HTTP和HTTPS

HTTP:Hyper Text Transfer Protocol 超文件传输协议
HTTP协议是用于网络传输超文本数据到本地的传输协议

HTTPS:Hyper Text Transfer Protocol over Secure Socket Layer 超文本传输安全协议
HTTPS协议是HTTP的安全版，加入SSL层，数据传输经过SSL加密。使用HTTPS可以保证数据通过安全的通道来进行传输。还能确定网站的真实性，采用https的服务器必须从CA （Certificate Authority）申请一个用于证明服务器用途类型的证书。

访问部分网页时，有时候会碰到提示不安全或HTTPS打叉的情况，这可能是由以下原因导致:
1.证书已过过期
2.证书跟域名不对应
3.证书不是由标准CA机构颁发

HTTP 请求过程

我们平常上网，在浏览器中输入网址，再回车，浏览器显示网页内容。 实际上，这个过程是浏览器向网站所在的服务器发送了一个请求，网站服务器接收到这个请求后进行处理和解析，然后返 回对应的响应，响应里包含了要显示的网页内容，浏览器在接收到这个响应后，对内容进行解析并显示。

HTTP 请求分为四部分内容

• 请求方法（ Request Method ）

  常用请求方法

方法	说明
GET	请求获取特定的资源
HEAD	请求页面报头
POST	提交表单或上传文件等，数据包含在请求体中
PUT	替换服务器指定文档中的内容
DELETE	请求服务器删除指定的页面
CONNECT	把服务器当作跳板，让服务器代替客户端访问其它页面
OPTIONS	允许客户端查看服务器的性能
TRACE	回显服务器收到的请求，主要用于测试或诊断

GET请求和POST请求的区别
一、GET 请求中的参数包含在 URL 里面，数据可以在 URL 中看到，而 POST 请求的 URL 不会包 含这些数据，数据都是通过表单形式传输的，会包含在请求体中 。
二、GET 请求提交的数据最多只有 1024 字节，而 POST 方式没有限制 。

• 请求的网址( Request URL ）

  要访问的网址

• 请求头（ Request Headers ）

  服务器使用的附加信息。
  常用请求头信息如下：

请求头	说明
Accept	请求报头域，用于指定客户端可以接受哪些类型的信息，如：Accept:text/plain,text/html
Accept-Charset	浏览器可以接受的字符编码集。 如：Accept-Charset:utf-8
Accept-Language	指定客户端可以接受的语言类型 如：Accept-Language:en,zh
Accept-Encoding	指定客户端可以接受的内容编码 如： Accept-Encoding:compress,gzip
Accept-Ranges	可以请求网页实体的一个或者多个子范围字段 如：Accept-Ranges:bytes
Authorization	HTTP授权的授权证书 如：Authorization:Basic QWxhZGRpbjpvcGVuIHNlc2FtZQ==
Cache-Control	指定请求和响应遵循的缓存机制 如：Cache-Control:no-cache
Connection	表示是否需要持久连接。（HTTP 1.1默认进行持久连接） 如：Connection:close
Content-Length	请求的内容长度 如：Content-Length:348
Host	用于指定请求资源的主机IP和端口号，其内容为请求URL的原始服务器或网关的位置。从HTTP1.1版本开始，请求必须包含此内容
Cookies	网站为了辨别用户进行会话跟踪而存储在用户本地的数据。它的主要功能是维持当前访问会话 。 例如，我们输入用户名和密码成功登录某个网站后，服务器会用会话保存登录状态信息，后面我们每次刷新或请求该站点的其他页面时，会发现都是登录状态，这就是 Cookies 的功劳 。 Cookies 里有信息标识了我们所对应的服务器的会话，每次浏览器在请求该站点的页面时，都会在请求头中加上 Cookies 并将其发送给服务器，服务器通过 Cookies 识别出是我们自己，并且查出当前状态是登录状态，所以返回结果就是登录之后才能看到的网页内容 。
Referer	标识这个请求是从哪个页面发过来的，服务器可以拿到这一信息并做相应的处理，如做来源统计、防盗链处理等
User-Agent	简单UA，它是一个特殊的字符串头，可以使服务器识别客户使用的操作系统及版本、浏览器及版本信息。使用爬虫抓取时，可以使用UA伪装成浏览器，否则容易被检测到是机器访问。
Content-Type	也叫互联网媒体类型（Internet Media Type）或都MIME类型，在HTTP协议消息头中，它用来表示具体请求中的媒体类型信息。如text/html代表HTML格式，image/gif代表gif图片。如果MIME类型指定不对，可能会导致POST提交后，无法正常响应，从而获取不到自己想要的内容。如：Content-Type:application/x-www-form-urlencoded

请求头

• 请求体（ Request Body ）

  请求体一般承载的内容是POST请求中的表单数据，对于GET请求而言，请求体为空。

  Content-Type和POST提交数据方式的关系

Content-Type	提交数据的方式
application/x-www-form-urlencoded	表单数据
multipart/form-data	表单文件上传
application/json	序列化json数据
text/xml	XML数据

HTTP响应

• HTTP常用响应状态码

状态码	说明
200	OK
304	NOT MODIFIED
401	UNAUTHORIZED
403	FORBIDDEN
404	NOT FOUND
405	METHOD NOT ALLOWED
501	NOT IMPLEMENTED

• 响应头

  常用头信息如下

响应头	说明
Date	标识响应产生的时间
Last-Modified	指定资源的最后修改时间
Content-Encoding	指定响应内容的编码
Server	包含服务器的信息，比如名称、版本号等
Content-Type	文档类型，指定返回的数据类型是什么，如text/html代表返回的是HTML文档
Set-Cookie	设置Cookie。响应头中的Set-Cookie告诉浏览器需要将此内容放在Cookies中，下次请求携带Cookies请求
Expires	指定响应的过期时间，可以使代理服务器或浏览器将加载的内容更新到缓存中，如果再次访问时，就可以直接从缓存中加载，降低服务器的负载，缩短加载时间

响应头

• 响应体

  最重要的当属响应体的内容了。响应的正文数据都在响应体中，比如请求网页时，它的响应体就是网页的 HTML 代码；请求一张图片时，它的响应体就是图片的二进制数据。我们做爬虫请求网页后，要解析的 内容就是响应体。

响应体

HTTP无状态协议

HTTP无状态协议，是指HTTP协议对于事务处理没有记忆能力。缺少状态意味着如果后续处理需要前面的信息，则它必须重传，这样可能导致每次连接传送的数据量增大。另一方面，在服务器不需要先前信息时它的应答就较快。

Session(会话)和Cookie

Session和 Cookies是为了保持 HTTP 连接状态。HTTP本身是一个无状态的连接协议，为了支持客户端与服务器之间的交互，我们就需要通过不同的技术为交互存储状态，而这些不同的技术就是Cookie和Session了。

• Session(会话)
  会话位于服务器端。在Web中，会话对象用来存储特定用户会话所需的属性及配置信息。这样，当用户在Web页之间跳转时，存储在会话对象中的变量将不会丢失。当用户请求访问Web页时，如果该用户没有会话，则Web服务器将自动创建一个会话对象。当会话过期或被放弃后，服务器将终止该会话。

• Cookie
  Cookie位于客户端。Cookie，有时也用其复数形式 Cookies，指某些网站为了辨别用户身份、进行Session跟踪而储存在用户本地终端上的数据（通常经过加密）。（Cookie可以叫做浏览器缓存）

当客户端第一次请求服务器时，服务器会返回一个请求头中带有Set-Cookie字段的响应给客户端，用于标记是哪一个用户，客户端浏览器会把Cookies保存起来。当浏览器下一次再请求该网站时，浏览器会把此Cookies放到请求头一起提交给服务器，Cookies携带了会话ID信息，服务器检查该Cookies即可找到对应的会话是什么，然后再判断会话来识别用户状态。在成功登录某个网站时，服务器会告诉客户端设置哪些Cookies信息，在后续访问该页面时，客户端会把Cookie发送给服务器，服务器再找到对应的会话加以判断。如果会话中的某些设置登录状态的变量有有效的，那就证明用户处于登录状态，可以看到登录之后的网页内容，反之，可能会要求重新登录，或者看到未登录前的页面。

所有Cookies和会话需要配合，一个处于客户端，一个处于服务器，二者共同协作，就实现了登录会话控制。

有很多网站有记住登录的功能。原理是把Cookie的Expires得比较长,而且Cookie里会记录会话ID信息。当再次访问记住登录的页面时，仍然能够通过本地的Cookie找以原来的会话ID，这就实现了保持登录状态的功能

Cookie的结构

Cookie结构

• Name
  Cookie的名称，一旦创建，不可修改。
• Value
  该Cookie的值。如果值为Unicode字符，需要为字符编码。如果值为二进制数据，则需要使用BASE64编码
• Domain
  可以访问该Cookie的域名.如.baidu.com。如果为N/A，则表示该值不适用
• Expires /Max Age
  表示Cookie失效的时间，单位为秒。如果为正数，则该Cookie在Max Age秒之后失效。如果为负数或N/A，则关闭浏览器Cookie就失效。
• Path
  该Cookie的使用路径。如果设置为/path/，则只有路径为/path/的页面可以访问该Cookie。如果为/，则本域名下的所有页面都可访问该Cookie
• Size
  该Cookie的大小
• HTTP
  Cookie的httponly属性。或此属性为true，则只有在HTTP头中会带有此Cookie的信息。
• Secure
  该Cookie是否仅被使用安全协议传输

爬虫原理

爬虫其实就是获取网页，并提取网页信息的程序。

爬虫的步骤

• 获取网页
  使用代码抓取网页的源码内容。
  可以使用以下几种方法

1. HttpWebRequest/HttpWebResponse
   这是.Net类库提供的类，可以方便的抓取网页源码，优点是使用方便，缺点是不能抓取动态页面。
2. 使用Selenium
   Selenium本身是一个自动化浏览器测试工具，但也可以被用于爬虫。通过使用不同的浏览器驱动，可以支持不同的浏览器，包括IE（7, 8, 9, 10, 11），Mozilla Firefox，Safari，Google Chrome，Opera等. 优点是可以获取动态页面，而且可以模拟鼠标点击，拖动等操作。缺点是会弹出浏览器窗体。·
3. 嵌入浏览器
   可以使用WebBrowser/CEF等浏览器控件。抓取原理是使用内嵌浏览器打开一个页面，再获取页面源码。这种方式的优点是可以抓取动态页面，缺点是抓取是被动的，不能主动控制。
4. 无头浏览器
   无头浏览器和嵌入浏览器获取网页源码的原理是一样的，都是使用浏览器打开一个页面，再获取源码。但它是以Headless方式运行，可以不用显示在界面上。在C#中常用的是Puppeteer-Sharp，这个库还支持主动等待抓取结果。

• 提取网页信息

  网页源码获取到之后，我们需要对自己想要的内容进行提取，最常用的，肯定就是链接里的图片和视频等。 在C#中，可以使用以下方式来提取网页信息

1. 正则表达式
   这种方式虽然需要学习正则表达式的相关知识，但功能强大，几乎无所不能。这里我做了一些总结，可以参考一下

2. 使用AngleSharp/HtmlAgilityPack等支持DOM的HTML解析库。
   HtmlAgilityPack支持XPath查询，暂不支持CSS选择器。AngleSharp支持CSS选择器，暂不支持XPath查询

   附加：

   1. 如果使用的是CEF/Puppeteer-Sharp，可以执行js来进行信息提取
   2. 如果使用的是Selenium，可直接使用Selenium自带的CSS选择器和XPath查询来进行信息提取

• 保存数据
  这里得看自己需求，推荐SQLite/Berkeley DB等嵌入式数据库，Redis和Mongodb也是不错的选择。

如何抓取动态网页的内容

动态网页指的是采用 了Ajax 、前端模块化工具来构建，整个网页由 JavaScript 动态渲染出来的页面。
对于这种情况，我们可以分析其后台 Ajax 接口，也可使用 Selenium/CEF/Puppeteer-Sharp这样的库来实现模拟 JavaScript渲染 。

编程相关

• 在.NET中发送 Xml Post请求和接受Xml的Post请求时，修改请求端Content-Type 为“text/xml”(httpclient.Headers.Add("Content-Type", "text/xml");)

• 下载网页的基本原理是和Web服务器建立Socket连接。发送请求后，再接收数据。在.Net中，可以使用封装好的WebRequest类进行操作

• 使用HttpWebRequest实现多线程下载的核心是：HttpWebRequest提供了一个AddRange方法，可以指定下载的文件数据范围

其它

深网和暗网

• 深网 深网是Web的一部分，与浅网对立。浅网是互联网上搜索引擎可以抓到的那部分网络。据估计，互联网中其实约90%的网络都是深网。 因为谷歌不能做像表单提交这类事情，也找不到那些没有直接链接到顶层域名上的网页，或者因为有robots.txt禁止而不能查看网站， 所以浅网的数量相对深网还是比较少的。
• 暗网
  暗网，也被称为darknet，则完全是另一种网络。它们也建立在已有的网络硬件基础上，但是使用Tor或者另一个客户端，带有运行在HTTP之上的应用协议， 提供了一个信息交换的安全渠道。(可以查看这篇文章来获取暗网的更多介绍：https://www.cnblogs.com/lsdb/p/10018830.html)