Python爬虫 | Selenium详解

一、简介

网页三元素：

  • html负责内容；
  • css负责样式；
  • JavaScript负责动作;

从数据的角度考虑，网页上呈现出来的数据的来源：

  • html文件
  • ajax接口
  • javascript加载

如果用requests对一个页面发送请求，只能获得当前加载出来的部分页面，动态加载的数据是获取不到的，比如下拉滚轮得到的数据。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，可支持多种浏览器。Selenium是python的一个第三方库，对外提供的接口可以操作浏览器，然后让浏览器完成自动化的操作。

selenium在爬虫中的应用:

  • 模拟登录
  • 便捷的获取动态加载的数据

缺点:

  • 爬取数据的效率底
  • 环境部署繁琐

二、环境安装

查看谷歌浏览器版本

下载好以后，就有驱动程序了。

三、基本使用

1.浏览器创建
Selenium支持非常多的浏览器，如Chrome、Firefox、Edge等，还有Android、BlackBerry等手机端的浏览器。另外，也支持无界面浏览器PhantomJS。

from selenium import webdriver

browser = webdriver.Chrome()
browser = webdriver.Firefox()
browser = webdriver.Edge()
browser = webdriver.PhantomJS()
browser = webdriver.Safari()
browser.quit()               # 关闭浏览器
browser.close()              # 关闭当前页面

close 只会关闭当前窗口，而 quit 退出驱动并会关闭所有的窗口。

2.打开网页

browser.get(url)          　　　　　　　　       # 打开path路径
page_text = browser.page_source                # 获取当前浏览器页面的源码数据

3.元素定位
查找一个元素（单节点）

element = find_element_by_id()
element = find_element_by_name()
element = find_element_by_class_name()
element = find_element_by_tag_name()
element = find_element_by_link_text()
element = find_element_by_partial_link_text()
element = find_element_by_xpath()
element = find_element_by_css_selector()

查找多个元素（多节点）

element = find_elements_by_id()
element = find_elements_by_name()
element = find_elements_by_class_name()
element = find_elements_by_tag_name()
element = find_elements_by_link_text()
element = find_elements_by_partial_link_text()
element = find_elements_by_xpath()
element = find_elements_by_css_selector()

注意：
（1）find_element_by_xxx第一个符合条件的标签，find_elements_by_xxx找的是所有符合条件的标签。
（2）根据ID、CSS选择器和XPath获取，它们返回的结果完全一致。
（3）另外，Selenium还提供了通用方法find_element()，它需要传入两个参数：查找方式By和值。实际上，它就是find_element_by_id()这种方法的通用函数版本，比如find_element_by_id(id)就等价于find_element(By.ID, id)，二者得到的结果完全一致。

# 通过id定位
<html>
 <body>
  <form id="loginForm">
   <input name="username" type="text" />
   <input name="password" type="password" />
   <input name="continue" type="submit" value="Login" />
  </form>
 </body>
<html>

login_form = driver.find_element_by_id('loginForm')



# 通过name定位
<html>
 <body>
  <form id="loginForm">
   <input name="username" type="text" />
   <input name="password" type="password" />
   <input name="continue" type="submit" value="Login" />
   <input name="continue" type="button" value="Clear" />
  </form>
</body>
<html>

username = driver.find_element_by_name('username')
password = driver.find_element_by_name('password')



# 通过链接文本定位
<html>
 <body>
  <p>Are you sure you want to do this?</p>
  <a href="continue.html">Continue</a>
  <a href="cancel.html">Cancel</a>
</body>
<html>

continue_link = driver.find_element_by_link_text('Continue')
continue_link = driver.find_element_by_partial_link_text('Conti')



# 通过标签名定位
<html>
 <body>
  <h1>Welcome</h1>
  <p>Site content goes here.</p>
</body>
<html>

heading1 = driver.find_element_by_tag_name('h1')



# 通过类名定位
<html>
 <body>
  <p class="content">Site content goes here.</p>
</body>
<html>

content = driver.find_element_by_class_name('content')



# 通过CSS选择器定位
<html>
 <body>
  <p class="content">Site content goes here.</p>
</body>
<html>

content = driver.find_element_by_css_selector('p.content')

# 推荐使用xpath定位
username = driver.find_element_by_xpath("//form[input/@name='username']")
username = driver.find_element_by_xpath("//form[@id='loginForm']/input[1]")
username = driver.find_element_by_xpath("//input[@name='username']")

4.节点操作
ele.text 拿到节点的内容 (包括后代节点的所有内容)

driver.find_element_by_id('gin').text

ele.send_keys("")搜索框输入文字

driver.find_element_by_id('kw').send_keys("Python")

ele.click()标签

driver.find_element_by_id('su').click()

ele.get_attribute("")获取属性值

#  获取元素标签的内容
att01 = a.get_attribute('textContent')

# # 获取元素内的全部HTML
att02 = a.get_attribute('innerHTML')

# # 获取包含选中元素的HTML
att03 = a.get_attribute('outerHTML')

# 获取该元素的标签类型
tag01 = a_href.tag_name

5.动作链

from selenium.webdriver import ActionChains

source = browser.find_element_by_css_selector('')
target = browser.find_element_by_css_selector('')

actions = ActionChains(browser)
actions.drag_and_drop(source, target).perform()

actions.release()

6.在页面间切换
适用与页面中点开链接出现新的页面的网站，但是浏览器对象browser还是之前页面的对象

window_handles = driver.window_handles
driver.switch_to.window(window_handles[-1])

7.保存网页截图

driver.save_screenshot('screen.png')

8.执行JavaScript

browser.execute_script('window.scrollTo(0, document.body.scrollHeight)')

9.前进和后退

browser.back()
browser.forward()

10.等待

from selenium.webdriver.support.ui import WebDriverWait
from selenium.webdriver.support import expected_conditions as EC


driver = webdriver.Chrome()
driver.get("http://somedomain/")
try:
    element = WebDriverWait(driver, 10).until(
        EC.presence_of_element_located((By.ID, "myDynamicElement"))
    )
finally:
    driver.quit()

条件

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
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

11.Cookie处理
获取、添加、删除Cookies

browser.get_cookies()
browser.add_cookie({'name': 'name', 'domain': 'www.zhihu.com', 'value': 'germey'})
browser.delete_all_cookies()

12. 搜索属性值

  • 获得element之后搜索
url = driver.find_element_by_name('t2').get_attribute('href')
  • 页面源码中搜索
源码中搜索字符串，可以是文本值也可以是属性值
res = driver.page_source.find('字符串')

返回值
    -1      未找到
    其他     找到

13.谷歌无头浏览器

from selenium.webdriver.chrome.options import Options。

chrome_options = Options()
chrome_options.add_argument('--headless')
chrome_options.add_argument('--disable-gpu')
browser = webdriver.Chrome(executable_path=path, chrome_options=chrome_options)

14.规避监测

相关的网站会对selenium发起的请求进行监测，网站后台可以根据window.navigator.webdriver返回值进行selenium的监测，若返回值为undefinded，则不是selenium进行的请求发送；若为true，则是selenium发起的请求。

规避监测的方法：

from selenium.webdriver import ChromeOptions

option = ChromeOptions()
option.add_experimental_option('excludeSwitches', ['enable-automation'])
bro = webdriver.Chrome(executable_path='chromedriver.exe',options=option)

15. 切换子框架

此操作主要作用与 ifram子框架 的互相切换使用

iframe = driver.find_element_by_xxx('')
driver.switch_to_frame(节点对象)

16. 不请求图片模式

只需要如下设置则不会请求图片, 会加快效率

chrome_opt = webdriver.ChromeOptions()
prefs = {"profile.managed_default_content_settings.images": 2}
chrome_opt.add_experimental_option("prefs", prefs)

四、鼠标键盘操作（ActionChains）

1. ActionChains基本用法
ActionChains的执行原理：当你调用ActionChains的方法时，不会立即执行，而是会将所有的操作按顺序存放在一个队列里，当你调用perform()方法时，队列中的时间会依次执行

有两种调用方法：
链式写法

menu = driver.find_element_by_css_selector(".nav")
hidden_submenu = driver.find_element_by_css_selector(".nav #submenu1")

ActionChains(driver).move_to_element(menu).click(hidden_submenu).perform()

分步写法

menu = driver.find_element_by_css_selector(".nav")
hidden_submenu = driver.find_element_by_css_selector(".nav #submenu1")

actions = ActionChains(driver)
actions.move_to_element(menu)
actions.click(hidden_submenu)
actions.perform()

两种写法本质是一样的，ActionChains都会按照顺序执行所有的操作。

2. ActionChains方法列表

click(on_element=None) 　　　　　　　　　　　　  　　　　　　　　——单击鼠标左键
click_and_hold(on_element=None) 　　　　　　   　　　　　　　　——点击鼠标左键，不松开
context_click(on_element=None) 　　　　　　　　 　　　　　　　　——点击鼠标右键
double_click(on_element=None) 　　　　　　　　  　　　　　　　　——双击鼠标左键

send_keys(*keys_to_send) 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　——发送某个键到当前焦点的元素
send_keys_to_element(element, *keys_to_send) 　　　　　　　　——发送某个键到指定元素

key_down(value, element=None) 　　　　　　　　  　　　　　　　　——按下某个键盘上的键
key_up(value, element=None) 　　　　　　　　　　 　　　　　　　　——松开某个键

drag_and_drop(source, target) 　　　　　　　　  　　　　　　　 ——拖拽到某个元素然后松开
drag_and_drop_by_offset(source, xoffset, yoffset) 　　　　 ——拖拽到某个坐标然后松开
move_by_offset(xoffset, yoffset) 　　　　　　　　　　　　　　　——鼠标从当前位置移动到某个坐标
move_to_element(to_element) 　　　　　　　　　　　　　　　　　　——鼠标移动到某个元素
move_to_element_with_offset(to_element, xoffset, yoffset) ——移动到距某个元素（左上角坐标）多少距离的位置

perform() 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　——执行链中的所有动作
release(on_element=None) 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　——在某个元素位置松开鼠标左键

3. 代码示例
(1)点击操作

# -*- coding: utf-8 -*-

from selenium import webdriver
from selenium.webdriver.common.action_chains import ActionChains
from time import sleep


driver = webdriver.Firefox()
driver.implicitly_wait(10)
driver.maximize_window()
driver.get('http://sahitest.com/demo/clicks.htm')

click_btn = driver.find_element_by_xpath('//input[@value="click me"]')  　　　　　　　　# 单击按钮
doubleclick_btn = driver.find_element_by_xpath('//input[@value="dbl click me"]')  　　# 双击按钮
rightclick_btn = driver.find_element_by_xpath('//input[@value="right click me"]')  　　# 右键单击按钮


ActionChains(driver).click(click_btn).double_click(doubleclick_btn).context_click(rightclick_btn).perform()  # 链式用法

print driver.find_element_by_name('t2').get_attribute('value')

sleep(2)
driver.quit()

element.get_attribute()获取某个元素属性

(2)鼠标移动

# -*- coding: utf-8 -*-

from selenium import webdriver
from selenium.webdriver.common.action_chains import ActionChains
from time import sleep

driver = webdriver.Firefox()
driver.implicitly_wait(10)
driver.maximize_window()
driver.get('http://sahitest.com/demo/mouseover.htm')

write = driver.find_element_by_xpath('//input[@value="Write on hover"]') # 鼠标移动到此元素，在下面的input框中会显示“Mouse moved”
blank = driver.find_element_by_xpath('//input[@value="Blank on hover"]') # 鼠标移动到此元素，会清空下面input框中的内容

result = driver.find_element_by_name('t1')

action = ActionChains(driver)
action.move_to_element(write).perform()                      # 移动到write，显示“Mouse moved”
print result.get_attribute('value')

# action.move_to_element(blank).perform()
action.move_by_offset(10, 50).perform()                      # 移动到距离当前位置(10,50)的点，与上句效果相同，移动到blank上，清空
print result.get_attribute('value')

action.move_to_element_with_offset(blank, 10, -40).perform() # 移动到距离blank元素(10,-40)的点，可移动到write上
print result.get_attribute('value')

sleep(2)

(3)拖拽

# -*- coding: utf-8 -*-

from selenium import webdriver
from selenium.webdriver.common.action_chains import ActionChains
from time import sleep

driver = webdriver.Firefox()
driver.implicitly_wait(10)
driver.maximize_window()
driver.get('http://sahitest.com/demo/dragDropMooTools.htm')

dragger = driver.find_element_by_id('dragger')                 # 被拖拽元素
item1 = driver.find_element_by_xpath('//div[text()="Item 1"]') # 目标元素1
item2 = driver.find_element_by_xpath('//div[text()="Item 2"]') # 目标2
item3 = driver.find_element_by_xpath('//div[text()="Item 3"]') # 目标3
item4 = driver.find_element_by_xpath('//div[text()="Item 4"]') # 目标4

action = ActionChains(driver)
action.drag_and_drop(dragger, item1).perform()                              # 1.移动dragger到item1
sleep(2)
action.click_and_hold(dragger).release(item2).perform()                     # 2.效果与上句相同，也能起到移动效果
sleep(2)
action.click_and_hold(dragger).move_to_element(item3).release().perform()   # 3.效果与上两句相同，也能起到移动的效果
sleep(2)
# action.drag_and_drop_by_offset(dragger, 400, 150).perform()               # 4.移动到指定坐标
action.click_and_hold(dragger).move_by_offset(400, 150).release().perform() # 5.与上一句相同，移动到指定坐标
sleep(2)
driver.quit()

一般用坐标定位很少，用上例中的方法1足够了，如果看源码，会发现方法2其实就是方法1中的drag_and_drop()的实现。注意：拖拽使用时注意加等待时间，有时会因为速度太快而失败。

(4)按键
　　模拟按键有多种方法，能用win32api来实现，能用SendKeys来实现，也可以用selenium的WebElement对象的send_keys()方法来实现，这里ActionChains类也提供了几个模拟按键的方法。

# -*- coding: utf-8 -*-

from selenium import webdriver
from selenium.webdriver.common.action_chains import ActionChains
from time import sleep

driver = webdriver.Firefox()
driver.implicitly_wait(10)
driver.maximize_window()
driver.get('http://sahitest.com/demo/keypress.htm')

key_up_radio = driver.find_element_by_id('r1')                         # 监测按键升起
key_down_radio = driver.find_element_by_id('r2')                       # 监测按键按下
key_press_radio = driver.find_element_by_id('r3')                      # 监测按键按下升起

enter = driver.find_elements_by_xpath('//form[@name="f1"]/input')[1]   # 输入框
result = driver.find_elements_by_xpath('//form[@name="f1"]/input')[0]  # 监测结果

# 监测key_down
key_down_radio.click()
ActionChains(driver).key_down(Keys.CONTROL, enter).key_up(Keys.CONTROL).perform()
print result.get_attribute('value')

# 监测key_up
key_up_radio.click()
enter.click()
ActionChains(driver).key_down(Keys.SHIFT).key_up(Keys.SHIFT).perform()
print result.get_attribute('value')

# 监测key_press
key_press_radio.click()
enter.click()
ActionChains(driver).send_keys('a').perform()
print result.get_attribute('value')
driver.quit()

示例2：

# -*- coding: utf-8 -*-

from selenium import webdriver
from selenium.webdriver.common.action_chains import ActionChains
from selenium.webdriver.common.keys import Keys
from time import sleep

driver = webdriver.Firefox()
driver.implicitly_wait(10)
driver.maximize_window()

driver.get('http://sahitest.com/demo/label.htm')

input1 = driver.find_elements_by_tag_name('input')[3]
input2 = driver.find_elements_by_tag_name('input')[4]

action = ActionChains(driver)
input1.click()
action.send_keys('Test Keys').perform()
action.key_down(Keys.CONTROL).send_keys('a').key_up(Keys.CONTROL).perform() # ctrl+a
action.key_down(Keys.CONTROL).send_keys('c').key_up(Keys.CONTROL).perform() # ctrl+c

action.key_down(Keys.CONTROL, input2).send_keys('v').key_up(Keys.CONTROL).perform() # ctrl+v

print input1.get_attribute('value')
print input2.get_attribute('value')

driver.quit()

五、使用示例

示例1：打开百度，搜索爬虫

from selenium import webdriver
from time import sleep

bro = webdriver.Chrome()
bro.get(url='https://www.baidu.com/')
sleep(2)

text_input = bro.find_element_by_id('kw')
text_input.send_keys('爬虫')
sleep(2)

bro.find_element_by_id('su').click()
sleep(3)

print(bro.page_source)
bro.quit()

示例2：获取豆瓣电影中更多电影详情数据（谷歌无头浏览器）

from selenium import webdriver
from time import sleep
from selenium.webdriver.chrome.options import Options

第1步：下面三行固定
chrome_options = Options()
chrome_options.add_argument('--headless')
chrome_options.add_argument('--disable-gpu')

url = 'https://movie.douban.com/typerank?type_name=%E6%83%8A%E6%82%9A&type=19&interval_id=100:90&action='

第2步：把chrome_options对象作为参数
bro = webdriver.Chrome(chrome_options=chrome_options)
bro.get(url)
sleep(3)
bro.execute_script('window.scrollTo(0,document.body.scrollHeight)')
sleep(3)
bro.execute_script('window.scrollTo(0,document.body.scrollHeight)')
sleep(3)
bro.execute_script('window.scrollTo(0,document.body.scrollHeight)')
sleep(2)
page_text = bro.page_source

with open('./douban.html','w',encoding='utf-8') as fp:
    fp.write(page_text)
print(page_text)
sleep(1)
bro.quit()

示例3：登录qq空间
　　在web 中，经常会遇到frame 嵌套页面的应用，使用WebDriver 每次只能在一个页面上识别元素，对于frame 嵌套内的页面上的元素，直接定位是定位是定位不到的。这个时候就需要通过switch_to_frame()方法将当前定位的主体切换了frame 里。先定位到iframe，再在iframe中进行标签定位。否则，定位不到我们想要的标签。

import requests
from selenium import webdriver
from lxml import etree
import time

driver = webdriver.Chrome(executable_path=r'C:\Users\Administrator\chromedriver.exe')
driver.get('https://qzone.qq.com/')

#switch_to操作切换frame,此时才能进行登陆页面的操作。
driver.switch_to.frame('login_frame')       
                 
#点击使用账号密码登陆,需要绑定click事件
driver.find_element_by_id('switcher_plogin').click()

#driver.find_element_by_id('u').clear()
driver.find_element_by_id('u').send_keys('QQ')                  

#driver.find_element_by_id('p').clear()
driver.find_element_by_id('p').send_keys('密码')  
                
#点击登陆,绑定click事件    
driver.find_element_by_id('login_button').click()
time.sleep(2)

driver.execute_script('window.scrollTo(0,document.body.scrollHeight)')
time.sleep(2)
driver.execute_script('window.scrollTo(0,document.body.scrollHeight)')
time.sleep(2)
driver.execute_script('window.scrollTo(0,document.body.scrollHeight)')
time.sleep(2)

page_text = driver.page_source                          #获取页面源码数据，注意page_source无括号。
tree = etree.HTML(page_text)                            #执行解析操作
li_list = tree.xpath('//ul[@id="feed_friend_list"]/li')
for li in li_list:
    text_list = li.xpath('.//div[@class="f-info"]//text()|.//div[@class="f-info qz_info_cut"]//text()')
    text = ''.join(text_list)
    print(text+'\n\n\n')
    
driver.quit()

发现小框是嵌套在大框里面的，在当前的html源码中，又嵌套了一个html子页面，这个子页面是包含在iframe标签中的。所以，如果定位的标签是存在于iframe中的，那么一定需要使用switch to函数，将当前浏览器页面的参照物切换到iframe中，iframe中有一个id为login_frame的属性值，可以根据它来定位。

示例4：利用搜狗搜索接口抓取微信公众号（无头、规避检测、等待、切换页面）

# 添加启动参数 (add_argument)
# 添加实验性质的设置参数 (add_experimental_option)

from selenium import webdriver
from selenium.webdriver.support.wait import WebDriverWait
import time
import requests
from lxml import etree

option = webdriver.ChromeOptions()
option.add_argument('headless')
#设置chromedriver启动参数,规避对selenium的检测机制
option.add_experimental_option('excludeSwitches', ['enable-automation'])

driver = webdriver.Chrome(chrome_options=option)

url = 'http://weixin.sogou.com/weixin?type=1&s_from=input&query=python_shequ'

driver.get(url)
print(driver.title)

timeout = 5
link = WebDriverWait(driver, timeout).until(
    lambda d: d.find_element_by_link_text('Python爱好者社区'))
link.click()
time.sleep(1)

# 切换页面
window_handles = driver.window_handles
driver.switch_to.window(window_handles[-1])
print(driver.title)

article_links = WebDriverWait(driver, timeout).until(
    # EC.presence_of_element_located((By.XPATH, '//h4[@class="weui_media_title"]'))
    lambda d: d.find_elements_by_xpath('//h4[@class="weui_media_title"]'))

article_link_list = []
for item in article_links:
    article_link = 'https://mp.weixin.qq.com' + item.get_attribute('hrefs')
    # print(article_link)
    article_link_list.append(article_link)
print(article_link_list)

first_article_link = article_link_list[0]
header = {
        'User-Agent': 'Mozilla/5.0 (Windows NT 6.1; WOW64) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/39.0.2171.95 Safari/537.36 OPR/26.0.1656.60
    }

response = requests.get(first_article_link,
                        headers=header,
                        timeout=5
                        )

tree = etree.HTML(response.text)
title = tree.xpath('//h2[@id="activity-name"]/text()')[0].strip()
content = tree.xpath('//div[@id="js_content"]//text()')
content = ''.join(content).strip()

print(title)
print(content)

示例5：用selenium实现一个头条号的模拟发文接口

import time
import redis
from selenium import webdriver
from selenium.webdriver.common.keys import Keys
from selenium.webdriver.support.wait import WebDriverWait


r = redis.Redis('127.0.0.1', 6379)

def toutiao_save_and_preview(title, content, expand_link):
    option = webdriver.ChromeOptions()
    option.add_argument('headless')
    driver = webdriver.Chrome(chrome_options=option)

    # 获取渲染的正文
    driver.get('file:///Users/Documents/toutiao.html')
    driver.execute_script("contentIn('"+ content +"');")
    timeout = 5
    content_copy = WebDriverWait(driver, timeout).until(lambda d: d.find_element_by_xpath('//button[@class="btn"]'))
    content_copy.click()

    # 模拟登录发文页面
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    # 检测图片上传是否完成
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    # 保存草稿
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print(finish_time - start_time)

selenium相关文档：
https://www.seleniumhq.org/docs/
https://selenium-python.readthedocs.io

哈哈，认认真真的写了这么长博文，如果您觉得对您有帮助，麻烦帮忙点个赞哦！一起加油！

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