java + Selenium实现12306自动购票

爱被打了一巴掌 2024-04-19 11:52 91阅读 0赞

> 为什么搞这个东西？【java + Selenium实现12306自动购票, 余票监测】  
> 1.主要是12306是爬虫界的一个分水岭，所以我一直想玩12306【本次的实现并非真正意义上的破解12306实现购票，望周知】  
> 2.一直看到微信群，朋友圈，甚至私发的携程 / 同程 购票加油包？点一下增加一个速度的那种~，想自实现一个  
> 3.加深了解一下Selenium库的使用。【Selenium是一个自动化测试的工具库，主要用于测试，但是见仁见智，其实测试的很多东西都可以用于爬虫上面来。】  
> 4.一直没上过12306购票，想了解一下整体购票流程，【其实是没坐过高铁~】

## 首先看看订单生成的效果 ##

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L0ppbmdsb25nU291cmNl_size_16_color_FFFFFF_t_70]

## 了解一下12306整体购票流程 ##

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L0ppbmdsb25nU291cmNl_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]

## 了解一下本次程序的大概流程 ##

*  【\_\_\_程序】打开浏览器进入12306官网
 *  【用户\_\_\_】用户进行**登录**
 *  【\_\_\_程序】进入搜索车次页面
 *  【用户\_\_\_】等待用户输入 **出发地** **目的地** **出发日** 等信息
 *  【\_\_\_程序】进行刷票，预订，提交订单
 *  【\_\_\_程序】订单生成，打开网易云播放音乐
 *  【用户\_\_\_】用户**支付**订单
 *  【\_\_\_程序】购票结束，关闭浏览器

## 运行程序 ##

*  下拉最新代码 https://github.com/HouYuSource/spider  
    具体实现源在：https://github.com/HouYuSource/spider/blob/master/src/main/java/cn/shaines/spider/module/china12306/TicketWorker2.java
    
        package cn.shaines.spider.module.china12306;
        
        import java.util.ArrayList;
        import java.util.List;
        import java.util.Scanner;
        import java.util.concurrent.ThreadLocalRandom;
        import org.apache.commons.lang3.StringUtils;
        import org.openqa.selenium.By;
        import org.openqa.selenium.JavascriptExecutor;
        import org.openqa.selenium.Keys;
        import org.openqa.selenium.WebDriver;
        import org.openqa.selenium.WebElement;
        import org.openqa.selenium.chrome.ChromeDriver;
        import org.openqa.selenium.interactions.Actions;
        import org.openqa.selenium.support.ui.ExpectedConditions;
        import org.openqa.selenium.support.ui.WebDriverWait;
        import org.slf4j.Logger;
        import org.slf4j.LoggerFactory;
        
        /** * @author houyu * @createTime 2019/9/2 11:17 */
        public class TicketWorker2 { 
        
            private static final Logger logger = LoggerFactory.getLogger(TicketWorker2.class);
            private static final String loginUrl = "https://kyfw.12306.cn/otn/resources/login.html";
            private static final String indexUrl = "https://kyfw.12306.cn/otn/view/index.html";
            private static final String searchUrl = "https://kyfw.12306.cn/otn/leftTicket/init";
            private static final String confirmUrl = "https://kyfw.12306.cn/otn/confirmPassenger/initDc";
        
        
            public static void main(String[] args) throws InterruptedException { 
        
                // 打印初始化信息
                init();
                // 获取驱动
                WebDriver driver = getWebDriver();
                // 最大化
                driver.manage().window().maximize();
                // 处理登录
                handleLogin(driver);
                // 前往搜索
                handleSearch(driver);
                // 用户输入的车次
                String carCode = handleInputCarCode();
                // 处理预定
                handleReserve(driver, carCode);
                // 处理提交
                handleSubmit(driver);
                // 处理确认提交信息
                handleConfirm(driver);
                // 处理提醒用户
                handleCallUser(driver);
                // 睡眠等待用户确认信息完毕
                Thread.sleep(1000000);
                // 关闭浏览器
                driver.close();
        
        
            }
        
            private static void handleCallUser(WebDriver driver) throws InterruptedException { 
        
                String windowHandle = driver.getWindowHandle();
                JavascriptExecutor executor = (JavascriptExecutor) driver;
                executor.executeScript("window.open('https://music.163.com/#/song?id=224877')");
                // 切换到网易云窗口
                Thread.sleep(1000);
                List<String> windowHandles = new ArrayList<>(driver.getWindowHandles());
                driver.switchTo().window(windowHandles.get(windowHandles.size() - 1));
                Thread.sleep(1000);
                driver.switchTo().frame("contentFrame");
                Thread.sleep(1000);
                driver.findElement(By.cssSelector("[id=content-operation]>a:first-child")).click();
                Thread.sleep(1000);
                driver.switchTo().window(windowHandle);
            }
        
            private static void handleConfirm(WebDriver driver) throws InterruptedException { 
                Thread.sleep(1000);
                if(driver.findElements(By.cssSelector("#checkticketinfo_id #qr_submit_id")).size() > 0) { 
                    // 点击确认订单信息
                    driver.findElements(By.cssSelector("#checkticketinfo_id #qr_submit_id")).get(0).click();
                }
                logger.debug("购票成功");
            }
        
            private static void handleSubmit(WebDriver driver) throws InterruptedException { 
                Thread.sleep(1000);
                driver.findElement(By.cssSelector("#normalPassenger_0")).click();
                //
                do { 
                    if(driver.findElements(By.cssSelector("#transforNotice_id #qr_closeTranforDialog_id")).size() > 0) { 
                        // 这里有可能会出现网络繁忙的情况, 如果出现就点击确认, 关闭窗口, 然后再重试
                        driver.findElement(By.cssSelector("#transforNotice_id #qr_closeTranforDialog_id")).click();
                    }
                    Thread.sleep(1000);
                    driver.findElement(By.cssSelector("#submitOrder_id")).click();
                    //
                } while(driver.findElements(By.cssSelector("#transforNotice_id #qr_closeTranforDialog_id")).size() > 0);
            }
        
            private static void handleLogin(WebDriver driver) { 
                driver.get(loginUrl);
                logger.debug("等待用户登录");
                // 登录成功
                WebDriverWait wait = new WebDriverWait(driver, 120);
                wait.until(ExpectedConditions.urlContains(indexUrl));
                logger.debug("用户登录成功~");
            }
        
            private static void handleReserve(WebDriver driver, String carCode) throws InterruptedException { 
                clickSearch : for (int i = 1; ; i++) { 
                    List<WebElement> trs = driver.findElements(By.cssSelector("table tbody#queryLeftTable:first-of-type tr"));
                    for (WebElement tr : trs) { 
                        if (tr.getAttribute("id").contains("ticket_")) { 
                            String currentCarCode = tr.findElements(By.cssSelector("td div.ticket-info > div.train a.number")).get(0).getText();
                            if (carCode.equals(currentCarCode)) { 
                                // 找到了车次
                                WebElement purchaseTd = tr.findElement(By.cssSelector("td:last-of-type"));
                                String text = purchaseTd.getText();
                                logger.debug("找到预定text:" + text);
                                List<WebElement> aElementList = purchaseTd.findElements(By.tagName("a"));
                                if (aElementList.size() > 0) { 
                                    logger.debug("点击预定:");
                                    purchaseTd.click();
                                    Thread.sleep(1000);
                                    if (driver.findElements(By.id("defaultwarningAlert_id")).size() > 0) { 
                                        // 可能出现不可以预定时间
                                        List<WebElement> tips = driver.findElements(By.id("content_defaultwarningAlert_hearder"));
                                        if (tips.size() > 0) { 
                                            String tip = tips.get(0).getText();
                                            logger.debug("预定失败:" + tip);
                                        }
                                        // 关闭弹窗
                                        driver.findElement(By.id("qd_closeDefaultWarningWindowDialog_id")).click();
                                        continue clickSearch;
                                    }
                                    // 需要处理登录问题
                                    break clickSearch;
                                }
                            }
                        }
                    }
                    // 没有找到车次, 或者, 点击查询按钮, 10次刷新一下页面
                    if (i % 10 == 0) { 
                        logger.debug("重新刷新页面");
                        driver.navigate().refresh();
                        continue;
                    }
                    long sleepTime = ThreadLocalRandom.current().nextLong(800, 2000);
                    Thread.sleep(sleepTime);
                    List<WebElement> query_ticket = driver.findElements(By.id("query_ticket"));
                    if (query_ticket.size() > 0) { 
                        logger.debug("准备点击查询更新数据第: " + i + " 次");
                        query_ticket.get(0).click();
                        // 等待页面数据出来
                        WebDriverWait wait = new WebDriverWait(driver, 120);
                        wait.until(ExpectedConditions.presenceOfElementLocated(By.cssSelector("table tbody#queryLeftTable:first-of-type tr")));
                    } else { 
                        logger.debug("查询按钮不可用");
                    }
                }
            }
        
            private static String handleInputCarCode() { 
                System.err.println("=============================请在下方输入你需要抢购的车次==================================");
                String carCode = null;
                try (Scanner scanner = new Scanner(System.in)) { 
                    while (StringUtils.isEmpty(carCode)) { 
                        System.out.println();
                        carCode = scanner.nextLine();
                    }
                }
                System.out.println("您输入的车次为:" + carCode);
                return carCode;
            }
        
            private static void handleSearch(WebDriver driver) { 
                driver.get(searchUrl);
                System.out.println();
                System.err.println("请在打开的浏览器页面中填写 '出发地' '目的地' '出发日' 等相关信息, 并且点击 '查询' 按钮完成本次操作");
                // 获取搜索的条数
                WebDriverWait wait = new WebDriverWait(driver,120);
                wait.until(ExpectedConditions.presenceOfElementLocated(By.cssSelector("table tbody#queryLeftTable:first-of-type tr")));
                List<WebElement> trs = driver.findElements(By.cssSelector("table tbody#queryLeftTable:first-of-type tr"));
                List<String> currentCarCodeList = new ArrayList<>(16);
                for (WebElement tr : trs) { 
                    if (tr.getAttribute("id").contains("ticket_")) { 
                        String currentCarCode = tr.findElements(By.cssSelector("td div.ticket-info > div.train a.number")).get(0).getText();
                        currentCarCodeList.add(currentCarCode);
                    }
                }
                System.out.println("本次查找到车次数量为: " + currentCarCodeList.size());
                for (int i = 0; i < currentCarCodeList.size(); i++) { 
                    String currentCarCode = currentCarCodeList.get(i);
                    System.out.print(currentCarCode + "\t||\t");
                    if (i % 5 == 1) { 
                        System.out.println();
                    }
                }
            }
        
            private static void init() { 
                System.out.println();
                System.out.println("‖======================= 欢迎使用 12306 抢票助手 ========================‖");
                System.out.println("‖ ‖");
                System.out.println("‖ 使用过程中如果有任何问题欢迎反馈 ‖");
                System.out.println("‖ mail : for.houyu@foxmail.com ‖");
                System.out.println("‖ version : V1.0 ‖");
                System.out.println("‖ powered by houyu ‖");
                System.out.println("‖ ‖");
                System.out.println("‖======================= 欢迎使用 12306 抢票助手 ========================‖");
                System.out.println();
                System.out.println();
                System.out.println();
            }
        
            private static WebDriver getWebDriver() { 
                // System.setProperty("webdriver.chrome.driver", "C:\\install\\chromedriver\\chromedriver.exe");// chromedriver地址
                System.setProperty("webdriver.chrome.driver", "src/main/resources/chromedriver.exe");// chromedriver地址
                WebDriver driver = new ChromeDriver(); // 新建一个WebDriver 的对象，但是new 的是谷歌的驱动
                return driver;
            }
        
        }
 *  安装google浏览器（谷歌内核的浏览器， 版本76.0.3809.132+）
 *  结合程序控制台输出，进行浏览器操作等
    
        ‖======================= 欢迎使用 12306 抢票助手 ========================‖
        ‖                                                                      ‖
        ‖                                   使用过程中如果有任何问题欢迎反馈       ‖
        ‖                                   mail : for.houyu@foxmail.com       ‖
        ‖                                   version : V1.0                     ‖
        ‖                                   powered by houyu                   ‖
        ‖                                                                      ‖
        ‖======================= 欢迎使用 12306 抢票助手 ========================‖
        
        
        
        Starting ChromeDriver 76.0.3809.126 (d80a294506b4c9d18015e755cee48f953ddc3f2f-refs/branch-heads/3809@{ #1024}) on port 11230
        Only local connections are allowed.
        Please protect ports used by ChromeDriver and related test frameworks to prevent access by malicious code.
        [1568739524.884][WARNING]: Timed out connecting to Chrome, retrying...
        九月 18, 2019 12:58:47 上午 org.openqa.selenium.remote.ProtocolHandshake createSession
        信息: Detected dialect: W3C
        [1568739529.158][WARNING]: Timed out connecting to Chrome, retrying...
        00:58:52.142 [main] DEBUG cn.shaines.spider.module.china12306.TicketWorker2 - 等待用户登录
        ...
        ...

## Selenium的实现的购票程序优缺点 ##

> 优点

*  流程简单，快速实现
 *  页面可视化，有感知

> 弊端

*  效率低，性能差【相对而言，其实在这购票上面，你也不敢刷得很快，因为都是实名制的，小心进入黑名单，虽然也有办法规避】
 *  网站购票指南改变，程序不可用
 *  未知问题无法掌握【有可能出现乱七八糟的弹窗都会导致整体的程序挂掉】

## 规划 ##

*  实现脱离java环境运行，也就是打包为一个.exe文件等形式
 *  进行模块化，组件化，方便日后维护以及打补丁等

## 理想发展 ##

使用python实现代码级别的破解【可以了解github: 12306 / py12306】

*  自动打码【网上有开源针对12306的验证码深度学习库，据说准确率高达98%】
 *  自动登录
 *  无限刷票
 *  自动下单
 *  自动支付
 *  订单通知

> 整体流程都看了一遍，发现12306也有几个难点，  
> 其中最难的应该是登录验证码，人看点击都输入错误好几次【这个可接入开源12306打码进行破解】，  
> 其次是请求车次数据的解析，返回的数据有点乱，但是还是有很多可阅读数据的，还没深入DEBUG看，但是感觉不是很难的那种混淆，  
> 除此之外尚未发现比价复杂的点，等闲下来有时间可以玩玩~~

## 最后的话 ##

*  本程序最后验证时间是:2019-09-17
 *  本程序切勿使用商业用途
 *  程序尚未使用IP池，切勿多实例（启动多次）购票
 *  不会帮助购买票的~但是你在使用过程中遇到什么问题欢迎一起讨论
 *  没有义务帮忙解决一切问题

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如果你也是一名爬虫爱好者，或者有了解过12306的相关爬虫，欢迎我们一起讨论  
blog: https://shaines.cn  
mail : for.houyu@foxmail.com  
csdn: https://blog.csdn.net/jinglongsou

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