爬虫（五）—— selenium模块启动浏览器自动化测试

selenium模块

一、selenium介绍

selenium最初是一个自动化测试工具，而爬虫中使用它主要是为了解决requests无法直接执行JavaScript代码的问题
selenium本质是通过驱动浏览器，完全模拟浏览器的操作，比如跳转、输入、点击、下拉等，来拿到网页渲染之后的结果，可支持多种常见的浏览器
利用该模块可以通过代码实现对浏览器的操作

from selenium import webdriver
browser=webdriver.Chrome()
browser=webdriver.Firefox()
browser=webdriver.PhantomJS()
browser=webdriver.Safari()
browser=webdriver.Edge()

官网：http://selenium-python.readthedocs.io

二、环境搭建

1、在python中使用selenium需要先安装对应的模块

pip install selenium

2、安装浏览器驱动程序

selenium的原理是操作驱动浏览器来完成对目标页面的请求与渲染，所以需要下载对应的浏览器驱动程序，推荐使用chrome

镜像地址：https://npm.taobao.org/mirrors/chromedriver/

需要注意的是，驱动程序版本需要与浏览器版本对应，你可以打开chrome的关于浏览器查看到具体版本。

驱动与浏览器的版本对应关系

ChromeDriver v2.45 (2018-12-10)----------Supports Chrome v70-72
ChromeDriver v2.44 (2018-11-19)----------Supports Chrome v69-71
ChromeDriver v2.43 (2018-10-16)----------Supports Chrome v69-71
ChromeDriver v2.42 (2018-09-13)----------Supports Chrome v68-70
ChromeDriver v2.41 (2018-07-27)----------Supports Chrome v67-69
ChromeDriver v2.40 (2018-06-07)----------Supports Chrome v66-68
ChromeDriver v2.39 (2018-05-30)----------Supports Chrome v66-68
ChromeDriver v2.38 (2018-04-17)----------Supports Chrome v65-67
ChromeDriver v2.37 (2018-03-16)----------Supports Chrome v64-66
ChromeDriver v2.36 (2018-03-02)----------Supports Chrome v63-65
ChromeDriver v2.35 (2018-01-10)----------Supports Chrome v62-64

三、使用selenium模块

1、使用chrome并设置为无GUI模式

from selenium import webdriver
from selenium.webdriver.chrome.options import Options
chrome_options = Options()
chrome_options.add_argument('window-size=1920x3000') 	# 指定浏览器分辨率
chrome_options.add_argument('--disable-gpu') 	# 谷歌文档提到需要加上这个属性来规避bug
chrome_options.add_argument('--hide-scrollbars') 	# 隐藏滚动条, 应对一些特殊页面
chrome_options.add_argument('blink-settings=imagesEnabled=false')	 # 不加载图片, 可以提升速度
chrome_options.add_argument('--headless') 	# 浏览器不提供可视化页面. linux下如果系统如果无界面不加这条会启动失败

driver=webdriver.Chrome("驱动绝对路径 如果环境变量中有则可以不写",chrome_options=chrome_options)
driver.get('https://www.baidu.com')
print('hao123' in driver.page_source)
driver.close() 	# 切记关闭浏览器，回收资源
# selenium+谷歌浏览器headless模式

2、使用chrome有GUI模式

（1）基本使用

from selenium import webdriver

browser=webdriver.Chrome('驱动路径')
browser.get('https://www.baidu.com')
# driver.close()

（2）实现搜索功能

from selenium import webdriver
from selenium.webdriver import ActionChains
from selenium.webdriver.common.by import By	 # 按照什么方式查找，By.ID,By.CSS_SELECTOR
from selenium.webdriver.common.keys import Keys 	# 键盘按键操作
from selenium.webdriver.support import expected_conditions as EC
from selenium.webdriver.support.wait import WebDriverWait 	# 等待页面加载某些元素

browser=webdriver.Chrome('驱动路径')
try:
    browser.get('https://www.baidu.com')

    input_tag=browser.find_element_by_id('kw')
    input_tag.send_keys('美女') 	# python2中输入中文错误，字符串前加个u
    input_tag.send_keys(Keys.ENTER) 	# 输入回车

    wait=WebDriverWait(browser,10)
    wait.until(EC.presence_of_element_located((By.ID,'content_left'))) 	# 等到id为content_left的元素加载完毕,最多等10秒
    
    print(browser.page_source)
    print(browser.current_url)
    print(browser.get_cookies())

finally:
    browser.close()

3、查找元素

from selenium import webdriver
from selenium.webdriver.common.by import By #按照什么方式查找，By.ID,By.CSS_SELECTOR
from selenium.webdriver.support import expected_conditions as EC
from selenium.webdriver.support.wait import WebDriverWait #等待页面加载某些元素
import time

driver=webdriver.Chrome('浏览器驱动路径')
driver.get('https://www.baidu.com')
wait=WebDriverWait(driver,10)  

try:
    # 1、find_element_by_id
    print(driver.find_element_by_id('kw'))

    # 2、find_element_by_link_text     # 根据超链接文本内容查找超链接的元素
    login=driver.find_element_by_link_text('登录')
    print(login.get_attribute('href'))    # 获取超链接元素的链接
    login.click()

    # 3、find_element_by_partial_link_text    # 不完整链接，返回的是一个列表
    login=driver.find_elements_by_partial_link_text('录')[0]
    login.click()

    # 4、find_element_by_tag_name  # 根据 标签名字 找元素
    print(driver.find_element_by_tag_name('a'))

    # 5、find_element_by_class_name
    button=wait.until(EC.element_to_be_clickable((By.CLASS_NAME,'tang-pass-footerBarULogin')))
    button.click()

    # 6、find_element_by_name   # 根据name属性的值获取元素
    input_user=wait.until(EC.presence_of_element_located((By.NAME,'userName')))
    input_pwd=wait.until(EC.presence_of_element_located((By.NAME,'password')))
    commit=wait.until(EC.element_to_be_clickable((By.ID,'TANGRAM__PSP_10__submit')))

    input_user.send_keys('18611453110')
    input_pwd.send_keys('xxxxxx')
    commit.click()

    # 7、find_element_by_css_selector    # 通过css选择器查找元素
    driver.find_element_by_css_selector('#kw')

    # 8、find_element_by_xpath

    time.sleep(5)

finally:
    driver.close()

4、获取标签属性

from selenium import webdriver
from selenium.webdriver.support import expected_conditions as EC
from selenium.webdriver.support.wait import WebDriverWait #等待页面加载某些元素

drive=webdriver.Chrome()
drive.get('https://www.amazon.cn/')

wait=WebDriverWait(drive,10)
wait.until(EC.presence_of_element_located((By.ID,'cc-lm-tcgShowImgContainer')))

tag=drive.find_element(By.CSS_SELECTOR,'#cc-lm-tcgShowImgContainer img')

# 获取标签属性，
print(tag.get_attribute('src'))

# 获取标签ID，位置，名称，大小
print(tag.id)
print(tag.location)
print(tag.tag_name)
print(tag.size)

drive.close()

5、等待元素加载

selenium只是模拟浏览器的行为，而浏览器解析页面是需要时间的（执行css，js），一些元素可能需要过一段时间才能加载出来，为了保证能查找到元素，必须等待

# 等待的方式分两种：
1.隐式等待：在browser.get（'xxx'）前就设置，针对所有元素有效
# 隐式等待，浏览器加载页面时，最长等待20s
# 该方式问题：如果需要元素已经加载完成，仍要等页面全部加载完才能往后执行
driver.implicitly_wait(20)

2.显式等待：在browser.get（'xxx'）之后设置，只针对某个元素有效
# 第二个参数：超时时间；   第三个参数：轮询间隔时间
wait = WebDriverWait(driver, 10, 0.5)
wait.until(EC.presence_of_element_located((By.ID, '3')))

3.利用time来实现等待加载（少用）
# 无法判断页面到底多久能加载完，如果页面很多，每个页面都要2s，那么总共耗费时间巨大
time.sleep(2)

（1）隐式等待

每次都会等待网页全部加载完成再进行下一步

from selenium import webdriver
browser=webdriver.Chrome()

# 隐式等待:在查找所有元素时，如果尚未被加载，则等10秒
browser.implicitly_wait(10)

browser.get('https://www.baidu.com')


input_tag=browser.find_element_by_id('kw')
input_tag.send_keys('美女')
input_tag.send_keys(Keys.ENTER)

contents=browser.find_element_by_id('content_left') 	# 没有等待环节而直接查找，找不到则会报错
print(contents)

browser.close()

（2）显式等待

明确的指定要等待哪一个元素出现

from selenium import webdriver
from selenium.webdriver.support import expected_conditions as EC
from selenium.webdriver.support.wait import WebDriverWait 	# 等待页面加载某些元素

browser=webdriver.Chrome()
browser.get('https://www.baidu.com')


input_tag=browser.find_element_by_id('kw')
input_tag.send_keys('美女')
input_tag.send_keys(Keys.ENTER)

# 显式等待：显式地等待某个元素被加载
wait=WebDriverWait(browser,10)
wait.until(EC.presence_of_element_located((By.ID,'content_left')))

contents=browser.find_element(By.CSS_SELECTOR,'#content_left')
print(contents)

browser.close()

6、清空输入框

from selenium import webdriver
from selenium.webdriver.support import expected_conditions as EC
from selenium.webdriver.support.wait import WebDriverWait 	# 等待页面加载某些元素

browser=webdriver.Chrome()
browser.get('https://www.amazon.cn/')
wait=WebDriverWait(browser,10)

input_tag=wait.until(EC.presence_of_element_located((By.ID,'twotabsearchtextbox')))
input_tag.send_keys('iphone 8')
button=browser.find_element_by_css_selector('#nav-search > form > div.nav-right > div > input')
button.click()

import time
time.sleep(3)

input_tag=browser.find_element_by_id('twotabsearchtextbox')
input_tag.clear() 	# 清空输入框
input_tag.send_keys('iphone7plus') 	# 输入文字
button=browser.find_element_by_css_selector('#nav-search > form > div.nav-right > div > input')
button.click() 	# 点击按钮

7、切换frame

# frame相当于一个单独的网页，在父frame里是无法直接查看到子frame的元素的，必须switch_to_frame切到该frame下，才能进一步查找

from selenium import webdriver

try:
    browser=webdriver.Chrome()
    browser.get('http://www.runoob.com/try/try.php?filename=jqueryui-api-droppable')
    browser.switch_to.frame('iframeResult') #切换到id为iframeResult的frame
    tag1=browser.find_element_by_id('droppable')
    print(tag1)

    # tag2=browser.find_element_by_id('textareaCode') #报错，在子frame里无法查看到父frame的元素
    browser.switch_to.parent_frame() #切回父frame,就可以查找到了
    tag2=browser.find_element_by_id('textareaCode')
    print(tag2)

finally:
    browser.close()

8、动作链

点击拖拽页面元素，常在验证时应用，例如博客园中用户登录验证拖拽图片

from selenium import webdriver
from selenium.webdriver import ActionChains
from selenium.webdriver.support.wait import WebDriverWait  # 等待页面加载某些元素

driver = webdriver.Chrome()
driver.get('http://www.runoob.com/try/try.php?filename=jqueryui-api-droppable')
wait=WebDriverWait(driver,3)
try:
    driver.switch_to.frame('iframeResult') ##切换到iframeResult
    sourse=driver.find_element_by_id('draggable')
    target=driver.find_element_by_id('droppable')

    # 方式一：基于同一个动作链串行执行
    # actions=ActionChains(driver) #拿到动作链对象
    # actions.drag_and_drop(sourse,target) #把动作放到动作链中 一次性移动到目标位置
    # actions.perform() # 执行

    # 方式二：线性移动
    ActionChains(driver).click_and_hold(sourse).perform()
    distance=target.location['x']-sourse.location['x']

    track=0
    while track < distance:
        ActionChains(driver).move_by_offset(xoffset=2,yoffset=0).perform()
        track+=2
    ActionChains(driver).release().perform()
finally:
    driver.close()

9、执行JS

在交互动作比较难实现的时候可以自己写JS

from selenium import webdriver
try:
    browser=webdriver.Chrome()
    browser.get('https://www.baidu.com')
    browser.execute_script('alert("hello world")') 	# 打印警告
finally:
    browser.close()

10、前进后退

# 模拟浏览器的前进后退
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.sina.com.cn/')

browser.back()
time.sleep(4)
browser.forward()
browser.close()

11、选项卡切换

# 选项卡管理：切换选项卡，有js的方式windows.open,有windows快捷键：ctrl+t等，最通用的就是js的方式
import time
from selenium import webdriver

browser=webdriver.Chrome()
browser.get('https://www.baidu.com')
browser.execute_script('window.open()')

print(browser.window_handles) 	# 获取所有的选项卡
browser.switch_to_window(browser.window_handles[1])
browser.get('https://www.taobao.com')
time.sleep(10)
browser.switch_to_window(browser.window_handles[0])
browser.get('https://www.sina.com.cn')
browser.close()

12、xpath

xpath即XML_Path是一种通用的查找元素方式，也在scrapy模块中使用

doc='''
<html>
 <head>
  <base href='http://example.com/' />
  <title>Example website</title>
 </head>
 <body>
  <div id='images'>
   <a href='image1.html'>Name: My image 1 <br /><img src='image1_thumb.jpg' /></a>
   <a href='image2.html'>Name: My image 2 <br /><img src='image2_thumb.jpg' /></a>
   <a href='image3.html'>Name: My image 3 <br /><img src='image3_thumb.jpg' /></a>
   <a href='image4.html'>Name: My image 4 <br /><img src='image4_thumb.jpg' /></a>
   <a href='image5.html' class='li li-item' name='items'>Name: My image 5 <br /><img src='image5_thumb.jpg' /></a>
   <a href='image6.html' name='items'><span><h5>test</h5></span>Name: My image 6 <br /><img src='image6_thumb.jpg' /></a>
  </div>
 </body>
</html>
'''
from lxml import etree

html=etree.HTML(doc)
# html=etree.parse('search.html',etree.HTMLParser())

# / 一个斜杠表示子级标签
# // 两个斜杠表示子孙标签

# 1 所有节点
# a=html.xpath('//*')
# 2 指定节点（结果为列表）
# a=html.xpath('//head')
# 3 子节点，子孙节点
# a=html.xpath('//div/a')
# a=html.xpath('//body/a') #无数据
# a=html.xpath('//body//a')
# 4 父节点
# a=html.xpath('//body//a[@href="image1.html"]/..')
# a=html.xpath('//body//a[1]/..')
# 也可以这样
# a=html.xpath('//body//a[1]/parent::*')
# 5 属性匹配
# a=html.xpath('//body//a[@href="image1.html"]')

# 6 文本获取
# a=html.xpath('//body//a[@href="image1.html"]/text()')

# 7 属性获取
# a=html.xpath('//body//a/@href')
# # 注意从1 开始取（不是从0）
# a=html.xpath('//body//a[1]/@href')
# 8 属性多值匹配
#  a 标签有多个class类，直接匹配就不可以了，需要用contains
# a=html.xpath('//body//a[@class="li"]')
# a=html.xpath('//body//a[contains(@class,"li")]')
# a=html.xpath('//body//a[contains(@class,"li")]/text()')
# 9 多属性匹配
# a=html.xpath('//body//a[contains(@class,"li") or @name="items"]')
# a=html.xpath('//body//a[contains(@class,"li") and @name="items"]/text()')
# # a=html.xpath('//body//a[contains(@class,"li")]/text()')
# 10 按序选择
# a=html.xpath('//a[2]/text()')
# a=html.xpath('//a[2]/@href')
# 取最后一个
# a=html.xpath('//a[last()]/@href')
# 位置小于3的
# a=html.xpath('//a[position()<3]/@href')
# 倒数第二个
# a=html.xpath('//a[last()-2]/@href')
# 11 节点轴选择
# ancestor：祖先节点
# 使用了* 获取所有祖先节点
# a=html.xpath('//a/ancestor::*')
# # 获取祖先节点中的div
# a=html.xpath('//a/ancestor::div')
# attribute：属性值
# a=html.xpath('//a[1]/attribute::*')
# child：直接子节点
# a=html.xpath('//a[1]/child::*')
# descendant：所有子孙节点
# a=html.xpath('//a[6]/descendant::*')
# following:当前节点之后所有节点
# a=html.xpath('//a[1]/following::*')
# a=html.xpath('//a[1]/following::*[1]/@href')
# following-sibling:当前节点之后同级节点
# a=html.xpath('//a[1]/following-sibling::*')
# a=html.xpath('//a[1]/following-sibling::a')
# a=html.xpath('//a[1]/following-sibling::*[2]')
# a=html.xpath('//a[1]/following-sibling::*[2]/@href')