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Python爬虫之selenium库使用详解

什么是Selenium

selenium 是一套完整的web应用程序测试系统,包含了测试的录制(selenium IDE),编写及运行(Selenium Remote Control)和测试的并行处理(Selenium Grid)。Selenium的核心Selenium Core基于JsUnit,完全由JavaScript编写,因此可以用于任何支持JavaScript的浏览器上。

selenium可以模拟真实浏览器,自动化测试工具,支持多种浏览器,爬虫中主要用来解决JavaScript渲染问题。

selenium基本使用

用python写爬虫的时候,主要用的是selenium的Webdriver,我们可以通过下面的方式先看看Selenium.Webdriver支持哪些浏览器

python@pythontab.com:~/python35$ python
Python 3.5.2 (default, Aug 24 2016, 16:48:29) 
[GCC 4.2.1 Compatible Apple LLVM 7.3.0 (clang-703.0.31)] on darwin
Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information.
>>> from selenium import webdriver
>>> help(webdriver)

执行结果如下,从结果中我们也可以看出基本支持了常见的所有浏览器:

......
PACKAGE CONTENTS
    android (package)
    blackberry (package)
    chrome (package)
    common (package)
    edge (package)
    firefox (package)
    ie (package)
    opera (package)
    phantomjs (package)
    remote (package)
    safari (package)
    support (package)
    webkitgtk (package)
......

这里要说一下比较重要的PhantomJS,PhantomJS是一个而基于WebKit的服务端JavaScript API,支持Web而不需要浏览器支持,其快速、原生支持各种Web标准:Dom处理,CSS选择器,JSON等等。PhantomJS可以用用于页面自动化、网络监测、网页截屏,以及无界面测试


声明浏览器对象

上面我们知道了selenium支持很多的浏览器,但是如果想要声明并调用浏览器则需要:

from selenium import webdriver
browser = webdriver.Chrome()
browser = webdriver.Firefox()

这里只写了两个例子,当然了其他的支持的浏览器都可以通过这种方式调用


访问页面

from selenium import webdriver
browser = webdriver.Chrome()
browser.get("http://www.pythontab.com")
print(browser.page_source)
browser.close()


上述代码运行后,会自动打开Chrome浏览器,并登陆百度打印百度首页的源代码,然后关闭浏览器


查找元素

单个元素查找

from selenium import webdriver
browser = webdriver.Chrome()
browser.get("http://bbs.pythontab.com")
input_first = browser.find_element_by_id("q")
input_second = browser.find_element_by_css_selector("#q")
input_third = browser.find_element_by_xpath('//*[@id="q"]')
print(input_first)
print(input_second)
print(input_third)
browser.close()


这里我们通过三种不同的方式去获取响应的元素,第一种是通过id的方式,第二个中是CSS选择器,第三种是xpath选择器,结果都是相同的。

这里列举一下常用的查找元素方法:

find_element_by_name

find_element_by_id

find_element_by_xpath

find_element_by_link_text

find_element_by_partial_link_text

find_element_by_tag_name

find_element_by_class_name

find_element_by_css_selector


下面这种方式是比较通用的一种方式:这里需要记住By模块所以需要导入

from selenium.webdriver.common.by import By
from selenium import webdriver
from selenium.webdriver.common.by import By
browser = webdriver.Chrome()
browser.get("http://bbs.pythontab.com")
input_first = browser.find_element(By.ID,"q")
print(input_first)
browser.close()

当然这种方法和上述的方式是通用的,browser.find_element(By.ID,"q")这里By.ID中的ID可以替换为其他几个


多个元素查找

其实多个元素和单个元素的区别,举个例子:find_elements,单个元素是find_element,其他使用上没什么区别,通过其中的一个例子演示:

from selenium import webdriver
browser = webdriver.Chrome()
browser.get("http://bbs.pythontab.com")
lis = browser.find_elements_by_css_selector('.service-bd li')
print(lis)
browser.close()

这样获得就是一个列表


当然上面的方式也是可以通过导入from selenium.webdriver.common.by import By 这种方式实现

lis = browser.find_elements(By.CSS_SELECTOR,'.service-bd li')

同样的在单个元素中查找的方法在多个元素查找中同样存在:

find_elements_by_name

find_elements_by_id

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


元素交互操作

对于获取的元素调用交互方法

from selenium import webdriver
import time
browser = webdriver.Chrome()
browser.get("http://www.taobao.com")
input_str = browser.find_element_by_id('q')
input_str.send_keys("ipad")
time.sleep(1)
input_str.clear()
input_str.send_keys("MakBook pro")
button = browser.find_element_by_class_name('btn-search')
button.click()


运行的结果可以看出程序会自动打开Chrome浏览器并打开淘宝输入ipad,然后删除,重新输入MakBook pro,并点击搜索

Selenium所有的api文档:http://selenium-python.readthedocs.io/api.html#module-selenium.webdriver.common.action_chains


交互动作

将动作附加到动作链中串行执行

from selenium import webdriver
from selenium.webdriver import ActionChains
browser = webdriver.Chrome()
url = "http://www.runoob.com/try/try.php?filename=jqueryui-api-droppable"
browser.get(url)
browser.switch_to.frame('iframeResult')
source = browser.find_element_by_css_selector('#draggable')
target = browser.find_element_by_css_selector('#droppable')
actions = ActionChains(browser)
actions.drag_and_drop(source, target)
actions.perform()

更多操作参考:http://selenium-python.readthedocs.io/api.html#module-selenium.webdriver.common.action_chains


执行JavaScript

这是一个非常有用的方法,这里就可以直接调用js方法来实现一些操作,

下面的例子是通过登录知乎然后通过js翻到页面底部,并弹框提示

from selenium import webdriver
browser = webdriver.Chrome()
browser.get("http://www.zhihu.com/explore")
browser.execute_script('window.scrollTo(0, document.body.scrollHeight)')
browser.execute_script('alert("To Bottom")')


获取元素属性

get_attribute('class')
from selenium import webdriver
browser = webdriver.Chrome()
url = 'https://www.zhihu.com/explore'
browser.get(url)
logo = browser.find_element_by_id('zh-top-link-logo')
print(logo)
print(logo.get_attribute('class'))


获取文本值

from selenium import webdriver
browser = webdriver.Chrome()
url = 'https://www.zhihu.com/explore'
browser.get(url)
input = browser.find_element_by_class_name('zu-top-add-question')
print(input.text)

获取ID,位置,标签名

id

location

tag_name

size

from selenium import webdriver
browser = webdriver.Chrome()
url = 'https://www.zhihu.com/explore'
browser.get(url)
input = browser.find_element_by_class_name('zu-top-add-question')
print(input.id)
print(input.location)
print(input.tag_name)
print(input.size)


Frame

在很多网页中都是有Frame标签,所以我们爬取数据的时候就涉及到切入到frame中以及切出来的问题,通过下面的例子演示

这里常用的是switch_to.from()和switch_to.parent_frame()

import time
from selenium import webdriver
from selenium.common.exceptions import NoSuchElementException
browser = webdriver.Chrome()
url = 'http://www.runoob.com/try/try.php?filename=jqueryui-api-droppable'
browser.get(url)
browser.switch_to.frame('iframeResult')
source = browser.find_element_by_css_selector('#draggable')
print(source)
try:
    logo = browser.find_element_by_class_name('logo')
except NoSuchElementException:
    print('NO LOGO')
browser.switch_to.parent_frame()
logo = browser.find_element_by_class_name('logo')
print(logo)
print(logo.text)


等待

当使用了隐式等待执行测试的时候,如果 WebDriver没有在 DOM中找到元素,将继续等待,超出设定时间后则抛出找不到元素的异常, 换句话说,当查找元素或元素并没有立即出现的时候,隐式等待将等待一段时间再查找 DOM,默认的时间是0


隐式等待

到了一定的时间发现元素还没有加载,则继续等待我们指定的时间,如果超过了我们指定的时间还没有加载就会抛出异常,如果没有需要等待的时候就已经加载完毕就会立即执行

from selenium import webdriver
browser = webdriver.Chrome()
browser.implicitly_wait(10)
browser.get('https://www.zhihu.com/explore')
input = browser.find_element_by_class_name('zu-top-add-question')
print(input)


显示等待

指定一个等待条件,并且指定一个最长等待时间,会在这个时间内进行判断是否满足等待条件,如果成立就会立即返回,如果不成立,就会一直等待,直到等待你指定的最长等待时间,如果还是不满足,就会抛出异常,如果满足了就会正常返回

from selenium import webdriver
from selenium.webdriver.common.by import By
from selenium.webdriver.support.ui import WebDriverWait
from selenium.webdriver.support import expected_conditions as EC
browser = webdriver.Chrome()
browser.get('https://www.taobao.com/')
wait = WebDriverWait(browser, 10)
input = wait.until(EC.presence_of_element_located((By.ID, 'q')))
button = wait.until(EC.element_to_be_clickable((By.CSS_SELECTOR, '.btn-search')))
print(input, button)

上述的例子中的条件:EC.presence_of_element_located()是确认元素是否已经出现了

EC.element_to_be_clickable()是确认元素是否是可点击的


常用的判断条件:

title_is 标题是某内容

title_contains 标题包含某内容

presence_of_element_located 元素加载出,传入定位元组,如(By.ID, 'p')

visibility_of_element_located 元素可见,传入定位元组

visibility_of 可见,传入元素对象

presence_of_all_elements_located 所有元素加载出

text_to_be_present_in_element 某个元素文本包含某文字

text_to_be_present_in_element_value 某个元素值包含某文字

frame_to_be_available_and_switch_to_it frame加载并切换

invisibility_of_element_located 元素不可见

element_to_be_clickable 元素可点击

staleness_of 判断一个元素是否仍在DOM,可判断页面是否已经刷新

element_to_be_selected 元素可选择,传元素对象

element_located_to_be_selected 元素可选择,传入定位元组

element_selection_state_to_be 传入元素对象以及状态,相等返回True,否则返回False

element_located_selection_state_to_be 传入定位元组以及状态,相等返回True,否则返回False

alert_is_present 是否出现Alert


更多操作参考:http://selenium-python.readthedocs.io/api.html#module-selenium.webdriver.support.expected_conditions


浏览器的前进和后退

back()

forward()

import time
from selenium import webdriver
browser = webdriver.Chrome()
browser.get('https://www.baidu.com/')
browser.get('https://www.taobao.com/')
browser.get('http://www.pythontab.com/')
browser.back()
time.sleep(1)
browser.forward()
browser.close()


cookie操作

get_cookies()

delete_all_cookes()

add_cookie()


from selenium import webdriver
browser = webdriver.Chrome()
browser.get('https://www.zhihu.com/explore')
print(browser.get_cookies())
browser.add_cookie({'name': 'name', 'domain': 'www.zhihu.com', 'value': 'zhaofan'})
print(browser.get_cookies())
browser.delete_all_cookies()
print(browser.get_cookies())


选项卡管理

通过执行js命令实现新开选项卡window.open()

不同的选项卡是存在列表里browser.window_handles

通过browser.window_handles[0]就可以操作第一个选项卡


import time
from selenium import webdriver
browser = webdriver.Chrome()
browser.get('https://www.baidu.com')
browser.execute_script('window.open()')
print(browser.window_handles)
browser.switch_to_window(browser.window_handles[1])
browser.get('https://www.taobao.com')
time.sleep(1)
browser.switch_to_window(browser.window_handles[0])
browser.get('http://www.pythontab.com')


异常处理

这里的异常比较复杂,官网的参考地址:

http://selenium-python.readthedocs.io/api.html#module-selenium.common.exceptions

这里只进行简单的演示,查找一个不存在的元素

from selenium import webdriver
from selenium.common.exceptions import TimeoutException, NoSuchElementException
browser = webdriver.Chrome()
try:
    browser.get('https://www.baidu.com')
except TimeoutException:
    print('Time Out')
try:
    browser.find_element_by_id('hello')
except NoSuchElementException:
    print('No Element')
finally:
    browser.close()


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