盘点selenium phantomJS使用的坑

说到python爬虫，刚开始主要用urllib库，虽然接口比较繁琐，但也能实现基本功能。等见识了requests库的威力后，便放弃urllib库，并且也不打算回去了。但对一些动态加载的网站，经常要先分析请求，再用requests模拟，比较麻烦。直到遇到了selenium库，才发现爬动态网页也可以这么简单，果断入坑！

selenium是python的一个第三方自动化测试库，虽然是测试库，却也非常适合用来写爬虫，而phantomJS是其子包webdriver下面的一个浏览器。phantomJS本身是一个无头浏览器（headless browser），也称无界面浏览器。可以在通过官网下载运行phantomjs.exe，简单几行代码也能访问网页，爬取数据。但本文主要讨论通过python的selenium库使用phantomJS。除了phantomJS浏览器，webdriver还整合了Chrome、Firefox、IE等浏览器，并提供了操作这些浏览器的接口。

由于phantomJS是无界面浏览器，不需要界面的同时占用的内存也相对较小，更适用于大规模多进程爬数据（试想，如果开几十个Chrome进程爬数据，那真是内存噩梦！）。本文主要讨论使用selenium phantomJS过程中遇到的bug，而不是selenium phantomJS使用教程，有需要了解selenium基本用法的同学，请移步官方文档。

个人用phantomJS爬数据有一段时间了，爬虫程序也大致完工了，过程中遇到了很多坑，统一总结如下。

1. 查看phantomJS文档

前面提到，phantomJS是selenium子包webdriver下面多个浏览器中的一个，而selenium包对不同的浏览器都提供了统一的接口，所以直接查看selenium的官方文档即可，也有对应的中文文档。文档内容不多，但很全面。遇到不懂的问题，先看文档肯定没错。

这里需要注意的是，百度搜索phantomJS得到的结果只是phantomJS的官方文档，而phantomJS是一个独立的无界面浏览器，也称JS模拟器，本来就独立于python。我们需要的是phantomJS的python接口，也就是通过python调用phantomJS，所以只需查看selenium的webdriver文档。

当然，官方文档很全面，但也相对繁杂。python有个查看文档的小技巧，直接使用help()就能查看某个对象的帮助文档。比如help(driver)即可直接查看driver这个对象的文档，包括其内部函数、变量的说明。如果driver是一个phantomJS对象，那么会显示phantomJS浏览器对象的函数和变量的文档，具体内容和官方文档一样。对所有的python对象都可以这样干，非常便捷。似乎现在各种IDE也有这个功能：当鼠标悬停在某个对象上，就显示该对象的帮助文档。不过多掌握个方法总归没错。

2. phantomJS的配置问题

selenium官方文档中，phantomJS对象的帮助文档很详细，但当涉及phantomJS浏览器的配置，比如user-agent伪装、代理、超时返回等选项时，有用的信息就非常少了。结合网上的资料和自己遇到的各种坑，我总结了常用的phantomJS配置选项，对普通的爬虫来说，应该够用了。

from selenium import webdriver
# 引入配置对象DesiredCapabilities
from selenium.webdriver.common.desired_capabilities import DesiredCapabilities
dcap = dict(DesiredCapabilities.PHANTOMJS)
#从USER_AGENTS列表中随机选一个浏览器头，伪装浏览器
dcap["phantomjs.page.settings.userAgent"] = (random.choice(USER_AGENTS))
# 不载入图片，爬页面速度会快很多
dcap["phantomjs.page.settings.loadImages"] = False
# 设置代理
service_args = ['--proxy=127.0.0.1:9999','--proxy-type=socks5']
#打开带配置信息的phantomJS浏览器
driver = webdriver.PhantomJS(phantomjs_driver_path, desired_capabilities=dcap,service_args=service_args)                
# 隐式等待5秒，可以自己调节
driver.implicitly_wait(5)
# 设置10秒页面超时返回，类似于requests.get()的timeout选项，driver.get()没有timeout选项
# 以前遇到过driver.get(url)一直不返回，但也不报错的问题，这时程序会卡住，设置超时选项能解决这个问题。
driver.set_page_load_timeout(10)
# 设置10秒脚本超时时间
driver.set_script_timeout(10)

3. phantomJS的并发问题

phantomJS爬数据比较慢，并发编程几乎是必选项。最初，我考虑采用多线程/协程的方式，毕竟对于这种IO密集型的程序，多线程/协程比较合适。但多次测试下来，程序却遇到各种问题，有时能成功运行，有时却不能。尝试将phantomJS改成Chrome，程序居然能正常运行，这基本确定是phantomJS的锅了。所以，如果需要并发编程提高效率，用Chrome比较好，虽然内存占用相对较多，况且经下面简友提醒，在没界面的主机上也可以跑Chrome，那自然更好了。

在网上仔细查找了相关资料（这玩意的中文资料极少，只能去国外技术论坛潜水），原来phantomJS本身在多线程方面还有很多bug，建议使用多进程，具体什么原因有时间再去了解。

关于多进程，推荐使用multiprocessing库，简洁、高效！下面几行代码便实现了多进程并发。

from multiprocessing import Pool
pool = Pool(8)
data_list = pool.map(get, url_list)
pool.close()
pool.join()

4. phantomJS进程不自动退出问题

话说，一开始我写好程序后，先在本地测试了一段时间，确认程序各方面都没问题后，直接扔阿里云主机上跑了。过了一段时间，查了下程序运行日志，很好，一切如常。于是我就高高兴兴地摸鱼去了。

第二天准备登录主机验收程序时，却发现居然无法登录！啥，无法登录？难不成这个小爬虫程序还能把主机搞崩？我先在阿里云后台查看了主机的运行日志，发现主机的内存使用越来越高，应该是内存耗尽后，强制关机了。似乎是程序没有回收内存，导致占用的内存越来越大。明确大致原因后，就是痛苦的查bug过程了。

由于bug涉及内存的使用，我自然地想到了用top命令查看进程的内存使用情况。先运行程序，然后运行top命令，实时检测程序的内存使用情况。一开始程序占用内存在正常范围，只有一个phantomJS进程在运行，似乎没有什么不对。但随着时间的增长，内存中居然同时有好几个phantomJS进程在运行，内存所剩空间越来越小！但根据程序的逻辑，任何时候都只有一个phantomJS进程在爬数据。我意识到可能是由于phantomJS进程没有正常关闭，所以在内存中驻留的phantomJS进程越来越多，最终吃光了内存。

带着这个问题，我重新检查了一次代码，尤其在程序异常退出的地方。最终找到了类似下面的代码：

try:
    self.driver.get(url)
    self.wait_()
    return True
except Exception as e:
    return False

程序的逻辑是：如果在打开url的过程中报错，那么就返回False，反之返回True。

似乎直接return False的处理太粗心了。我尝试着在return False前加上一行self.driver.quit()。再次运行程序，并用top查看内存使用情况，发现程序的内存使用一直都在正常范围内，并没有出现多个phantomJS进程的情况，问题搞定！后面在网上找到的资料也证实了我的猜想：主程序退出后，selenium不保证phantomJS也成功退出，最好手动关闭phantomJS进程。

5. 其他问题

5.1 不同frame间的转换

有时，phantomJS获得的页面源码的确存在某元素，但通过find_element_by_xpath()等定位函数却无法获得该元素对象，总是提示“元素不存在”的错误。遇到这种情况，除了检查元素节点路径是否正确外，还应该分析页面源码，检查元素是否被包裹在一个特定的frame中，如果是后者，那么在使用查找函数前，需要额外的处理。

比如网页源码中有如下代码:

<iframe id="topmenuFrame" width="100%" scrolling="no" height="100%" src="topmenu.aspx?>
<div id="haha">text</div>
</iframe>

假如你想要获取id="haha"的div标签，直接通过driver.find_element_by_id('haha')就会提示“元素不存在“的错误。

这时需要使用driver.switch_to_frame(driver.find_element_by_id``("topmenuFrame"))，即先进入id为topmenuFrame的frame，然后再执行driver.find_element_by_id("haha")，就能正确获得该元素了。

需要注意的是，切换到这个frame之后，只能访问当前frame的内容，如果想要回到默认的内容范围，相当于默认的frame，还需要使用driver.switch_to_default_content()。

页面中有多个frame时，要注意frame之间的切换。

5.2 implicit_wait、WebDriverWait不一定靠谱

宿舍哥们用phantomJS爬数据时，遇到了一个匪夷所思的bug。起初，他写了个很简单的程序，从个方面来看都没问题，但实际运行却提示各种错误，让人十分费解。折腾大半天之后，他直接注释掉自己不太熟悉的implicit_wait()，改用time.sleep()作延时，程序居然就能正确运行了！原来implicit_wait()有bug。同样的，对于WebDriverWait，大家使用时也要特别注意。

看来python的selenium库不是很成熟，还存在一些问题，一些函数的实际运行情况并不是预期的那样，在查bug时，要留意这些问题。

6. 总结

总的来说，selenium库简单，容易上手，是爬动态网页的杀手级武器，但对phantomJS浏览器的支持还不是特别完善。当然，了解存在的问题，并找到对应的解决方法，就能发挥phantomJS的威力了。

以上就是我个人这段时间的phantomJS使用小结，虽然不是很全面，也不确保完全准确，算是对我这段学习历程的总结吧，希望对大家有用。