• 第69天:Selenium详解


    by 闲欢

    Selenium 环境配置好之后,我们就可以使用 Selenium 来操作浏览器,做一些我们想做的事情了。在我们爬取网页过程中,经常发现我们想要获得的数据并不能简单的通过解析 HTML 代码获取,这些数据是通过 AJAX 异步加载方式或经过 JS 渲染后才呈现在页面上显示出来。这种情况下我们就可以使用 Selenium 来模拟浏览器浏览页面,进而解决 JavaScript 渲染的问题。

    浏览器设置

    打开浏览器

    我们用最简洁的代码来打开 Chrome 浏览器,并访问 http://www.baidu.com 这个网站:

    from selenium import webdriver
    
    # 声明浏览器对象
    driver = webdriver.Chrome()
    # 访问页面
    driver.get("http://www.baidu.com")
    

    我们可以看到桌面会弹出一个浏览器窗口,并打开了百度的首页,如下图:

    selenium-open-browser

    注意红框圈住的部分,这表示这个窗口是我们程序打开的,现在浏览器的控制权在我们的程序中,我们可以用代码让浏览器摆出各种姿势了!

    设置浏览器参数

    为了避免每次运行程序都打开一个窗口,我们也可以设置无窗口访问,只需添加浏览器参数即可:

    from selenium import webdriver
    
    # 设置无窗口
    chrome_options = webdriver.ChromeOptions()
    chrome_options.add_argument('--headless')
    
    # 声明浏览器对象
    driver = webdriver.Chrome(options=chrome_options)
    
    # 访问页面
    driver.get("http://www.baidu.com")
    

    常见的浏览器参数还有:

    # 启动就最大化
    --start-maximized 
    
    # 指定用户文件夹 User Data 路径,可以把书签这样的用户数据保存在系统分区以外的分区
    –-user-data-dir=”[PATH]” 
    
    # 指定缓存Cache路径
    –-disk-cache-dir=”[PATH]“ 
    
    # 指定Cache大小,单位Byte
    –-disk-cache-size=100 
    
    # 隐身模式启动
    –-incognito 
    
    # 禁用Javascript
    –-disable-javascript 
    
    # 禁止加载所有插件,可以增加速度
    --disable-plugins 
    
    # 禁用JavaScript
    --disable-javascript 
    
    # 禁用弹出拦截
    --disable-popup-blocking 
    
    # 禁用插件
    --disable-plugins 
    
    # 禁用图像
    --disable-images 
    

    还有其他好多参数,具体可参见 https://peter.sh/experiments/chromium-command-line-switches/ ,该网站罗列了所有的参数。

    设置代理

    设置代理很简单,只需要添加一个浏览器参数就行:

    chrome_options.add_argument('--proxy-server=http://{ip}:{port}')
    

    在参数里面加上代理的 IP 和端口号。

    获取页面元素

    获取单个元素

    selenium 查找元素有两种方法:第一种是指定使用哪种方法去查找元素,比如指定 CSS 选择器或者根据 xpath 去查找;另一种是直接使用 find_element() ,传入的第一个参数为需要使用的元素查找方法,第二个参数为查找值。来看下例:

    from selenium import webdriver
    from selenium.webdriver.common.by import By
    
    # 声明浏览器对象
    driver = webdriver.Chrome()
    # 访问页面
    driver.get("http://www.baidu.com")
    
    # 通过id查找
    element = driver.find_element_by_id("kw")
    print(element.tag_name)
    # 通过name查找
    element = driver.find_element_by_name("wd")
    print(element.tag_name)
    # 通过xpath查找
    element = driver.find_element_by_xpath('//*[@id="kw"]')
    print(element.tag_name)
    
    # 通过另一种方式查找
    element = driver.find_element(By.ID, "kw")
    print(element.tag_name)
    

    上面例子中,我们通过不同的方式来获取百度的搜索框,并且打印 tag_name 属性,最终的结果都是一样的:input 。

    获取多个元素

    我们也可以通过 find_elements() 方法获取多个属性,结果会以 list 的形式返回。我们来看例子:

    from selenium import webdriver
    from selenium.webdriver.common.by import By
    
    # 声明浏览器对象
    driver = webdriver.Chrome()
    # 访问页面
    driver.get("http://www.baidu.com")
    
    # 查找多个元素
    elements = driver.find_elements(By.CLASS_NAME, 'mnav')
    for e in elements:
        print(e.text)
        
    # 输出结果
    新闻
    hao123
    地图
    视频
    贴吧
    学术
    

    上例中,我们通过 class_name 来获取百度首页上方的百度导航,接着将获取到的导航栏的名称打印了出来。

    页面操作

    我们可以使用 selenium 来模拟页面操作,例如鼠标点击事件,键盘事件等。我们来看一下例子:

    from selenium import webdriver
    from selenium.webdriver.common.keys import Keys
    import time
    
    # 声明浏览器对象
    driver = webdriver.Chrome()
    # 访问页面
    driver.get("http://www.baidu.com")
    
    # 获取百度搜索框元素
    element = driver.find_element_by_id("kw")
    # 在搜索框中输入关键词selenium
    element.send_keys("selenium")
    # 点击"百度一下"按钮
    driver.find_element_by_xpath('//*[@id="su"]').click()
    
    time.sleep(5)
    
    # 清空搜索框关键词
    element.clear()
    
    time.sleep(2)
    
    # 在搜索框中输入关键词python,并模拟键盘的enter操作
    element.send_keys("python", Keys.ENTER)
    
    time.sleep(5)
    
    driver.close()
    

    在例子中,我们先是找到百度的搜索框对应的元素,然后模拟在搜索框中输入关键词 “selenium”,接下来模拟点击"百度一下"按钮,我们可以看到页面中出现了搜索 “selenium” 的结果。

    接着我们使用 clear() 方法清空了搜索框,然后模拟输入关键词 “python” 并且模拟键盘的 enter 键操作,同样获得了搜索 “python” 的结果。

    当然,我们还可以模拟鼠标右击、双击、拖拽等操作,就留给大家自己去探索了。

    浏览器操作

    等待加载

    请求网页时,可能会存在 AJAX 异步加载的情况。而 selenium 只会加载主网页,并不会考虑到 AJAX 的情况。因此,使用时需要等待一些时间,让网页加载完全后再进行操作。

    隐式等待

    使用隐式等待时,如果 webdriver 没有找到指定的元素,将继续等待指定元素出现,直至超出设定时间,如果还是没有找到指定元素,则抛出找不到元素的异常。默认等待时间为0。隐式等待是对整个页面进行等待。需要特别说明的是:隐性等待对整个 driver 的周期都起作用,所以只要设置一次即可。

    我们来看下例:

    from selenium import webdriver
    from selenium.webdriver.common.keys import Keys
    
    # 声明浏览器对象
    driver = webdriver.Chrome()
    
    # 设置隐式等待时间,单位为秒
    driver.implicitly_wait(0)
    
    # 访问页面
    driver.get("https://www.baidu.com/")
    
    # 设置搜索关键词
    element = driver.find_element_by_id("kw")
    element.send_keys("Selenium", Keys.ENTER)
    
    # 页面右边的"相关术语"
    element2 = driver.find_element_by_class_name("opr-recommends-merge-p")
    print(element2)
    

    这个例子中,我先打开浏览器访问百度首页,然后在搜索框输入 “Selenium” 关键字,再回车查询。百度会根据输入的关键词在页面的右边展示“相关术语”,这一步是异步加载,需要时间来查询和传输,而我们设置的等待时间是0,所以肯定会超时。运行后我们会看到报错:

    # 报错信息
    selenium.common.exceptions.NoSuchElementException: Message: no such element: Unable to locate element: {"method":"css selector","selector":".opr-recommends-merge-p"}
      (Session info: chrome=77.0.3865.120)
    

    当我们把等待时间设置为10秒时,我们会看到控制台的正确打印了。

    显式等待

    显式等待是对指定的元素进行等待。首先判定等待条件是否成立,如果成立,则直接返回;如果条件不成立,则等待最长时间为设置的等待时间,如果超过等待时间后仍然没有满足等待条件,则抛出异常。

    我们来看一下例子:

    from selenium import webdriver
    from selenium.webdriver.common.by import By
    from selenium.webdriver.common.keys import Keys
    from selenium.webdriver.support.ui import WebDriverWait
    from selenium.webdriver.support import expected_conditions as EC
    
    # 声明浏览器对象
    driver = webdriver.Chrome()
    
    # 访问页面
    driver.get("https://www.baidu.com/")
    
    # 设置搜索关键词
    element = driver.find_element_by_id("kw")
    element.send_keys("selenium", Keys.ENTER)
    
    # 此时页面右边的"相关术语"还没有加载出来,肯定会报错
    #element1 = driver.find_element_by_class_name("opr-recommends-merge-p")
    #print(element1)
    
    # 显示等待10秒,直到页面右边的"相关术语"出现
    WebDriverWait(driver, 10).until(EC.presence_of_element_located((By.CLASS_NAME, "opr-recommends-merge-p")))
    
    # 获取页面右边的"相关术语"
    element2 = driver.find_element_by_class_name("opr-recommends-merge-p")
    print(element2)
    

    运行这段代码,在打印 element1 的时候肯定会报错,因为此时页面右边的“相关术语”还没加载出来。我们注释掉获取和打印 element1 的这两行,然后设置一个显式的等待条件和10秒的等待时间,element2 就可以顺利打印出来了。

    浏览器前进和后退

    我们可以通过 selenium 来操纵浏览器的前进和后退,方法很简单,分别是 back() 和 forward()。来看下例:

    from selenium import webdriver
    import time
    
    # 声明浏览器对象
    driver = webdriver.Chrome()
    # 访问百度
    driver.get("http://www.baidu.com")
    time.sleep(2)
    # 访问微博
    driver.get("https://weibo.com")
    time.sleep(2)
    # 访问知乎
    driver.get("http://www.zhihu.com")
    time.sleep(2)
    # 返回上个页面
    driver.back()
    time.sleep(2)
    # 前进到下个页面
    driver.forward()
    
    # 退出
    driver.close()
    

    我们首先依次打开百度、微博和知乎三个网站(中间设置的等待时间是为了更好地看演示效果)。然后我们调用返回上个页面方法,可以看到浏览器返回到了微博页面,接着我们调用前进到下个页面方法,可以看到浏览器回到了知乎页面。

    我们可以通过 selenium 来设置浏览器的 cookie,包括添加 cookie ,删除 cookie ,获取 cookie 等操作。我们来看个例子:

    from selenium import webdriver
    
    # 声明浏览器对象
    driver = webdriver.Chrome()
    
    # 访问百度
    driver.get("http://www.baidu.com")
    
    # 获取当前的cookie
    print(driver.get_cookies())
    
    # 添加cookie
    driver.add_cookie({'name': 'mycookie', 'value': 'world'})
    
    # 获取设置的cookie
    print(driver.get_cookie('mycookie'))
    
    # 删除设置的cookie
    driver.delete_cookie('mycookie')
    
    # 再次获取设置的cookie
    print(driver.get_cookie('mycookie'))
    
    # 清除所有cookie
    driver.delete_all_cookies()
    
    # 再次获取cookie
    print(driver.get_cookies())
    
    # 退出
    driver.close()
    
    
    # 输出信息
    [{'domain': '.baidu.com', 'httpOnly': False, 'name': 'H_PS_PSSID', 'path': '/', 'secure': False, 'value': '1422_21106_29721_29568_29221_26350_29589'}, {'domain': '.baidu.com', 'expiry': 1570877928.79997, 'httpOnly': False, 'name': 'BDORZ', 'path': '/', 'secure': False, 'value': 'B490B5EBF6F3CD402E515D22BCDA1598'}, {'domain': 'www.baidu.com', 'expiry': 1571655528, 'httpOnly': False, 'name': 'BD_UPN', 'path': '/', 'secure': False, 'value': '123253'}, {'domain': 'www.baidu.com', 'httpOnly': False, 'name': 'BD_HOME', 'path': '/', 'secure': False, 'value': '0'}, {'domain': '.baidu.com', 'expiry': 3718275175.123787, 'httpOnly': False, 'name': 'PSTM', 'path': '/', 'secure': False, 'value': '1570791528'}, {'domain': '.baidu.com', 'httpOnly': False, 'name': 'delPer', 'path': '/', 'secure': False, 'value': '0'}, {'domain': '.baidu.com', 'expiry': 3718275175.123763, 'httpOnly': False, 'name': 'BIDUPSID', 'path': '/', 'secure': False, 'value': '5A2BAF0B0AE83FA189BE38C65DC65395'}, {'domain': 'www.baidu.com', 'expiry': 1570791529.123808, 'httpOnly': False, 'name': 'BD_LAST_QID', 'path': '/', 'secure': False, 'value': '10847283847030224144'}, {'domain': '.baidu.com', 'expiry': 3718275175.123643, 'httpOnly': False, 'name': 'BAIDUID', 'path': '/', 'secure': False, 'value': '5A2BAF0B0AE83FA189BE38C65DC65395:FG=1'}]
    {'domain': 'www.baidu.com', 'httpOnly': False, 'name': 'mycookie', 'path': '/', 'secure': True, 'value': 'world'}
    None
    []
    

    在上例中,我们通过 add_cookie() 方法,来设置 cookie 的名称和值,通过给 delete_cookie() 方法传递 cookie 的名称来删除 cookie,还可以通过 get_cookies() 和 delete_all_cookies() 来获取所有 cookie 以及删除所有 cookie 。

    标签管理

    有些时候我们需要在浏览器里切换标签页,或者增加一个新标签页,或者删除一个标签页,都可以使用 selenium 来实现。我们来看例子:

    from selenium import webdriver
    import time
    
    # 声明浏览器对象
    driver = webdriver.Chrome()
    
    # 访问百度
    driver.get("http://www.baidu.com")
    
    time.sleep(2)
    
    # 新增一个标签页
    driver.execute_script('window.open()')
    
    time.sleep(2)
    
    # 打印标签页
    print(driver.window_handles)
    
    # 切换至标签页1(当前标签页为0)
    driver.switch_to.window(driver.window_handles[1])
    
    time.sleep(2)
    
    # 在当前标签页访问知乎
    driver.get("http://www.zhihu.com")
    
    time.sleep(2)
    
    # 切换至标签页0
    driver.switch_to.window(driver.window_handles[0])
    
    time.sleep(2)
    
    # 在标签页0访问微博
    driver.get("http://www.weibo.com")
    
    time.sleep(2)
    
    # 关闭
    driver.close()
    
    # 退出
    driver.quit()
    

    大家运行代码就可以体会到切换标签页和访问网页的变化,中间加了等待是为了延迟变化。另外,注意标签页从左往右是从0开始编号的。

    总结

    本节给大家介绍了 Selenium 的常见使用方法,利用这些方法我们可以很轻易地去操纵浏览器,让浏览器按照我们预设的规则来顺序执行操作指令。当然本文中列举的只是 selenium 的一部分操作,还有很多丰富的功能等着大家自己去探索。如果你能够熟练地运用和组合这些操作,你会发现还有更多复杂好玩的事情等着你去探索!

    文中示例代码:python-100-days

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