淺入深出：一次提問引發的深思，從此再也不怕「亂碼」問題
這是戀習Python之淺入深出系列第3篇原創首發文章
作者|丁彥軍
來源|戀習Python（ID：sldata2017）
轉載請聯繫授權（微信ID：2394608316）
近日，有位粉絲向我請教，在爬取某網站時，網頁的源代碼出現了中文亂碼問題。之前關於爬蟲亂碼有很多粉絲的各式各樣的問題，今天戀習Python與大家一起總結下關於網路爬蟲的亂碼處理。注意，這裡不僅是中文亂碼，還包括一些如日文、韓文 、俄文、藏文之類的亂碼處理，因為他們的解決方式 是一致的，故在此統一說明。
一、亂碼問題的出現
就以爬取51job網站舉例，講講為何會出現「亂碼」問題，如何解決它以及其背後的機制。
代碼示例：
import requests
url = "http://search.51job.com"
res = requests.get(url)
print(res.text)
顯示結果：
列印res.text時，發現了什麼？中文亂碼！！！不過發現，網頁的字符集類型採用的gbk編碼格式。
我們知道Requests 會基於 HTTP 頭部對響應的編碼作出有根據的推測。當你訪問 r.text 之時，Requests 會使用其推測的文本編碼。你可以找出 Requests 使用了什麼編碼，並且能夠使用r.encoding 屬性來改變它。
接下來，我們一起通過resquests的一些用法，來看看Requests 會基於 HTTP 頭部對響應的編碼方式。
print(res.encoding) #查看網頁返回的字符集類型
print(res.apparent_encoding) #自動判斷字符集類型
輸出結果為：
可以發現Requests 推測的文本編碼（也就是網頁返回即爬取下來後的編碼轉換）與源網頁編碼不一致，由此可知其正是導致亂碼原因。
二、亂碼背後的奧秘
當源網頁編碼和爬取下來後的編碼轉換不一致時，如源網頁為gbk編碼的位元組流，而我們抓取下後程序直接使用utf-8進行編碼並輸出到存儲文件中，這必然會引起亂碼，即當源網頁編碼和抓取下來後程序直接使用處理編碼一致時，則不會出現亂碼，此時再進行統一的字元編碼也就不會出現亂碼了。最終爬取的所有網頁無論何種編碼格式，都轉化為utf-8格式進行存儲。
注意：區分源網編碼A-gbk、程序直接使用的編碼B-ISO-8859-1、統一轉換字元的編碼C-utf-8。
在此，我們拓展講講unicode、ISO-8859-1、gbk2312、gbk、utf-8等之間的區別聯繫，大概如下：
最早的編碼是iso8859-1，和ascii編碼相似。但為了方便表示各種各樣的語言，逐漸出現了很多標準編碼。iso8859-1屬於單位元組編碼，最多能表示的字元範圍是0-255，應用於英文系列。很明顯，iso8859-1編碼表示的字元範圍很窄，無法表示中文字元。
1981年中國人民通過對 ASCII 編碼的中文擴充改造，產生了 GB2312 編碼，可以表示6000多個常用漢字。但漢字實在是太多了，包括繁體和各種字元，於是產生了 GBK 編碼，它包括了 GB2312 中的編碼，同時擴充了很多。中國又是個多民族國家，各個民族幾乎都有自己獨立的語言系統，為了表示那些字元，繼續把 GBK 編碼擴充為 GB18030 編碼。每個國家都像中國一樣，把自己的語言編碼，於是出現了各種各樣的編碼，如果你不安裝相應的編碼，就無法解釋相應編碼想表達的內容。終於，有個叫 ISO 的組織看不下去了。他們一起創造了一種編碼 UNICODE ，這種編碼非常大，大到可以容納世界上任何一個文字和標誌。所以只要電腦上有 UNICODE 這種編碼系統，無論是全球哪種文字，只需要保存文件的時候，保存成 UNICODE 編碼就可以被其他電腦正常解釋。UNICODE 在網路傳輸中，出現了兩個標準 UTF-8 和 UTF-16，分別每次傳輸 8個位和 16個位。於是就會有人產生疑問，UTF-8 既然能保存那麼多文字、符號，為什麼國內還有這麼多使用 GBK 等編碼的人？因為 UTF-8 等編碼體積比較大，占電腦空間比較多，如果面向的使用人群絕大部分都是中國人，用 GBK 等編碼也可以。
也可以這樣來理解：字元串是由字元構成，字元在計算機硬體中通過二進位形式存儲，這種二進位形式就是編碼。如果直接使用 「字元串??字元??二進位表示（編碼）」 ，會增加不同類型編碼之間轉換的複雜性。所以引入了一個抽象層，「字元串??字元??與存儲無關的表示??二進位表示（編碼）」 ，這樣，可以用一種與存儲無關的形式表示字元，不同的編碼之間轉換時可以先轉換到這個抽象層，然後再轉換為其他編碼形式。在這裡，unicode 就是 「與存儲無關的表示」，utf—8 就是 「二進位表示」。
三、亂碼的解決方法
根據原因來找解決方法，就非常簡單了。
方法一：直接指定res.encoding
import requests
url = "http://search.51job.com"
res = requests.get(url)
res.encoding = "gbk"
html = res.text
print(html)
方法二：通過res.apparent_encoding屬性指定
import requests
url = "http://search.51job.com"
res = requests.get(url)
res.encoding = res.apparent_encoding
html = res.text
print(html)
方法三：通過編碼、解碼的方式
import requests
url = "http://search.51job.com"
res = requests.get(url)
html = res.text.encode(iso-8859-1).decode(gbk)
print(html)
輸出結果：
基本思路三步走：確定源網頁的編碼A---gbk、程序通過編碼B---ISO-8859-1對源網頁數據還原、統一轉換字元的編碼C-utf-8。至於為啥為出現統一轉碼這一步呢？ 網路爬蟲系統數據來源很多，不可能使用數據時，再轉化為其原始的數據，假使這樣做是很廢事的。所以一般的爬蟲系統都要對抓取下來的結果進行統一編碼，從而在使用時做到一致對外，方便使用。
比如如果我們想講網頁數據保存下來，則會將起轉為utf-8，代碼如下：
with open("a.txt",w,encoding=utf-8) as f:
f.write(html)
四、總結
關於網路爬蟲亂碼問題，戀習Python不僅給出了一個解決方案，還深入到其中的原理，由此問題引申出很多有意思的問題，如，utf-8、gbk、gb2312的編碼方式怎樣的？為什麼這樣轉化就可以解決問題？
最後，多動腦，多思考，多總結，致每一位碼農！
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