爬虫——Selenium与PhantomJS

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，不同的是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。但是我们大多数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。

可以从 PyPI 网站下载 Selenium库https://pypi.python.org/simple/selenium ，也可以用 第三方管理器 pip用命令安装：pip install selenium

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

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JavaScript、Cookie、headers，以及任何我们真实用户需要做的事情。

注意：PhantomJS 只能从它的官方网站http://phantomjs.org/download.html 下载。 因为 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。

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

快速入门

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。

#!/usr/bin/python3
# -*- coding:utf-8 -*-
__author__ = 'mayi'

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

# 调用环境变量指定的PhantomJS浏览器创建浏览器对象，executable_path：指定PhantomJS位置
driver = webdriver.PhantomJS(executable_path = r"D:Program Filesphantomjsinphantomjs")

# get()方法会一直等到页面被完全加载，然后才会继续程序
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

# 打印获取的文本内容
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.jpg")

# 在百度搜索输入框中输入“蚂蚁”
driver.find_element_by_id("kw").send_keys("蚂蚁")

# 模拟点击“百度一下”按钮
driver.find_element_by_id("su").click()
# 等待2秒，让页面加载
time.sleep(2)

# 获取搜索后的页面快照
driver.save_screenshot("蚂蚁.jpg")

# 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())

# 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("python")

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

# 等待2秒，让页面加载
time.sleep(2)

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

# 获取新的快照
driver.save_screenshot("python.jpg")

# 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()

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_element_by_tag_name("input")

# 通过xpath来匹配
element = driver.find_element_by_xpath("//input[@id='passwd-id']")

定位UI元素（webElements）

关于元素的选取：

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

1.by id

# 页面内容
<div id="coolestWidgetEvah">...</div>

# 实现
element = driver.find_element_by_id(coolestWidgetEvah")

2.by name

# 页面内容
<input name="cheese" type="text"/>

# 实现
element = driver.find_element_by_name("cheese")

3.by xpath

# 页面内容
<input type="text" name="example" />
<input type="text" name="other" />

# 实现
element = driver.find_elements_by_xpath("//input")

4.by link text

# 页面内容
<a href="http://www.google.com/search?q=cheese">cheese</a>

# 实现
element = driver.find_element_by_link_text("cheese")

5.by partial link text

# 页面内容
<a href="http://www.google.com/search?q=cheese">search for cheese</a>>

# 实现
element = driver.find_element_by_partial_link_text("cheese")

6.by tag name

# 页面内容
<iframe src="..."></iframe>

# 实现
element = driver.find_element_by_tag_name("iframe")

7.by class name

# 页面内容
<div id="food"><span class="dairy">milk</span><span class="dairy aged">cheese</span></div>

# 实现
element = driver.find_elements_by_class_name("div")

8.by css selector

# 页面内容
<div id="food"><span class="dairy">milk</span><span class="dairy aged">cheese</span></div>

# 实现
element = driver.find_elements_by_css_selector("#food span.dairy.aged")

鼠标动作链

有些时候，我们需要在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：

#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()

填充表单

我们已经知道了怎样向文本框中输入文字，但是有时候我们会遇到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("未审核")

以上是三种选择下拉框的方法，可以根据索引来选择、根据值来选择、根据文字内容来选择。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option标签文本的值，是显示在下拉框的值

全部取消选择：select.deselect_all()

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：

alert = driver.switch_to_alert()

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。

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

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

Cookie

获取页面每个Cookie值：

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

删除Cookie：

# 通过Cookie名
driver.delete_cookie("CookieName")

# 删除所有
driver.delete_all_cookies()

页面等待

现在的网页越来越多的采用了Ajax技术，这样程序便不能确定何时页面完全加载完成。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可能会导致抛异常，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，等待是指定某一个条件成立时继续执行。

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.Chrome()
# 等待10秒
driver.implicitly_wait(10) # seconds
driver.get("http://www.baidu.com/")
myDynamicElement = driver.find_element_by_id("myDynamicElement")

显式等待

显式等待为指定某个条件，然后设置最长等待时间。如果在这个时间内，指定条件成立，则继续往下执行；如果在这个时间，指定条件还未成立，那么便会抛出异常。

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.Chrome()
driver.get("http://www.baidu.com/")
try:
    # 页面一直循环，直到 id="myDynamicElement" 出现
    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加载完成，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，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

当然如果不设置，默认等待时间为0。