Python使用Selenium模拟浏览器自动操作功能

2024-01-03 15:16:02

概述

在进行网站爬取数据的时候,会发现很多网站都进行了反爬虫的处理,如JS加密,Ajax加密,反Debug等方法,通过请求获取数据和页面展示的内容完全不同,这时候就用到Selenium技术,来模拟浏览器的操作,然后获取数据。本文以一个简单的小例子,简述Python搭配Tkinter和Selenium进行浏览器的模拟操作,仅供学习分享使用,如有不足之处,还请指正。

什么是Selenium?

Selenium是一个用于Web应用程序测试的工具,Selenium测试直接运行在浏览器中,就像真正的用户在操作一样。支持的浏览器包括IE(7, 8, 9, 10, 11),Mozilla Firefox,Safari,Google Chrome,Opera等。Selenium支持多种操作系统,如Windows、Linux、IOS等,如果需要支持Android,则需要特殊的selenium,本文主要以IE11浏览器为例。

安装Selenium

通过pip install selenium 进行安装即可,如果速度慢,则可以使用国内的镜像进行安装。

涉及知识点

程序虽小,除了需要掌握的Html ,JavaScript,CSS等基础知识外,本例涉及的Python相关知识点还是蛮多的,具体如下:

  • Selenium相关:

Selenium进行元素定位,主要有ID,Name,ClassName,Css Selector,Partial LinkText,LinkText,XPath,TagName等8种方式。
Selenium获取单一元素(如:find_element_by_xpath)和获取元素数组(如:find_elements_by_xpath)两种方式。
Selenium元素定位后,可以给元素进行赋值和取值,或者进行相应的事件操作(如:click)。

  • 线程(Thread)相关:

为了防止前台页面卡主,本文用到了线程进行后台操作,如果要定义一个新的线程,只需要定义一个类并继承threading.Thread,然后重写run方法即可。
在使用线程的过程中,为了保证线程的同步,本例用到了线程锁,如:threading.Lock()。

  • 队列(queue)相关:

本例将Selenium执行的过程信息,保存到对列中,并通过线程输出到页面显示。queue默认先进先出方式。
对列通过put进行压栈,通过get进行出栈。通过qsize()用于获取当前对列元素个数。

  • 日志(logging.Logger)相关:

为了保存Selenium执行过程中的日志,本例用到了日志模块,为Pyhton自带的模块,不需要额外安装。
Python的日志共六种级别,分别是:NOTSET,DEBUG,INFO,WARN,ERROR,FATAL,CRITICAL。

示例效果图

本例主要针对某一配置好的商品ID进行轮询,监控是否有货,有货则加入购物车,无货则继续轮询,如下图所示:

核心代码

本例最核心的代码,就是利用Selenium进行网站的模拟操作,如下所示:

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class Smoking:

?"""定义Smoking类"""

?# 浏览器驱动

?__driver: webdriver = None

?# 配置帮助类

?__cfg_info: dict = {}

?# 日志帮助类

?__log_helper: LogHelper = None

?# 主程序目录

?__work_path: str = ''

?# 是否正在运行

?__running: bool = False

?# 无货

?__no_stock = 'Currently Out of Stock'

?# 线程等待秒数

?__wait_sec = 2

?def __init__(self, work_path, cfg_info, log_helper: LogHelper):

??"""初始化"""

??self.__cfg_info = cfg_info

??self.__log_helper = log_helper

??self.__work_path = work_path

??self.__wait_sec = int(cfg_info['wait_sec'])

??# 如果小于2,则等于2

??self.__wait_sec = (2 if self.__wait_sec < 2 else self.__wait_sec)

?def checkIsExistsById(self, id):

??"""通过ID判断是否存在"""

??try:

???i = 0

???while self.__running and i < 3:

????if len(self.__driver.find_elements_by_id(id)) > 0:

?????break

????else:

?????time.sleep(self.__wait_sec)

?????i = i + 1

???return len(self.__driver.find_elements_by_id(id)) > 0

??except BaseException as e:

???return False

?def checkIsExistsByName(self, name):

??"""通过名称判断是否存在"""

??try:

???i = 0

???while self.__running and i < 3:

????if len(self.__driver.find_elements_by_name(name)) > 0:

?????break

????else:

?????time.sleep(self.__wait_sec)

?????i = i + 1

???return len(self.__driver.find_elements_by_name(name)) > 0

??except BaseException as e:

???return False

?def checkIsExistsByPath(self, path):

??"""通过xpath判断是否存在"""

??try:

???i = 0

???while self.__running and i < 3:

????if len(self.__driver.find_elements_by_xpath(path)) > 0:

?????break

????else:

?????time.sleep(self.__wait_sec)

?????i = i + 1

???return len(self.__driver.find_elements_by_xpath(path)) > 0

??except BaseException as e:

???return False

?def checkIsExistsByClass(self, cls):

??"""通过class名称判断是否存在"""

??try:

???i = 0

???while self.__running and i < 3:

????if len(self.__driver.find_elements_by_class_name(cls)) > 0:

?????break

????else:

?????time.sleep(self.__wait_sec)

?????i = i + 1

???return len(self.__driver.find_elements_by_class_name(cls)) > 0

??except BaseException as e:

???return False

?def checkIsExistsByLinkText(self, link_text):

??"""判断LinkText是否存在"""

??try:

???i = 0

???while self.__running and i < 3:

????if len(self.__driver.find_elements_by_link_text(link_text)) > 0:

?????break

????else:

?????time.sleep(self.__wait_sec)

?????i = i + 1

???return len(self.__driver.find_elements_by_link_text(link_text)) > 0

??except BaseException as e:

???return False

?def checkIsExistsByPartialLinkText(self, link_text):

??"""判断包含LinkText是否存在"""

??try:

???i = 0

???while self.__running and i < 3:

????if len(self.__driver.find_elements_by_partial_link_text(link_text)) > 0:

?????break

????else:

?????time.sleep(self.__wait_sec)

?????i = i + 1

???return len(self.__driver.find_elements_by_partial_link_text(link_text)) > 0

??except BaseException as e:

???return False

?# def waiting(self, *locator):

?#? """等待完成"""

?#? # self.__driver.switch_to.window(self.__driver.window_handles[1])

?#? Wait(self.__driver, 60).until(EC.visibility_of_element_located(locator))

?def login(self, username, password):

??"""登录"""

??# 5. 点击链接跳转到登录页面

??self.__driver.find_element_by_link_text('账户登录').click()

??# 6. 输入账号密码

??# 判断是否加载完成

??# self.waiting((By.ID, "email"))

??if self.checkIsExistsById('email'):

???self.__driver.find_element_by_id('email').send_keys(username)

???self.__driver.find_element_by_id('password').send_keys(password)

???# 7. 点击登录按钮

???self.__driver.find_element_by_id('sign-in').click()

?def working(self, item_id):

??"""工作状态"""

??while self.__running:

???try:

????# 正常获取信息

????if self.checkIsExistsById('string'):

?????self.__driver.find_element_by_id('string').clear()

?????self.__driver.find_element_by_id('string').send_keys(item_id)

?????self.__driver.find_element_by_id('string').send_keys(Keys.ENTER)

????# 判断是否查询到商品

????xpath = "//div[@class='specialty-header search']/div[@class='specialty-description']/div[" \

??????"@class='gt-450']/span[2] "

????if self.checkIsExistsByPath(xpath):

?????count = int(self.__driver.find_element_by_xpath(xpath).text)

?????if count < 1:

??????time.sleep(self.__wait_sec)

??????self.__log_helper.put('没有查询到item id =' + item_id + '对应的信息')

??????continue

????else:

?????time.sleep(self.__wait_sec)

?????self.__log_helper.put('没有查询到item id2 =' + item_id + '对应的信息')

?????continue

????# 判断当前库存是否有货

????xpath1 = "//div[@class='product-list']/div[@class='product']/div[@class='price-and-detail']/div[" \

???????"@class='price']/span[@class='noStock'] "

????if self.checkIsExistsByPath(xpath1):

?????txt = self.__driver.find_element_by_xpath(xpath1).text

?????if txt == self.__no_stock:

??????# 当前无货

??????time.sleep(self.__wait_sec)

??????self.__log_helper.put('查询一次' + item_id + ',无货')

??????continue

????# 链接path1

????xpath2 = "//div[@class='product-list']/div[@class='product']/div[@class='imgDiv']/a"

????# 判断是否加载完毕

????# self.waiting((By.CLASS_NAME, "imgDiv"))

????if self.checkIsExistsByPath(xpath2):

?????self.__driver.find_element_by_xpath(xpath2).click()

?????time.sleep(self.__wait_sec)

?????# 加入购物车

?????if self.checkIsExistsByClass('add-to-cart'):

??????self.__driver.find_element_by_class_name('add-to-cart').click()

??????self.__log_helper.put('加入购物车成功,商品item-id:' + item_id)

??????break

?????else:

??????self.__log_helper.put('未找到加入购物车按钮')

????else:

?????self.__log_helper.put('没有查询到,可能是商品编码不对,或者已下架')

???except BaseException as e:

????self.__log_helper.put(e)

?def startRun(self):

??"""运行起来"""

??try:

???self.__running = True

???url: str = self.__cfg_info['url']

???username = self.__cfg_info['username']

???password = self.__cfg_info['password']

???item_id = self.__cfg_info['item_id']

???if url is None or len(url) == 0 or username is None or len(username) == 0 or password is None or len(

?????password) == 0 or item_id is None or len(item_id) == 0:

????self.__log_helper.put('配置信息不全,请检查config.cfg文件是否为空,然后再重启')

????return

???if self.__driver is None:

????options = webdriver.IeOptions()

????options.add_argument('encoding=UTF-8')

????options.add_argument('Accept= text / css, * / *')

????options.add_argument('Accept - Language= zh - Hans - CN, zh - Hans;q = 0.5')

????options.add_argument('Accept - Encoding= gzip, deflate')

????options.add_argument('user-agent=Mozilla/5.0 (Windows NT 10.0; WOW64; Trident/7.0; rv:11.0) like Gecko')

????# 2. 定义浏览器驱动对象

????self.__driver = webdriver.Ie(executable_path=self.__work_path + r'\IEDriverServer.exe', options=options)

???self.run(url, username, password, item_id)

??except BaseException as e:

???self.__log_helper.put('运行过程中出错,请重新打开再试')

?def run(self, url, username, password, item_id):

??"""运行起来"""

??# 3. 访问网站

??self.__driver.get(url)

??# 4. 最大化窗口

??self.__driver.maximize_window()

??if self.checkIsExistsByLinkText('账户登录'):

???# 判断是否登录:未登录

???self.login(username, password)

??if self.checkIsExistsByPartialLinkText('欢迎回来'):

???# 判断是否登录:已登录

???self.__log_helper.put('登录成功,下一步开始工作了')

???self.working(item_id)

??else:

???self.__log_helper.put('登录失败,请设置账号密码')

?def stop(self):

??"""停止"""

??try:

???self.__running = False

???# 如果驱动不为空,则关闭

???self.close_browser_nicely(self.__driver)

???if self.__driver is not None:

????self.__driver.quit()

????# 关闭后切要为None,否则启动报错

????self.__driver = None

??except BaseException as e:

???print('Stop Failure')

??finally:

???self.__driver = None

?def close_browser_nicely(self, browser):

??try:

???browser.execute_script("window.onunload=null; window.onbeforeunload=null")

??except Exception as err:

???print("Fail to execute_script:'window.onunload=null; window.onbeforeunload=null'")

??socket.setdefaulttimeout(10)

??try:

???browser.quit()

???print("Close browser and firefox by calling quit()")

??except Exception as err:

???print("Fail to quit from browser, error-type:%s, reason:%s" % (type(err), str(err)))

??socket.setdefaulttimeout(30)

其他辅助类

日志类(LogHelper),代码如下:

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class LogHelper:

?"""日志帮助类"""

?__queue: queue.Queue = None # 队列

?__logging: logging.Logger = None # 日志

?__running: bool = False # 是否记录日志

?def __init__(self, log_path):

??"""初始化类"""

??self.__queue = queue.Queue(1000)

??self.init_log(log_path)

?def put(self, value):

??"""添加数据"""

??# 记录日志

??self.__logging.info(value)

??# 添加到队列

??if self.__queue.qsize() < self.__queue.maxsize:

???self.__queue.put(value)

?def get(self):

??"""获取数据"""

??if self.__queue.qsize() > 0:

???try:

????return self.__queue.get(block=False)

???except BaseException as e:

????return None

??else:

???return None

?def init_log(self, log_path):

??"""初始化日志"""

??self.__logging = logging.getLogger()

??self.__logging.setLevel(logging.INFO)

??# 日志

??rq = time.strftime('%Y%m%d%H%M', time.localtime(time.time()))

??log_name = log_path + rq + '.log'

??logfile = log_name

??# if not os.path.exists(logfile):

??#? # 创建空文件

??#? open(logfile, mode='r')

??fh = logging.FileHandler(logfile, mode='a', encoding='UTF-8')

??fh.setLevel(logging.DEBUG) # 输出到file的log等级的开关

??# 第三步,定义handler的输出格式

??formatter = logging.Formatter("%(asctime)s - %(filename)s[line:%(lineno)d] - %(levelname)s: %(message)s")

??fh.setFormatter(formatter)

??# 第四步,将logger添加到handler里面

??self.__logging.addHandler(fh)

?def get_running(self):

??# 获取当前记录日志的状态

??return self.__running

?def set_running(self, v: bool):

??# 设置当前记录日志的状态

??self.__running = v

配置类(ConfigHelper)

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class ConfigHelper:

?"""初始化数据类"""

?__config_dir = None

?__dic_cfg = {}

?def __init__(self, config_dir):

??"""初始化"""

??self.__config_dir = config_dir

?def ReadConfigInfo(self):

??"""得到配置项"""

??parser = ConfigParser()

??parser.read(self.__config_dir + r"\config.cfg")

??section = parser.sections()[0]

??items = parser.items(section)

??self.__dic_cfg.clear()

??for item in items:

???self.__dic_cfg.__setitem__(item[0], item[1])

?def getConfigInfo(self):

??"""获取配置信息"""

??if len(self.__dic_cfg) == 0:

???self.ReadConfigInfo()

??return self.__dic_cfg

线程类(MyThread)

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class MyThread(threading.Thread):

?"""后台监控线程"""

?def __init__(self, tid, name, smoking: Smoking, log_helper: LogHelper):

??"""线程初始化"""

??threading.Thread.__init__(self)

??self.threadID = tid

??self.name = name

??self.smoking = smoking

??self.log_helper = log_helper

?def run(self):

??print("开启线程: " + self.name)

??self.log_helper.put("开启线程: " + self.name)

??# 获取锁,用于线程同步

??# lock = threading.Lock()

??# lock.acquire()

??self.smoking.startRun()

??# 释放锁,开启下一个线程

??# lock.release()

??print("结束线程: " + self.name)

??self.log_helper.put("结束线程: " + self.name)

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