超时是网络编程中一个至关重要的概念，它能防止你的程序因为网络问题、服务器无响应或目标地址不可达而无限期地等待下去，导致程序“卡死”。

为什么必须设置超时？

想象一下以下几种场景：

1. 服务器宕机或网络中断：你请求的服务器已经下线，但你的代码不知道，它会一直等待，直到 TCP 连接超时（这可能需要很长时间）。
2. 服务器处理缓慢：服务器接收到了请求，但由于内部逻辑复杂（如复杂的数据库查询、大量计算），处理时间非常长,迟迟不返回响应。
3. 目标地址错误或防火墙阻拦：你请求的域名或 IP 地址错误，或者被中间的防火墙墙掉了,导致请求无法到达服务器。

在这些情况下，如果没有设置超时，你的 Python 脚本就会永远阻塞在 requests.get() 这一行，无法继续执行后续代码,也无法处理其他请求或任务。

requests 如何设置超时？

requests 库的请求方法（如 get, post, put, delete 等）都接受一个 timeout 参数，这个参数是控制“等待”行为的关键。

timeout 参数可以有两种形式：

单个浮点数（简单超时）

当你只传入一个单一的数字（如 0 或 10）时，它表示的是 “连接超时 + 读取超时”的总和。

• 连接超时：指的是客户端与服务器建立 TCP 连接所等待的最长时间，如果在这个时间内连接不上，就会抛出 requests.exceptions.ConnectTimeout 异常。
• 读取超时：指的是客户端在发送请求后，等待服务器返回响应数据的最长时间，如果在这个时间内没有收到任何数据，就会抛出 requests.exceptions.ReadTimeout 异常。

示例：

import requests
import time
try:
    # 设置总超时时间为 5 秒
    # 如果连接 + 读取的总时间超过 5 秒，就会抛出 Timeout 异常
    print("开始请求，设置总超时 5 秒...")
    response = requests.get('https://httpbin.org/delay/10', timeout=5)
    print("请求成功！")
    print(response.status_code)
except requests.exceptions.Timeout:
    print("请求超时了！")
except requests.exceptions.RequestException as e:
    print(f"发生其他请求错误: {e}")

分析： 上面的代码请求了一个会延迟 10 秒才响应的地址 (https://httpbin.org/delay/10)，但我们设置了 timeout=5，5 秒后 requests 会放弃等待，抛出 Timeout 异常。

元组（精细超时控制）

为了更精确地控制超时行为，timeout 参数也可以接受一个元组，形式为 (connect_timeout, read_timeout)。

• connect_timeout：连接超时时间。
• read_timeout：读取超时时间。

这种方式更灵活，可以根据实际需求分别设置，你希望快速发现无法连接的服务器,但可以容忍服务器在建立连接后稍慢地返回数据。

示例：

import requests
try:
    # 连接超时 3 秒，读取超时 10 秒
    print("开始请求，连接超时 3 秒，读取超时 10 秒...")
    response = requests.get('https://httpbin.org/delay/2', timeout=(3, 10))
    print("请求成功！")
    print(response.status_code)
except requests.exceptions.Timeout:
    print("请求超时了！")
except requests.exceptions.RequestException as e:
    print(f"发生其他请求错误: {e}")

分析： 这个请求会延迟 2 秒返回，我们的设置是连接 3 秒，读取 10 秒，总时间 2 < 3 + 10，2 < 10,所以请求会成功。

再看一个失败的例子：

import requests
try:
    # 连接超时 3 秒，读取超时 5 秒
    # 服务器会延迟 10 秒返回，这超过了读取超时时间
    print("开始请求，连接超时 3 秒，读取超时 5 秒...")
    response = requests.get('https://httpbin.org/delay/10', timeout=(3, 5))
    print("请求成功！")
    print(response.status_code)
except requests.exceptions.ReadTimeout:
    # 注意：这里捕获的是更具体的 ReadTimeout
    print("读取超时了！服务器响应太慢。")
except requests.exceptions.Timeout:
    print("请求超时了！")
except requests.exceptions.RequestException as e:
    print(f"发生其他请求错误: {e}")

分析： 连接成功建立（假设很快），但服务器需要 10 秒才返回数据，而我们设置的 read_timeout 只有 5 秒，5 秒后客户端会放弃等待，抛出 requests.exceptions.ReadTimeout 异常。

常见的超时异常

了解可能抛出的异常类型,有助于你编写更健壮的错误处理代码。

• requests.exceptions.Timeout：这是一个通用的超时异常，当你使用单个数字作为 timeout 时，如果连接或读取任一阶段超时,都会抛出这个异常。
• requests.exceptions.ConnectTimeout：连接超时,专门用于在建立连接阶段超时。
• requests.exceptions.ReadTimeout：读取超时,专门用于在等待服务器返回数据阶段超时。
• requests.exceptions.TooManyRedirects：重定向过多，当你设置了 allow_redirects=True (默认) 并且重定向次数超过了 requests 的上限时，会抛出此异常，这也可以看作是一种“超时”。
• requests.exceptions.RequestException：这是所有 requests 异常的基类，捕获它可以捕获所有由 requests 引发的错误。

最佳实践和推荐

1. 永远不要不设置超时：这是一个坏习惯，除非你有特殊需求，否则请始终为你的请求设置一个合理的 timeout。

2. 为不同场景设置不同的超时：

   • 关键业务请求：可以设置较短的超时（如 timeout=(3, 5)），快速失败,然后重试或通知用户。
   • 后台任务/非关键请求：可以设置较长的超时（如 timeout=(10, 30)），给服务器更多处理时间,但也要避免无限等待。

3. 使用 try...except 进行错误处理： 妥善处理超时和其他网络异常，让你的程序在遇到问题时能够优雅地降级或重试,而不是直接崩溃。

4. 考虑重试机制： 对于瞬时性的网络抖动，一次超时不代表永久失败,可以实现一个简单的重试逻辑。

   示例：带重试机制的请求

   import requests
   from requests.exceptions import Timeout
   MAX_RETRIES = 3
   TIMEOUT = 5  # 总超时时间
   def fetch_url_with_retry(url):
       for attempt in range(MAX_RETRIES):
           try:
               print(f"尝试第 {attempt + 1} 次请求...")
               response = requests.get(url, timeout=TIMEOUT)
               response.raise_for_status()  # 如果状态码不是 200，则抛出 HTTPError
               return response
           except Timeout:
               print(f"第 {attempt + 1} 次请求超时。")
               if attempt == MAX_RETRIES - 1:
                   print(f"已达到最大重试次数 {MAX_RETRIES}，请求最终失败。")
                   return None
           except requests.exceptions.RequestException as e:
               print(f"第 {attempt + 1} 次请求发生错误: {e}")
               return None # 对于其他错误，可能不需要重试
   # 使用示例
   response = fetch_url_with_retry('https://httpbin.org/delay/10')
   if response:
       print("最终请求成功！")
       print(response.json())
   else:
       print("最终请求失败。")

设置超时是编写健壮网络应用的基本要求，根据你的应用场景，选择合适的超时策略，并做好异常处理,你的程序将会更加稳定可靠。