Python爬虫Selenium和PhantomJS系列之十三

1，Selenium

Selenium是一个Web的自动化测试工具，最初是为网站自动化测试而开发的，类型像我们玩游戏用的按键精灵，可以按指定的命令自动操作，不同是Selenium 可以直接运行在浏览器上，它支持所有主流的浏览器（包括PhantomJS这些无界面的浏览器）。

Selenium 可以根据我们的指令，让浏览器自动加载页面，获取需要的数据，甚至页面截屏，或者判断网站上某些动作是否发生。

Selenium 自己不带浏览器，不支持浏览器的功能，它需要与第三方浏览器结合在一起才能使用。但是我们有时候需要让它内嵌在代码中运行，所以我们可以用一个叫 PhantomJS 的工具代替真实的浏览器。

安装：sudo pip install selenium

Selenium 官方参考文档：http://selenium-python.readthedocs.io/index.html

2，PhantomJS

PhantomJS 是一个基于Webkit的“无界面”(headless)浏览器，它会把网站加载到内存并执行页面上的 JavaScript，因为不会展示图形界面，所以运行起来比完整的浏览器要高效。

如果我们把 Selenium 和 PhantomJS 结合在一起，就可以运行一个非常强大的网络爬虫了，这个爬虫可以处理 JavaScrip、Cookie、headers，以及任何我们真实用户需要做的事情。

PhantomJS 是一个功能完善(虽然无界面)的浏览器而非一个 Python 库，所以它不需要像 Python 的其他库一样安装，但我们可以通过Selenium调用PhantomJS来直接使用。

安装：sudo apt-get install phantomjs

PhantomJS 官方参考文档：http://phantomjs.org/documentation

3，简单操作

Selenium 库里有个叫 WebDriver 的 API。WebDriver 有点儿像可以加载网站的浏览器，但是它也可以像 BeautifulSoup 或者其他 Selector 对象一样用来查找页面元素，与页面上的元素进行交互 (发送文本、点击等)，以及执行其他动作来运行网络爬虫。

# IPython2 测试代码

# 导入 webdriver
from selenium import webdriver

# 调用环境变量指定的PhantomJS浏览器创建浏览器对象
driver = webdriver.PhantomJS()

# 如果没有在环境变量指定PhantomJS位置
# driver = webdriver.PhantomJS(executable_path="./phantomjs"))

# get方法会一直等到页面被完全加载，然后才会继续程序，通常测试会在这里选择 time.sleep(2)
driver.get("http://www.baidu.com/")

# 获取页面名为 wrapper的id标签的文本内容
data = driver.find_element_by_id("wrapper").text

# 打印数据内容
print data

# 打印页面标题 "百度一下，你就知道"
print driver.title

# 生成当前页面快照并保存
driver.save_screenshot("baidu.png")

# id="kw"是百度搜索输入框，输入字符串"长城"
driver.find_element_by_id("kw").send_keys(u"长城")

# id="su"是百度搜索按钮，click() 是模拟点击
driver.find_element_by_id("su").click()

# 获取新的页面快照
driver.save_screenshot("长城.png")

# 打印网页渲染后的源代码
print driver.page_source

# 获取当前页面Cookie
print driver.get_cookies()

# 调用键盘按键操作时需要引入的Keys包
from selenium.webdriver.common.keys import Keys

# ctrl+a 全选输入框内容
driver.find_element_by_id("kw").send_keys(Keys.CONTROL,'a')

# ctrl+x 剪切输入框内容
driver.find_element_by_id("kw").send_keys(Keys.CONTROL,'x')

# 输入框重新输入内容
driver.find_element_by_id("kw").send_keys("itcast")

# 模拟Enter回车键
driver.find_element_by_id("su").send_keys(Keys.RETURN)

# 清除输入框内容
driver.find_element_by_id("kw").clear()

# 生成新的页面快照
driver.save_screenshot("itcast.png")

# 获取当前url
print driver.current_url

# 关闭当前页面，如果只有一个页面，会关闭浏览器
# driver.close()

# 关闭浏览器
driver.quit()

4，页面操作

Selenium 的 WebDriver提供了各种方法来寻找元素，假设下面有一个表单输入框：

<input type="text" name="user-name" id="passwd-id" />

那么：

# 获取id标签值
element = driver.find_element_by_id("passwd-id")
# 获取name标签值
element = driver.find_element_by_name("user-name")
# 获取标签名值
element = driver.find_elements_by_tag_name("input")
# 也可以通过XPath来匹配
element = driver.find_element_by_xpath("//input[@id='passwd-id']")

5，定位UI元素 (WebElements)

关于元素的选取，有如下的API 单个元素选取

find_element_by_id

find_elements_by_name

find_elements_by_xpath

find_elements_by_link_text

find_elements_by_partial_link_text

find_elements_by_tag_name

find_elements_by_class_name

find_elements_by_css_selector

6，鼠标动作链

有些时候，我们需要再页面上模拟一些鼠标操作，比如双击、右击、拖拽甚至按住不动等，我们可以通过导入 ActionChains 类来做到：

示例：

#导入 ActionChains 类
from selenium.webdriver import ActionChains

# 鼠标移动到 ac 位置
ac = driver.find_element_by_xpath('element')
ActionChains(driver).move_to_element(ac).perform()

# 在 ac 位置单击
ac = driver.find_element_by_xpath("elementA")
ActionChains(driver).move_to_element(ac).click(ac).perform()

# 在 ac 位置双击
ac = driver.find_element_by_xpath("elementB")
ActionChains(driver).move_to_element(ac).double_click(ac).perform()

# 在 ac 位置右击
ac = driver.find_element_by_xpath("elementC")
ActionChains(driver).move_to_element(ac).context_click(ac).perform()

# 在 ac 位置左键单击hold住
ac = driver.find_element_by_xpath('elementF')
ActionChains(driver).move_to_element(ac).click_and_hold(ac).perform()

# 将 ac1 拖拽到 ac2 位置
ac1 = driver.find_element_by_xpath('elementD')
ac2 = driver.find_element_by_xpath('elementE')
ActionChains(driver).drag_and_drop(ac1, ac2).perform()

7，填充表单

我们已经知道了怎样向文本框中输入文字，但是有时候我们会碰到

<select> </select>

标签的下拉框。直接点击下拉框中的选项不一定可行。

<select id="status" class="form-control valid" onchange="" name="status">
<option value=""></option>
<option value="0">未审核</option>
<option value="1">初审通过</option>
<option value="2">复审通过</option>
<option value="3">审核不通过</option>
</select>

Selenium专门提供了Select类来处理下拉框。 其实 WebDriver 中提供了一个叫 Select 的方法，可以帮助我们完成这些事情：

# 导入 Select 类
from selenium.webdriver.support.ui import Select

# 找到 name 的选项卡
select = Select(driver.find_element_by_name('status'))

select.select_by_index(1)
select.select_by_value("0")
select.select_by_visible_text(u"未审核")

以上是三种选择下拉框的方式，它可以根据索引来选择，可以根据值来选择，可以根据文字来选择。注意：

index 索引从 0 开始

value是option标签的一个属性值，并不是显示在下拉框中的值

visible_text是在option标签文本的值，是显示在下拉框的值

全部取消选择怎么办呢？很简单:

select.deselect_all()

8，弹窗处理

当你触发了某个事件之后，页面出现了弹窗提示，处理这个提示或者获取提示信息方法如下：

alert = driver.switch_to_alert()

9，页面切换

一个浏览器肯定会有很多窗口，所以我们肯定要有方法来实现窗口的切换。切换窗口的方法如下：

driver.switch_to.window("this is window name")

也可以使用 window_handles 方法来获取每个窗口的操作对象。例如：

for handle in driver.window_handles:
driver.switch_to_window(handle)

10，页面前进和后退

操作页面的前进和后退功能：

driver.forward()     #前进
driver.back()        # 后退

11，Cookies

获取页面每个Cookies值，用法如下

for cookie in driver.get_cookies():
print "%s=%s;" % (cookie['name'], cookie['value'])

删除Cookies，用法如下

# By name
driver.delete_cookie("BAIDUID")

# all
driver.delete_all_cookies()

12，页面等待

现在的网页越来越多采用了 Ajax 技术，这样程序便不能确定何时某个元素完全加载出来了。如果实际页面等待时间过长导致某个dom元素还没出来，但是你的代码直接使用了这个WebElement，那么就会抛出NullPointer的异常。

为了避免这种元素定位困难而且会提高产生 ElementNotVisibleException 的概率。所以 Selenium 提供了两种等待方式，一种是隐式等待，一种是显式等待。

隐式等待是等待特定的时间，显式等待是指定某一条件直到这个条件成立时继续执行。

显式等待

显式等待指定某个条件，然后设置最长等待时间。如果在这个时间还没有找到元素，那么便会抛出异常了。

from selenium import webdriver
from selenium.webdriver.common.by import By
# WebDriverWait 库，负责循环等待
from selenium.webdriver.support.ui import WebDriverWait
# expected_conditions 类，负责条件出发
from selenium.webdriver.support import expected_conditions as EC

driver = webdriver.PhantomJS()
driver.get("http://www.xxxxx.com/loading")
try:
# 每隔10秒查找页面元素 id="myDynamicElement"，直到出现则返回
element = WebDriverWait(driver, 10).until(
EC.presence_of_element_located((By.ID, "myDynamicElement"))
)
finally:
driver.quit()

如果不写参数，程序默认会 0.5s 调用一次来查看元素是否已经生成，如果本来元素就是存在的，那么会立即返回。

下面是一些内置的等待条件，你可以直接调用这些条件，而不用自己写某些等待条件了。

title_is
title_contains
presence_of_element_located
visibility_of_element_located
visibility_of
presence_of_all_elements_located
text_to_be_present_in_element
text_to_be_present_in_element_value
frame_to_be_available_and_switch_to_it
invisibility_of_element_located
element_to_be_clickable – it is Displayed and Enabled.
staleness_of
element_to_be_selected
element_located_to_be_selected
element_selection_state_to_be
element_located_selection_state_to_be
alert_is_present

隐式等待

隐式等待比较简单，就是简单地设置一个等待时间，单位为秒。

from selenium import webdriver

driver = webdriver.PhantomJS()
driver.implicitly_wait(10) # seconds
driver.get("http://www.xxxxx.com/loading")
myDynamicElement = driver.find_element_by_id("myDynamicElement")

当然如果不设置，默认等待时间为0。

13，模拟网站登录

from selenium import webdriver
from selenium.webdriver.common.keys import Keys
import time

driver = webdriver.PhantomJS()
driver.get("http://www.douban.com")

# 输入账号密码
driver.find_element_by_name("form_email").send_keys("xxxxx@xxxx.com")
driver.find_element_by_name("form_password").send_keys("xxxxxxxx")

# 模拟点击登录
driver.find_element_by_xpath("//input[@class='bn-submit']").click()

# 等待3秒
time.sleep(3)

# 生成登陆后快照
driver.save_screenshot("douban.png")

# 保存源码
with open("douban.html", "w") as file:
file.write(driver.page_source)

driver.quit()

14，动态页面模拟点击

# python的测试模块
import unittest
from selenium import webdriver
from bs4 import BeautifulSoup

class douyuSelenium(unittest.TestCase):
# 初始化方法
def setUp(self):
self.driver = webdriver.PhantomJS()

#具体的测试用例方法，一定要以test开头
def testDouyu(self):
self.driver.get('http://www.douyu.com/directory/all')
while True:
# 指定xml解析
soup = BeautifulSoup(driver.page_source, 'xml')
# 返回当前页面所有房间标题列表 和 观众人数列表
titles = soup.find_all('h3', {'class': 'ellipsis'})
nums = soup.find_all('span', {'class': 'dy-num fr'})

# 使用zip()函数来可以把列表合并，并创建一个元组对的列表[(1,2), (3,4)]
for title, num in zip(nums, titles):
print u"观众人数:" + num.get_text().strip(), u"\t房间标题: " + title.get_text().strip()
# 指定元素找到则返回 非-1，表示到达最后一页，退出循环
if driver.page_source.find('shark-pager-disable-next') != -1:
break
# 模拟下一页点击
self.driver.find_element_by_class_name('shark-pager-next').click()

# 退出时的清理方法
def tearDown(self):
print '加载完成...'
self.driver.quit()

if __name__ == "__main__":
unittest.main()

15，执行javaScript语句

隐藏百度图片

from selenium import webdriver

driver = webdriver.PhantomJS()
driver.get("https://www.baidu.com/")

# 给搜索输入框标红的javascript脚本
js = "var q=document.getElementById(\"kw\");q.style.border=\"2px solid red\";"

# 调用给搜索输入框标红js脚本
driver.execute_script(js)

#查看页面快照
driver.save_screenshot("redbaidu.png")

#js隐藏元素，将获取的图片元素隐藏
img = driver.find_element_by_xpath("//*[@id='lg']/img")
driver.execute_script('$(arguments[0]).fadeOut()',img)

# 向下滚动到页面底部
driver.execute_script("$('.scroll_top').click(function(){$('html,body').animate({scrollTop: '0px'}, 800);});")

#查看页面快照
driver.save_screenshot("nullbaidu.png")

driver.quit()

模拟滚动条滚动到底部

from selenium import webdriver
import time

driver = webdriver.PhantomJS()
driver.get("https://movie.douban.com/typerank?type_name=剧情&type=11&interval_id=100:90&action=")

# 向下滚动10000像素
js = "document.body.scrollTop=10000"
#js="var q=document.documentElement.scrollTop=10000"
time.sleep(3)

#查看页面快照
driver.save_screenshot("douban.png")

# 执行JS语句
driver.execute_script(js)
time.sleep(10)

#查看页面快照
driver.save_screenshot("newdouban.png")

driver.quit()