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# 21.5. `urllib` — URL による任意のリソースへのアクセス

ノート

`urllib` モジュールは、Python 3.0では `urllib.request`, `urllib.parse`, `urllib.error` モジュールに分解されました。 2to3 ツールが自動的にソースコードのimportを修正します。 また、 `urllib.urlopen()` 関数は削除され、 `urllib2.urlopen()` が残りました。

このモジュールはワールドワイドウェブ (World Wide Web) を介してデータを取り寄せるための高レベルのインタフェースを提供します。 特に、関数 `urlopen()` は組み込み関数 `open()` と同様に動作し、ファイル名の代わりにファイルユニバーサルリソースロケータ (URL) を指定することができます。いくつかの制限はあります — URL は読み出し専用でしか開けませんし、seek 操作を行うことはできません。

## 21.5.1. 高レベルインタフェース

`urllib.``urlopen`(url[, data[, proxies]])

  URL で表されるネットワーク上のオブジェクトを読み込み用に開きます。 URL がスキーム識別子を持たないか、スキーム識別子が `file:` である場合、ローカルシステムのファイルが (広範囲の改行サポートなしで) 開かれます。それ以外の場合は ネットワーク上のどこかにあるサーバへのソケットを開きます。接続を作ることができない場合、例外 `IOError` が送出されます。全ての処理がうまくいけば、ファイル類似のオブジェクトが返されます。このオブジェクトは以下のメソッド: `read()`, `readline()`, `readlines()`, `fileno()`, `close()`, `info()` `getcode()`, `geturl()` をサポートします。また、イテレータ(iterator)プロトコルも正しくサポートしています。注意: `read()` の引数を省略または負の値を指定しても、データストリームの最後まで読みこむ訳ではありません。ソケットからすべてのストリーム を読み込んだことを決定する一般的な方法は存在しません。

  `info()`, `getcode()`, `geturl()` メソッドを除き、これらのメソッドはファイルオブジェクトと同じインタフェースを持っています — このマニュアルの ファイルオブジェクト セクションを参照してください。 (このオブジェクトは組み込みのファイルオブジェクトではありませんが、まれに本物の組み込みファイルオブジェクトが必要な場所で使うことができません)

  `info()` メソッドは開いた URL に関連付けられたメタ情報を含む `httplib.HTTPMessage` クラスのインスタンスを返します。 URL へのアクセスメソッドが HTTP である場合、メタ情報中のヘッダ情報はサーバが HTML ページを返すときに先頭に付加するヘッダ情報です (Content-Length および Content-Type を含みます)。 アクセスメソッドが FTP の場合、ファイル取得リクエストに応答してサーバがファイルの長さを返したときには (これは現在では普通になりましたが) Content-Length ヘッダがメタ情報に含められます。 Content-type ヘッダは MIME タイプが推測可能なときにメタ情報に含められます。 アクセスメソッドがローカルファイルの場合、返されるヘッダ情報にはファイルの最終更新日時を表す Date エントリ、ファイルのサイズを示す Content-Length エントリ、そして推測されるファイル形式の Content-Type エントリが含まれます。 `mimetools` モジュールを参照してください。

  `geturl()` メソッドはページの実際の URL を返します。場合によっては、HTTP サーバはクライアントの要求を他の URL に振り向け (redirect 、リダイレクト ) します。関数 `urlopen()` はユーザに対してリダイレクトを透過的に 行いますが、呼び出し側にとってクライアントがどの URL にリダイレクトされたかを知りたいときがあります。 `geturl()` メソッドを 使うと、このリダイレクトされた URL を取得できます。

  `getcode()` メソッドは、レスポンスと共に送られてきたHTTPステータスコードを返します。 URLがHTTP URLでなかった場合は、 `None` を返します。

  url に `http:` スキーム識別子を使う場合、 data 引数を与えて `POST` 形式のリクエストを行うことができます (通常リクエストの形式は `GET` です)。引数 data は標準の application/x-www-form-urlencoded 形式でなければなりません; 以下の `urlencode()` 関数を参照してください。

  `urlopen()` 関数は認証を必要としないプロキシ (proxy) に対して透過的に動作します。Unix または Windows 環境では、 Python を起動する前に、環境変数 `http_proxy`, `ftp_proxy` にそれぞれのプロキシサーバを指定する URL を設定してください。例えば (`'%'` はコマンドプロンプトです):

      % http_proxy="http://www.someproxy.com:3128"
      % export http_proxy
      % python
      ...

  `no_proxy` 環境変数は、proxyを利用せずにアクセスするべきホストを指定するために利用されます。 設定する場合は、カンマ区切りの、ホストネーム suffix のリストで、オプションとして `:port` を付けることができます。例えば、 `cern.ch,ncsa.uiuc.edu,some.host:8080`.

  Windows 環境では、プロキシを指定する環境変数が設定されていない場合、プロキシの設定値はレジストリの Internet Settings セクションから取得されます。

  Macintosh 環境では、 `urlopen()` は「インターネットの設定」 (Internet Config) からプロキシ情報を取得します。

  別の方法として、オプション引数 proxies を使って明示的にプロキシを設定することができます。この引数はスキーム名をプロキシの URL にマップする 辞書型のオブジェクトでなくてはなりません。空の辞書を指定するとプロキシを使いません。 `None` (デフォルトの値です) を指定すると、上で述べた ように環境変数で指定されたプロキシ設定を使います。例えば:

      # http://www.someproxy.com:3128 を http プロキシに使う
      proxies = {'http': 'http://www.someproxy.com:3128'}
      filehandle = urllib.urlopen(some_url, proxies=proxies)
      # プロキシを使わない
      filehandle = urllib.urlopen(some_url, proxies={})
      # 環境変数からプロキシを使う - 両方の表記とも同じ意味です。
      filehandle = urllib.urlopen(some_url, proxies=None)
      filehandle = urllib.urlopen(some_url)

  認証を必要とするプロキシは現在のところサポートされていません。これは実装上の制限 (implementation limitation) と考えています。

  バージョン 2.3 で変更: proxies のサポートを追加しました。

  バージョン 2.6 で変更: .. Added `getcode()` to returned object and support for the `no_proxy` environment variable. 結果オブジェクトに `getcode()` を追加し、 `no_proxy` 環境変数に対応しました。

  バージョン 2.6 で撤廃: .. The `urlopen()` function has been removed in Python 3.0 in favor of `urllib2.urlopen()`. `urlopen()` 関数は、Python 3.0では `urllib2.urlopen()` に取って変わられるため、 廃止予定(deprecated)になりました。

`urllib.``urlretrieve`(url[, filename[, reporthook[, data]]])

  URL で表されるネットワーク上のオブジェクトを、必要に応じてローカルなファイルにコピーします。URL がローカルなファイルを指定していたり、 オブジェクトのコピーが正しくキャッシュされていれば、そのオブジェクトはコピーされません。タプル `(filename, headers)` を 返し、 filename はローカルで見つかったオブジェクトに対するファイル名で、 headers は `urlopen()` が返した (おそらくキャッシュされているリモートの) オブジェクトに `info()` を適用して得られるものになります。 `urlopen()` と同じ例外を送出します。

  2 つめの引数がある場合、オブジェクトのコピー先となるファイルの位置を指定します (もしなければ、ファイルの場所は一時ファイル (tmpfile) の 置き場になり、名前は適当につけられます)。 3 つめの引数がある場合、ネットワークとの接続が確立された際に一度 呼び出され、以降データのブロックが読み出されるたびに呼び出されるフック関数 (hook function) を指定します。フック関数には 3 つの引数が渡され ます; これまで転送されたブロック数のカウント、バイト単位で表されたブロックサイズ、ファイルの総サイズです。3 つ目のファイルの総サイズ は、ファイル取得の際の応答時にファイルサイズを返さない古い FTP サーバでは `-1` になります。

  url が `http:` スキーム識別子を使っていた場合、オプション引数 data を与えることで `POST` リクエストを行うよう指定することができます (通常リクエストの形式は `GET` です)。 data 引数は標準の application/x-www-form-urlencoded 形式でなくてはなりません; 以下の `urlencode()` 関数を参照してください。

  バージョン 2.5 で変更: `'urlretrieve()'()` は、予想 (これは Content-Length ヘッダにより通知されるサイズです) よりも取得できるデータ量が少ないことを検知した場合、 `ContentTooShortError` を発生します。これは、例えば、ダウンロードが 中断された場合などに発生します。

  Content-Length は下限として扱われます: より多いデータがある場合、 urlretrieve はそのデータを読みますが、より少ないデータしか取得できない場合、これは exception を発生します。

  このような場合にもダウンロードされたデータを取得することは可能で、これは exception インスタンスの `content` 属性に保存されています。

  Content-Length ヘッダが無い場合、urlretrieve はダウンロードされた データのサイズをチェックできず、単にそれを返します。この場合は、ダウンロードは成功したと見なす必要があります。

`urllib.``_urlopener`

  パブリック関数 `urlopen()` および `urlretrieve()` は `FancyURLopener` クラスのインスタンスを生成します。インスタンスは要求された動作に応じて使用されます。この機能をオーバライドするために、プログラマは `URLopener` または `FancyURLopener` のサブクラスを作り、そのクラスから生成したインスタンスを変数 `urllib._urlopener` に代入した後、呼び出したい関数を呼ぶことができます。例えば、アプリケーションが `URLopener` が定義しているのとは異なった User-Agent ヘッダを指定したい場合があるかも しれません。この機能は以下のコードで実現できます:

      import urllib

      class AppURLopener(urllib.FancyURLopener):
          version = "App/1.7"

      urllib._urlopener = AppURLopener()

`urllib.``urlcleanup`()

  以前の `urlretrieve()` で生成された可能性のあるキャッシュを消去します。

## 21.5.2. ユーティリティー関数

`urllib.``quote`(string[, safe])

  string に含まれる特殊文字を `%xx` エスケープで置換（quote）します。アルファベット、数字、および文字 `'_.-'` は quote 処理を行いません。オプションのパラメタ safe は quote 処理しない追加の文字を指定します — デフォルトの値は `'/'` です。

  例: `quote('/~connolly/')` は `'/%7econnolly/'` になります。

`urllib.``quote_plus`(string[, safe])

  `quote()` と似ていますが、加えて空白文字をプラス記号 (“+”) に置き換えます。これは HTML フォームの値を quote 処理する際に 必要な機能です。もとの文字列におけるプラス記号は safe に含まれていない限りエスケープ置換されます。上と同様に、 safe のデフォルトの値は `'/'` です。

`urllib.``unquote`(string)

  `%xx` エスケープをエスケープが表す 1 文字に置き換えます。

  例: `unquote('/%7Econnolly/')` は `'/~connolly/'` になります。

`urllib.``unquote_plus`(string)

  `unquote()` と似ていますが、加えてプラス記号を空白文字に置き換えます。これは quote 処理された HTML フォームの値を元に戻すのに必要な機能です。

`urllib.``urlencode`(query[, doseq])

  マップ型オブジェクト、または 2 つの要素をもったタプルからなるシーケンスを、 “URL にエンコードされた (url-encoded)” に変換して、 上述の `urlopen()` のオプション引数 data に適した形式にします。この関数はフォームのフィールド値でできた辞書を `POST` 型のリクエストに渡すときに便利です。返される文字列は `key=value` のペアを `'&'` で区切ったシーケンスで、 key と value の双方は上の `quote_plus()` で quote 処理されます。オプションのパラメタ doseq が与えられていて、その評価結果が真であった場合、シーケンス doseq の個々の要素について `key=value` のペアが生成されます。 2 つの要素をもったタプルからなるシーケンスが引数 query として使われた場合、各タプルの最初の値が key で、2 番目の値が value になります。 このときエンコードされた文字列中のパラメタの順番はシーケンス中のタプルの順番と同じになります。 `urlparse` モジュールでは、関数 `parse_qs()` および `parse_qsl()` を提供しており、クエリ文字列を解析して Python のデータ構造にするのに利用できます。

`urllib.``pathname2url`(path)

  ローカルシステムにおける記法で表されたパス名 path を、URL におけるパス部分の形式に変換します。この関数は完全な URL を生成するわけ ではありません。返される値は常に `quote()` を使って quote 処理されたものになります。

`urllib.``url2pathname`(path)

  URL のパスの部分 path をエンコードされた URL の形式からローカルシステムにおけるパス記法に変換します。この関数は path をデコード するために `unquote()` を使います。

## 21.5.3. URL Opener オブジェクト

class `urllib.``URLopener`([proxies[, **x509]])

  URL をオープンし、読み出すためのクラスの基礎クラス (base class)です。 `http:`, `ftp:`, `file:` 以外のスキームを使ったオブジェクトのオープンをサポートしたいのでないかぎり、 `FancyURLopener` を使おうと思うことになるでしょう。

  デフォルトでは、 `URLopener` クラスは User-Agent ヘッダとして `urllib/VVV` を送信します。ここで VVV は `urllib` のバージョン番号です。アプリケーションで独自の User-Agent ヘッダを送信したい場合は、 `URLopener` かまたは `FancyURLopener` のサブクラスを作成し、サブクラス定義においてクラス属性 `version` を適切な 文字列値に設定することで行うことができます。

  オプションのパラメタ proxies はスキーム名をプロキシの URL にマップする辞書でなくてはなりません。空の辞書はプロキシ機能を完全に オフにします。デフォルトの値は `None` で、この場合、 `urlopen()` の定義で述べたように、プロキシを設定する環境変数が 存在するならそれを使います。

  追加のキーワードパラメタは x509 に集められますが、これは `https:` スキームを使った際のクライアント認証に使われることがあります。 キーワード引数 key_file および cert_file が SSL 鍵と証明書を設定するためにサポートされています; クライアント認証をするには両方が必要です。

  `URLopener` オブジェクトは、サーバがエラーコードを返した時には `IOError` を発生します。

  `open`(fullurl[, data])

    適切なプロトコルを使って fullurl を開きます。このメソッドはキャッシュとプロキシ情報を設定し、その後適切な open メソッドを入力引数 つきで呼び出します。認識できないスキームが与えられた場合、 `open_unknown()` が呼び出されます。 data 引数は `urlopen()` の引数 data と同じ意味を持っています。

  `open_unknown`(fullurl[, data])

    オーバライド可能な、未知のタイプの URL を開くためのインタフェースです。

  `retrieve`(url[, filename[, reporthook[, data]]])

    url のコンテンツを取得し、 filename に書き込みます。 返り値はタプルで、ローカルシステムにおけるファイル名と、応答ヘッダを含む `mimetools.Message` オブジェクト(URLがリモートを指している場合)、または `None` (URL がローカルを指している場合) からなります。 呼び出し側の処理はその後 filename を開いて内容を読み出さなくてはなりません。 filename が与えられており、かつ URL がローカルシステム上の ファイルを示している場合、入力ファイル名が返されます。 URL がローカルのファイルを示しておらず、かつ filename が与えられていない場合、 ファイル名は入力 URL の最後のパス構成要素につけられた拡張子と同じ拡張子を `tempfile.mktemp()` につけたものになります。 reporthook を与える場合、この変数は 3 つの数値パラメタを受け取る関数でなくてはなりません。この関数はデータの塊 (chunk) がネットワークから読み込まれるたびに呼び出されます。ローカルの URL を与えた場合 reporthook は無視されます。

    url が `http:` スキーム識別子を使っている場合、オプションの引数 data を与えて `POST` リクエストを行うよう指定できます(通常のリクエストの形式は `GET` です)。 引数 data は標準の application/x-www-form-urlencoded 形式でなくてはなりません; 上の `urlencode()` を参照して下さい。

  `version`

    URL をオープンするオブジェクトのユーザエージェントを指定する変数です。 `urllib` を特定のユーザエージェントであると サーバに通知するには、サブクラスの中でこの値をクラス変数として値を設定するか、コンストラクタの中でベースクラスを呼び出す前に値を設定してください。

class `urllib.``FancyURLopener`(...)

  `FancyURLopener` は `URLopener` のサブクラスで、以下の HTTP レスポンスコード: 301、302、303、 307、および 401 を取り扱う機能を提供します。レスポンスコード 30x に対しては、 Location ヘッダを使って実際の URL を取得します。レスポンスコード 401 (認証が要求されていることを示す) に対しては、BASIC認証 (basic HTTP authintication) が行われます。レスポンスコード 30x に対しては、最大で maxtries 属性に指定された数だけ再帰呼び出しを行うようになっています。この値はデフォルトで 10 です。

  その他のレスポンスコードについては、 `http_error_default()` が呼ばれます。これはサブクラスでエラーを適切に処理するように オーバーライドすることができます。

  ノート

  RFC 2616 によると、 POST 要求に対する 301 および 302 応答はユーザの承認無しに自動的にリダイレクトしてはなりません。 実際は、これらの応答に対して自動リダイレクトを許すブラウザでは POST を GET に変更しており、 `urllib` でもこの動作を再現します。

  コンストラクタに与えるパラメタは `URLopener` と同じです。

  ノート

  基本的な HTTP 認証を行う際、 `FancyURLopener` インスタンスは `prompt_user_passwd()` メソッドを呼び出します。このメソッドはデフォルトでは実行を制御している端末上で認証に必要な情報を要求する ように実装されています。必要ならば、このクラスのサブクラスにおいてより適切な動作をサポートするために `prompt_user_passwd()` メソッドをオーバライドしてもかまいません。

  `FancyURLopener` クラスはオーバライド可能な追加のメソッドを提供しており、適切な振る舞いをさせることができます:

  `prompt_user_passwd`(host, realm)

    指定されたセキュリティ領域 (security realm) 下にある与えられたホストにおいて、ユーザ認証に必要な情報を返すための関数です。この関数が 返す値は `(user, password)` 、からなるタプルなくてはなりません。値はベーシック認証 (basic authentication) で使われます。

    このクラスでの実装では、端末に情報を入力するようプロンプトを出します; ローカルの環境において適切な形で対話型モデルを使うには、このメソッドを オーバライドしなければなりません。

exception `urllib.``ContentTooShortError`(msg[, content])

  この例外は `urlretrieve()` 関数が、ダウンロードされたデータの量が予期した量 (Content-Length ヘッダで与えられる) よりも少ないことを検知した際に発生します。 `content` 属性には (恐らく途中までの) ダウンロードされたデータが格納されています。

  バージョン 2.5 で追加.

## 21.5.4. `urllib` の制限

- 現在のところ、以下のプロトコルだけがサポートされています: HTTP、 (バージョン 0.9 および 1.0)、 FTP、およびローカルファイル。

- `urlretrieve()` のキャッシュ機能は、有効期限ヘッダ (Expiration time header) を正しく処理できるようにハックするための時間を取れるまで、無効にしてあります。

- ある URL がキャッシュにあるかどうか調べるような関数があればと思っています。。

- 後方互換性のため、 URL がローカルシステム上のファイルを指しているように見えるにも関わらずファイルを開くことができなければ、 URL は FTP プロトコルを使って再解釈されます。この機能は時として混乱を招くエラーメッセージを引き起こします。

- 関数 `urlopen()` および `urlretrieve()` は、 ネットワーク接続が確立されるまでの間、一定でない長さの遅延を引き起こすことがあります。このことは、これらの関数を使ってインタラクティブな Web クライアントを構築するのはスレッドなしには難しいことを意味します。

- `urlopen()` または `urlretrieve()` が返すデータはサーバが返す生のデータです。このデータはバイナリデータ (画像データ等) 、生テキスト (plain text)、または (例えば) HTML でもかまいません。HTTP プロトコルはリプライヘッダ (reply header) にデータのタイプに関する情報を返します。タイプは Content-Type ヘッダを見ることで推測できます。 返されたデータがHTML であれば、 `htmllib` を使ってパースすることができます。

  FTP プロトコルを扱うコードでは、ファイルとディレクトリを区別できません。このことから、アクセスできないファイルを指している URL からデータを読み出そうとすると、予期しない動作を引き起こす場合があります。 URL が `/` で終わっていれば、ディレクトリを 指しているものとみなして、それに適した処理を行います。しかし、ファイルの読み出し操作が 550 エラー (URL が存在しないか、 主にパーミッションの理由でアクセスできない) になった場合、 URL がディレクトリを指していて、末尾の `/` を忘れたケース を処理するため、パスをディレクトリとして扱います。このために、パーミッションのためにアクセスできないファイルを fetch しようとすると、FTP コードはそのファイルを開こうとして 550 エラーに陥り、次にディレクトリ一覧を表示しようとするため、誤解を生むような結果を引き起こす可能性があるのです。 よく調整された制御が必要なら、 `ftplib` モジュールを使うか、 `FancyURLOpener` をサブクラス化するか、 _urlopener を変更して目的に合わせるよう検討してください。

- このモジュールは認証を必要とするプロキシをサポートしません。将来実装されるかもしれません。

- `urllib` モジュールは URL 文字列を解釈したり構築したりする (ドキュメント化されていない) ルーチンを含んでいますが、URL を操作するためのインタフェースとしては、 `urlparse` モジュールをお勧めします。

## 21.5.5. 使用例

以下は `GET` メソッドを使ってパラメタを含む URL を取得するセッションの例です:

    >>> import urllib
    >>> params = urllib.urlencode({'spam': 1, 'eggs': 2, 'bacon': 0})
    >>> f = urllib.urlopen("http://www.musi-cal.com/cgi-bin/query?%s" % params)
    >>> print f.read()

以下は `POST` メソッドを代わりに使った例です:

    >>> import urllib
    >>> params = urllib.urlencode({'spam': 1, 'eggs': 2, 'bacon': 0})
    >>> f = urllib.urlopen("http://www.musi-cal.com/cgi-bin/query", params)
    >>> print f.read()

以下の例では、環境変数による設定内容に対して上書きする形で HTTP プロキシを明示的に設定しています:

    >>> import urllib
    >>> proxies = {'http': 'http://proxy.example.com:8080/'}
    >>> opener = urllib.FancyURLopener(proxies)
    >>> f = opener.open("http://www.python.org")
    >>> f.read()

以下の例では、環境変数による設定内容に対して上書きする形で、まったくプロキシを使わないよう設定しています:

    >>> import urllib
    >>> opener = urllib.FancyURLopener({})
    >>> f = opener.open("http://www.python.org/")
    >>> f.read()

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