【零基础学爬虫】Selenium库详解

作者: 大菜鸟_ | 来源:发表于2019-03-24 17:26 被阅读6次

什么是Selenium

主要用于自动化测试工具，支持多浏览器：chrome，Firefox，Android浏览器等，主要用于驱动浏览器，给浏览器发一些指令，让浏览器执行各种动作：输入、跳转、点击、下拉等操作。它在爬虫中主要解决javaScript渲染问题，完全模拟网页的加载。

在做爬虫的时候如果遇到Request、urllib无法正常获取网页内容，那么这可能是JavaScript渲染致使的问题，这时使用Selenium可以完成渲染，即模拟浏览器完整的操作，之后获取到的源代码就是网页渲染后的源代码，可以完全解决javaScript渲染问题。

安装

pip install selenium
点击我，下载chromedriver：这里使用的是chrome 版本是68所以下载的是2.42版本的驱动，下载解压后，解压后的文件所在的路径必须配置在环境变量path中。不同版本的下载只需要把url中的2.42更改为对应的版本号就行驱动的版本和浏览器版本兼容说明

基本使用

下面是一个简单实例代码：

from selenium import webdriver#浏览器驱动对象
from selenium.webdriver.common.by import By
from selenium.webdriver.common.keys import Keys
from selenium.webdriver.support import expected_conditions as EC
from selenium.webdriver.support.wait import WebDriverWait

browser = webdriver.Chrome()#chrom浏览器驱动对象
try:
    browser.get('https://www.baidu.com')#传入url，此时会跳出浏览器，访问百度网址
    input = browser.find_element_by_id('kw') #找出id为kw元素
    input.send_keys('Python')#kw中发送python
    input.send_keys(Keys.ENTER)#回车
    wait = WebDriverWait(browser, 10)#等待加载完成
    wait.until(EC.presence_of_element_located((By.ID, 'content_left')))#等待content_left加载完成
    print(browser.current_url)
    #print(browser.get_cookies())
    #print(browser.page_source)
finally:
    browser.close()

输出的当前网页url其实就是我们搜索关键词时浏览器地址栏的地址：
https://www.baidu.com/s?ie=utf-8&f=8&rsv_bp=1&rsv_idx=1&tn=baidu&wd=Python&rsv_pq=e7742729000658f1&rsv_t=cc28oZ5U7GMkpj%2FJdBtJXIrYy8IMIXVo35002Hb4hIvJpqwhNFLtlB9KzUw&rqlang=cn&rsv_enter=1&rsv_sug3=6&rsv_sug2=0&inputT=75&rsv_sug4=76

pageSource太长了就没打印
(1)声明浏览器对象

from selenium import webdriver

browser = webdriver.Chrome()
browser = webdriver.Firefox()
browser = webdriver.Edge()
browser = webdriver.PhantomJS()
browser = webdriver.Safari()

(2) 访问页面

from selenium import webdriver

browser = webdriver.Chrome()
browser.get('https://www.taobao.com')
print(browser.page_source)
browser.close()

(3)查找单个元素
获取到网页源码后，可能需要进行一些交互的操作：输入框、按钮点击之类的。

from selenium import webdriver

browser = webdriver.Chrome()
browser.get('https://www.taobao.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, input_second, input_third)#三个结果一样
browser.close()

输出的三个结果其实是一样的，也就是可以使用不同的方法找元素

<selenium.webdriver.remote.webelement.WebElement (session="5e53d9e1c8646e44c14c1c2880d424af", element="0.5649563096161541-1")> 
<selenium.webdriver.remote.webelement.WebElement (session="5e53d9e1c8646e44c14c1c2880d424af", element="0.5649563096161541-1")> 
<selenium.webdriver.remote.webelement.WebElement (session="5e53d9e1c8646e44c14c1c2880d424af", element="0.5649563096161541-1")>

常用的查找单个元素方法：

find_element_by_name
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
上面这些方法可以通过一个统一的方式使用：

from selenium import webdriver
from selenium.webdriver.common.by import By

browser = webdriver.Chrome()
browser.get('https://www.taobao.com')
input_first = browser.find_element(By.ID, 'q')
print(input_first)
browser.close()

（4）查找多个元素

from selenium import webdriver

browser = webdriver.Chrome()
browser.get('https://www.taobao.com')
lis = browser.find_elements_by_css_selector('.service-bd li')
print(lis)
browser.close()

下面与上面方式一样：

from selenium import webdriver
from selenium.webdriver.common.by import By

browser = webdriver.Chrome()
browser.get('https://www.taobao.com')
lis = browser.find_elements(By.CSS_SELECTOR, '.service-bd li')#列表
print(lis)
browser.close()

常用的查找多个元素方法：

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
(5)元素的交互操作

from selenium import webdriver
import time

browser = webdriver.Chrome()
browser.get('https://www.taobao.com')
input = browser.find_element_by_id('q')
input.send_keys('iPhone')
time.sleep(1)#等待1秒
input.clear()
input.send_keys('iPad')搜索IPad
button = browser.find_element_by_class_name('btn-search')
button.click()

上面程序含义是：在淘宝中搜索“iPad”，那么为什么是find_element_by_id('q')呢？q又是从何而来的呢？我们打开淘宝首页，邮件，审查元素，鼠标点击淘宝的搜索框，如下图所示：

这就是id为‘q’的由来。当我们在淘宝搜索iPhone时，再次点击邮件->检查，结果如下图所示：

这就是‘q’的由来。
另外，btn-search是怎么来的呢？

另外，实际测试中发现填写：tb-bg也是可以的

更多操作: http://selenium-python.readthedocs.io/api.html#module-selenium.webdriver.remote.webelement

(6)交互动作
和上面的元素交互动作是不同的：

元素交互动作需要先获取一个特定的元素，调用相应的方法完成响应动作
这里是将动作附加到动作链中串行执行
比如人机验证时的拖拽：

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()

上面的draggable和droppable都来自上图，执行后就将小方框拖动到大方框中了

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

执行JavaScript

from selenium import webdriver

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

(7)获取元素属性、文本值

from selenium import webdriver
from selenium.webdriver import ActionChains

browser = webdriver.Chrome()
url = 'https://www.zhihu.com/explore'
browser.get(url)
logo = browser.find_element_by_id('zh-top-link-logo')
print(logo.text)#文本值
print(logo.get_attribute('class'))

输出：

知乎
zu-top-link-logo

获取ID、位置、标签名、大小

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)

输出：

0.6822924344980397-1
{'y': 7, 'x': 774}
button
{'height': 32, 'width': 66}

Frame

Frame在网页中可能出现比较频繁，但是如果出现了Frame，在做元素筛选的时候会导致一些不太方便的问题：有些Frame相对于一个独立的网页，在父级的Frame中，想查找子元素的Frame，实际上必须切换到Frame中才能进行查找，否则是不能完成元素的查找。

比如之前拖拽案例中的源代码：

整个拖拽是在一个iframe中，但是如果我们在这个iframe中想要获取外面的那些元素，获取时可能汇报错误，比如在拖拽那个iframe中尝试获取logo class，此时汇报找不到该元素的错误：

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')#切换到拖拽那个iframe中
source = browser.find_element_by_css_selector('#draggable')
print(source.text)#
try:
    logo = browser.find_element_by_class_name('logo')#尝试找外面的元素
except NoSuchElementException:
    print('NO LOGO')#没找到
browser.switch_to.parent_frame()#切换到父iframe查找
logo = browser.find_element_by_class_name('logo')
print(type(logo))
print(logo.text)

输出：
请拖拽我！

NO LOGO
<class 'selenium.webdriver.remote.webelement.WebElement'>
RUNOOB.COM

不能在子frame查找父frame中的元素

等待

我们在爬取数据的时候可能会有一些Ajax请求，这些Ajax请求不会管Selenium是否完成了网页的加载，也就是说：Selenium只是把基本的框架给加载出来了，如果有一些后续的Ajax请求等其他的操作，可能会出现有部分元素没有加载完全，在没加载完时进行操作会导致一些问题的出现。所以，我们需要加一些等待，确保元素都完成加载后在进行一些操作，这样可以减少异常。

等待分为两种：显式等待和隐式等待。
（1）隐式等待
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

from selenium import webdriver

browser = webdriver.Chrome()
browser.implicitly_wait(10)#隐式等待时间10秒
browser.get('https://www.zhihu.com/explore')
#当网速比较慢时会出现下面的元素没加载出来
input = browser.find_element_by_class_name('zu-top-add-question')
print(input)

（2）显示等待

指定一个等待条件
指定一个最长等待时间
在最长等待时间内判断条件是否成立，如果成立则立即返回；否则一直等待到最长等待时间，超时会抛出异常。
常用的等待条件：

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

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)#最长等待时间
#等待条件
input = wait.until(EC.presence_of_element_located((By.ID, 'q')))
#等待条件
button = wait.until(EC.element_to_be_clickable((By.CSS_SELECTOR, '.btn-search')))
print(input, button)

详细等待条件介绍：http://selenium-python.readthedocs.io/api.html#module-selenium.webdriver.support.expected_conditions

浏览器的前进和后退

import time
from selenium import webdriver

browser = webdriver.Chrome()
browser.get('https://www.baidu.com/')
browser.get('https://www.taobao.com/')
browser.get('https://www.python.org/')
browser.back()
browser.back()
time.sleep(1)
browser.forward()
browser.close()

cookies
尤其在登陆后的爬取，设置登录的状态。

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': 'germey'})
print(browser.get_cookies())
browser.delete_all_cookies()
print(browser.get_cookies())

浏览器选项卡的操作
新增浏览器选项卡：最简单的就是通过js打开新的选项卡；另外就是通过模拟键盘按键（浏览器可以通过快捷键打开选项卡），不太通用，不同浏览器快捷方式不一样：

import time
from selenium import webdriver

browser = webdriver.Chrome()
browser.get('https://www.baidu.com')#第一个选项卡打开百度
browser.execute_script('window.open()')
print(browser.window_handles)#返回的所有窗口的引用
browser.switch_to_window(browser.window_handles[1])#切换到第二个选项卡
browser.get('https://www.taobao.com')#第二个选项卡切换到淘宝
time.sleep(1)
browser.switch_to_window(browser.window_handles[0])#切换第一个选项卡
browser.get('https://python.org')#第一个选项卡切换到python

异常处理
例如：某个元素无法点击异常、加载超时异常、没有找到元素的异常，各类异常最好查看官方文档：

from selenium import webdriver
from selenium.common.exceptions import TimeoutException, NoSuchElementException

browser = webdriver.Chrome()
try:
    browser.get('https://www.baidu.com')
except TimeoutException:#超时异常
    print('Time Out')
try:
    browser.find_element_by_id('hello')
except NoSuchElementException:#好不到元素的异常
    print('No Element')
finally:
    browser.close()

exception的详细介绍文档：
http://selenium-python.readthedocs.io/api.html#module-selenium.common.exceptions

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