,TYPE,PROTOCOL) values (?,?,?,?,?)"
                    % (self.__table_name),
                    (one[0], one[1], one[2], one[3], one[4]))
                conn.commit()
                conn.close()

从数据库中提取：


def pull(self, random_flag=False):
    '''获取IP，返回一个列表'''
    try:
        conn = sqlite3.connect(self.__database_name, isolation_level=None)
        conn.execute(
            "create table if not exists %s(IP CHAR(20) UNIQUE, PORT INTEGER,ADDRESS CHAR(50),TYPE CHAR(50),PROTOCOL CHAR(50))"
            % self.__table_name)
        except Exception:
            logging.error("连接数据库出错：{}".format(self.__database_name))
            return
        cur = conn.cursor()
        if random_flag:
            cur.execute("select * from %s order by random() limit 1" %
                        self.__table_name)
            response = cur.fetchone()
            else:
                cur.execute("select * from %s" % self.__table_name)
                response = cur.fetchall()
                cur.close()
                conn.close()
                return response

以及删除：


def delete(self, IP=None):
    '''删除指定的记录'''
    try:
        conn = sqlite3.connect(self.__database_name, isolation_level=None)
        conn.execute(
            "create table if not exists %s(IP CHAR(20) UNIQUE, PORT INTEGER,ADDRESS CHAR(50),TYPE CHAR(50),PROTOCOL CHAR(50))"
            % self.__table_name)
        except Exception:
            logging.error("连接数据库出错：{}".format(self.__database_name))
            return
        cur = conn.cursor()
        if IP is not None:
            logging.info(u"删除记录：{}	{}".format(self.__table_name, IP[0]))
            cur.execute("delete from %s where IP=?" % self.__table_name,
                        (IP[0], ))
            else:
                logging.info(u"删除所有记录:{}".format(self.__table_name))
                cur.execute("delete from %s" % self.__table_name)
                cur.close()
                conn.close()

然后需要对数据进行校验。包括从抓取到的IP中进行筛选有效IP和对有效IP进行定期校验，校验用到的网址为：http://httpbin.org/get 校验的思路就是用获得的IP构造代理IP，使用随机请求头取访问该网址，如果访问正常，说明该IP有效，则添加到数据库中，校验函数：

def __check_ip_validation(self, ip):
        '''校验IP地址有效性'''
        try:
            IP = str(ip[0]) + ":" + str(ip[1])
        except Exception:
            return None
        re_conn_time = 2
        cnt = 0
        while cnt < re_conn_time:
            cnt += 1
            try:
                proxies = {"http": "http://" + IP}
                response = requests.get(
                    url=self.__URL,
                    headers=FakeUserAgent().get_random_headers(),
                    proxies=proxies,
                    timeout=5)
            except Exception:
                time.sleep(2 * random.random())
                response = None
        if response is None:
            return
        if int(response.status_code) == 200 and IP.split(
                ":")[0] in response.text:
            return True
        else:
            return False

注意：从网站上获取到的IP有的是非高匿的（虽然用了代理，但是网站仍能够知道你的真实IP），因而还需要校验IP地址是否高匿，方法非常简单，因为抓取的时候保存了此信息，只需要判断一下即可：

def __check_ip_anonumous(self, ip):
        '''检验IP是否高匿名'''
        if "高匿" in str(ip):
            return True
        else:
            return False

接下来就是一些琐碎的处理，包括信息打印，异常处理等等。另外，上面给出的代码都是核心语句，并不是完整代码，完整代码请到github 下载，地址：https://github.com/yooongchun/ProxyIP。

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