Python HTTP 请求工具对比：urllib.request 与 requests 的核心差异与选择指南

在 Python 处理 HTTP 请求（如接口调用、数据爬取、API 交互）的场景中，urllib.request（Python 标准库）与requests（第三方库）是最常用的两大工具。前者依托 “原生标准库” 优势无需额外安装，后者以 “简洁 API、丰富功能” 成为开发者首选。但两者在使用体验、功能覆盖、异常处理等方面存在显著差异，选择不当可能导致代码冗余或效率低下。本文将从实战角度拆解两者的核心差异，提供清晰的选择依据与实操建议。

一、基础定位：标准库与第三方库的本质区别

要理解两者的差异，首先需明确其 “出身” 带来的底层定位差异 —— 这是后续所有功能与用法区别的根源。

1. urllib.request：Python 原生的 “基础工具”

• 归属：属于 Python 标准库（自 Python 3 起整合为urllib模块下的子模块），无需额外安装，随 Python 环境自带；

• 设计目标：提供 “最小化、底层” 的 HTTP 请求能力，覆盖 GET/POST 等基础操作，满足简单场景需求，不依赖任何第三方依赖；

• 核心特点：功能精简、稳定性强（随 Python 版本同步更新），但 API 设计偏 “底层”，需手动处理编码、Cookie、会话等细节。

2. requests：社区驱动的 “高效工具”

• 归属：由 Python 社区开发的第三方库（由 Kenneth Reitz 发起），需通过pip install requests安装；

• 设计目标：以 “人类可读” 为核心，简化 HTTP 请求流程，封装常用功能（如会话保持、文件上传、身份认证），降低开发成本；

• 核心特点：API 简洁、功能丰富、文档完善，是 Python 生态中 “HTTP 请求” 的事实标准，但依赖第三方环境（需确保安装且版本兼容）。

基础对比表：

二、核心差异：从实操角度看用法与功能

两者的差异在实际编码中体现得最为明显，以下从 “API 简洁性”“功能完整性”“异常处理”“细节处理” 四个核心维度，结合代码示例对比分析。

1. API 设计：底层繁琐 vs 高层简洁（最直观差异）

urllib.request的 API 基于 “底层协议封装”，需手动处理请求构建、数据编码、响应解析等步骤；而requests通过 “函数式 API” 将复杂流程封装，一行代码即可完成基础请求。

场景 1：发送 GET 请求（带参数）

需求：向https://httpbin.org/get发送 GET 请求，携带参数name=python、version=3.10。

• urllib.request实现：

  需手动构建 URL 参数（用urllib.parse.urlencode编码）、创建Request对象、打开请求、读取响应，步骤繁琐：

import urllib.request

import urllib.parse

# 1. 构建请求参数（需编码，否则中文/特殊字符报错）

params = {"name": "python", "version": "3.10"}

encoded_params = urllib.parse.urlencode(params)  # 编码为"name=python&version=3.10"

url = f"https://httpbin.org/get?{encoded_params}"

# 2. 创建请求对象（可选设置请求头）

headers = {"User-Agent": "Mozilla/5.0 (Windows NT 10.0; Win64; x64)"}

request = urllib.request.Request(url, headers=headers)

# 3. 发送请求并获取响应（需异常捕获）

try:

   with urllib.request.urlopen(request) as response:

       # 4. 读取响应（需手动解码，默认返回bytes）

       response_data = response.read().decode("utf-8")

       print("响应内容：", response_data)

except urllib.error.HTTPError as e:

   print("HTTP错误：", e.code, e.reason)

• requests实现：

  直接调用requests.get()，参数通过params传入（自动编码），响应通过text属性直接获取解码后的字符串，代码量减少 50%：

import requests

# 1. 直接发送GET请求，参数自动编码

url = "https://httpbin.org/get"

params = {"name": "python", "version": "3.10"}

headers = {"User-Agent": "Mozilla/5.0 (Windows NT 10.0; Win64; x64)"}

try:

   response = requests.get(url, params=params, headers=headers)

   # 2. 直接获取解码后的响应内容

   print("响应内容：", response.text)

except requests.exceptions.RequestException as e:

   print("请求错误：", e)

核心差异点：

• 参数处理：urllib需手动用urlencode编码，requests通过params参数自动编码；

• 响应读取：urllib返回bytes需手动解码，requests用text（自动识别编码）或json()（直接解析 JSON）简化操作；

• 代码冗余：urllib需多步构建请求，requests一步完成，更符合 “开发者直觉”。

2. 功能完整性：基础覆盖 vs 全场景支持

urllib.request仅提供 HTTP 请求的 “基础功能”，复杂场景（如会话保持、文件上传、身份认证）需大量自定义代码；而requests原生支持这些功能，封装程度极高。

场景 2：会话保持（维持登录状态）

需求：模拟用户登录后访问个人中心（需保持 Cookie 会话）。

• urllib.request实现：

  需手动创建CookieJar对象，通过HTTPCookieProcessor处理 Cookie，步骤复杂：

import urllib.request

import urllib.parse

import http.cookiejar

# 1. 创建Cookie容器（保存登录后的Cookie）

cookie_jar = http.cookiejar.CookieJar()

# 2. 创建带Cookie处理的 opener

opener = urllib.request.build_opener(urllib.request.HTTPCookieProcessor(cookie_jar))

urllib.request.install_opener(opener)  # 全局生效

# 3. 发送登录请求（模拟POST提交表单）

login_url = "https://httpbin.org/post"

login_data = urllib.parse.urlencode({"username": "test", "password": "123456"}).encode("utf-8")

login_request = urllib.request.Request(login_url, data=login_data, headers={"Content-Type": "application/x-www-form-urlencoded"})

opener.open(login_request)  # 登录后，Cookie保存在cookie_jar中

# 4. 访问个人中心（自动携带Cookie）

profile_url = "https://httpbin.org/cookies"

with urllib.request.urlopen(profile_url) as response:

   print("个人中心响应：", response.read().decode("utf-8"))

• requests实现：

  用requests.Session()创建会话对象，自动管理 Cookie，登录与访问只需调用会话方法：

import requests

# 1. 创建会话对象（自动保存Cookie）

session = requests.Session()

# 2. 发送登录请求（会话自动保存Cookie）

login_url = "https://httpbin.org/post"

login_data = {"username": "test", "password": "123456"}

session.post(login_url, data=login_data, headers={"Content-Type": "application/x-www-form-urlencoded"})

# 3. 访问个人中心（会话自动携带Cookie）

profile_url = "https://httpbin.org/cookies"

response = session.get(profile_url)

print("个人中心响应：", response.text)

场景 3：文件上传

需求：向服务器上传一张图片文件（test.jpg）。

• urllib.request实现：

  需手动构建multipart/form-data格式的请求体（复杂且易出错），需计算边界符、编码文件内容：

import urllib.request

import os

url = "https://httpbin.org/post"

filename = "test.jpg"

boundary = "----WebKitFormBoundary7MA4YWxkTrZu0gW"  # 自定义边界符

# 1. 读取文件内容

with open(filename, "rb") as f:

   file_data = f.read()

# 2. 构建请求体（multipart/form-data格式）

data = f"""--{boundary}r

Content-Disposition: form-data; name="file"; filename="{filename}"r

Content-Type: image/jpegr

r

{file_data.decode("latin-1")}r

--{boundary}--r"""

data = data.encode("latin-1")  # 用latin-1编码避免二进制报错

# 3. 发送请求

headers = {"Content-Type": f"multipart/form-data; boundary={boundary}"}

request = urllib.request.Request(url, data=data, headers=headers)

with urllib.request.urlopen(request) as response:

   print("上传响应：", response.read().decode("utf-8"))

• requests实现：

  用files参数直接传入文件对象，自动处理multipart/form-data格式，一行代码完成上传：

import requests

url = "https://httpbin.org/post"

# 1. 用files参数指定文件（自动处理格式）

files = {"file": ("test.jpg", open("test.jpg", "rb"), "image/jpeg")}

response = requests.post(url, files=files)

print("上传响应：", response.text)

核心差异点：

• 会话管理：urllib需手动构建CookieJar和opener，requests用Session自动管理；

• 文件上传：urllib需手动构建请求体（易出错），requests用files参数一键完成；

• 扩展功能：requests还原生支持 Basic Auth（auth=(user, pwd)）、代理设置（proxies={"http": "xxx"}）、超时控制（timeout=5），urllib需手动配置。

3. 异常处理：细分错误 vs 统一捕获

HTTP 请求可能遇到多种错误（如网络超时、404NotFound、500 服务器错误），两者的异常处理机制差异显著 ——urllib细分错误类型，requests提供统一捕获入口，且更易判断请求状态。

urllib.request的异常处理：

需捕获urllib.error.URLError（网络层面错误，如超时、域名不存在）和urllib.error.HTTPError（HTTP 状态码错误，如 404、500），且需手动判断响应状态码：

import urllib.request

import urllib.error

try:

   response = urllib.request.urlopen("https://httpbin.org/status/404", timeout=5)

   # 手动判断状态码（200为成功）

   if response.getcode() == 200:

       print("请求成功")

   else:

       print(f"请求失败，状态码：{response.getcode()}")

except urllib.error.HTTPError as e:

   print(f"HTTP错误：状态码{e.code}，原因{e.reason}")

except urllib.error.URLError as e:

   print(f"网络错误：{e.reason}")  # 如"timed out"（超时）、"Name or service not known"（域名错误）

requests的异常处理：

• 所有请求相关错误（超时、网络错误、HTTP 错误）都继承自requests.exceptions.RequestException，可统一捕获；

• 用response.status_code直接获取状态码，或调用response.raise_for_status()自动抛出 HTTP 错误（4xx/5xx）：

import requests

try:

   response = requests.get("https://httpbin.org/status/404", timeout=5)

   response.raise_for_status()  # 自动抛出4xx/5xx错误

   print("请求成功")

except requests.exceptions.HTTPError as e:

   print(f"HTTP错误：{e}")  # 如"404 Client Error: Not Found for url: ..."

except requests.exceptions.ConnectionError as e:

   print(f"连接错误：{e}")  # 如域名不存在、网络中断

except requests.exceptions.Timeout as e:

   print(f"超时错误：{e}")

except requests.exceptions.RequestException as e:

   print(f"其他请求错误：{e}")  # 统一捕获剩余错误

核心差异点：

• 错误分类：urllib分HTTPError和URLError，requests细分更细（如ConnectionError、Timeout）但支持统一捕获；

• 状态码判断：urllib需调用getcode()，requests用status_code更直观，且raise_for_status()简化错误抛出。

4. 细节处理：手动操作 vs 自动封装

在编码识别、JSON 解析、重定向处理等 “细节场景” 中，requests的自动封装大幅减少手动操作，而urllib需开发者自行处理。

三、性能与兼容性：差异微小，场景决定选择

在日常开发中，两者的性能差异（如请求速度、内存占用）并不显著，但在极端场景（如高并发、大量请求）或特殊环境（如无第三方库权限）中，兼容性与细节优化需重点考虑。

1. 性能对比：无显著差距，requests略优

• 单请求速度：两者差异在毫秒级，requests因底层依赖urllib3（优化了连接池），在重复请求同一域名时，连接复用效率更高；

• 内存占用：urllib作为标准库，内存占用略低（约 5%-10%），但requests的内存管理更稳定，大量请求时不易泄漏；

• 并发处理：两者均不直接支持高并发，需结合threading（多线程）或aiohttp（异步），但requests的Session对象更易与线程池结合。

2. 兼容性与环境限制

• urllib.request优势：

  适用于 “无第三方库安装权限” 的环境（如服务器默认 Python 环境、嵌入式设备），或需 “最小化依赖” 的场景（如编写轻量级脚本、系统工具），无需担心版本冲突；

• requests优势：

  适用于项目开发、数据爬取、API 服务等场景，需快速迭代且功能复杂，但其兼容性依赖 Python 版本（需 Python 3.7+，旧版本需指定低版本requests，如requests==2.25.1支持 Python 2.7）。

四、选择指南：根据场景决定工具

两者无 “绝对优劣”，需根据实际需求选择，以下是典型场景的选择建议：

1. 优先选requests的场景

• 项目开发：如 Web 后端接口调用、数据爬取、自动化测试，需快速实现功能（如会话保持、文件上传），追求开发效率；

• 复杂请求需求：需处理身份认证（Basic Auth、OAuth）、代理、超时控制、重定向历史等，requests的封装能减少大量代码；

• 团队协作：requestsAPI 简洁统一，代码可读性高，便于团队成员理解与维护。

2. 优先选urllib.request的场景

• 轻量级脚本：如简单的接口测试、数据抓取（仅需 GET/POST），无需额外安装库，脚本可直接运行；

• 无第三方库权限：如服务器、容器环境中无法执行pip install，只能使用标准库；

• 底层定制需求：需深度定制 HTTP 请求细节（如自定义请求体格式、修改 TCP 参数），urllib的底层 API 更灵活。

3. 过渡方案：从urllib迁移到requests

若现有代码用urllib，需迁移到requests以简化开发，核心替换规则如下：

五、总结：工具选择的核心是 “适配需求”

urllib.request作为 Python 标准库，是 “保底工具”—— 确保在任何环境下都能完成基础 HTTP 请求，但需付出更多代码成本；requests作为第三方库，是 “效率工具”—— 以简洁 API 和丰富功能降低开发难度，成为多数场景的首选。

• 若你是初学者：建议从requests入手，其人性化设计能快速建立 HTTP 请求的认知，减少 “语法挫折”；

• 若你是系统开发者：需兼顾环境兼容性与功能需求，简单场景用urllib，复杂场景优先引入requests；

• 若你是维护旧代码：若现有urllib代码稳定运行，无需强制迁移；若需扩展功能（如添加会话管理），可逐步替换为requests。

最终，优秀的开发者不是 “执着于某一种工具”，而是能根据场景灵活选择 —— 让工具适配需求，而非让需求迁就工具。

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