忘記12306！用 Python3 實現(xiàn)自己的火車票查看器！

課程簡介：使用 Python3 抓取 12306 網(wǎng)站信息提供一個命令行的火車票查詢工具。通過該項目的實現(xiàn)，可以熟悉 Python3 基礎及網(wǎng)絡編程，以及 docopt，requests，prettytable 等庫的使用。

項目由小蝸牛發(fā)布在實驗樓，項目在線練習地址：Python3 實現(xiàn)火車票查詢工具，可以直接在教程中下載代碼使用demo。

一、實驗簡介

當你想查詢一下火車票信息的時候，你還在上 12306 官網(wǎng)嗎？或是打開你手機里的 APP？

下面讓我們來用 Python 寫一個命令行版的火車票查看器， 只要在命令行敲一行命令就能獲得你想要的火車票信息！如果你剛掌握了Python基礎，這將是個不錯的小練習。

1.1 知識點

Python3 基礎知識的綜合運用

docopt、requests?及?prettytable?庫的使用

1.2 效果截圖

二、接口設計

一個應用寫出來最終是要給人使用的，哪怕只是給你自己使用。

所以，首先應該想想你希望怎么使用它？讓我們先給這個小應用起個名字吧，既然及查詢票務信息，那就叫它?tickets?好了。

我們希望用戶只要輸入出發(fā)站，到達站以及日期就讓就能獲得想要的信息，比如要查看8月25號上海-北京的火車余票， 我們只需輸入：

$?tickets?shanghai?beijing?2016-08-25

注意：?由于實驗樓環(huán)境中無法輸入中文，所以我們的參數(shù)設計為拼音的形式，在這里思考下使用拼音是否有什么弊端？

對這一接口進行抽象得到：

$?tickets?from?to?date

另外，火車有各種類型，高鐵、動車、特快、快速和直達，我們希望可以提供選項只查詢特定的一種或幾種的火車，所以，我們應該有下面這些選項：

-g 高鐵

-d 動車

-t 特快

-k 快速

-z 直達

這幾個選項應該能被組合使用，所以，最終我們的接口應該是這個樣子的：

$?tickets?[-gdtkz]?from?to?date

接口已經(jīng)確定好了，剩下的就是實現(xiàn)它了。

三、代碼實現(xiàn)

首先安裝一下實驗需要用到的庫：

$?sodo?pip?install?requests?prettytable?docopt

requests, 不用不多介紹了吧，使用 Python 訪問 HTTP 資源的必備庫。

docopt, Python3 命令行參數(shù)解析工具。

prettytable, 格式化信息打印工具，能讓你像 MySQL 那樣打印數(shù)據(jù)。

3.1 解析參數(shù)

Python有很多寫命令行參數(shù)解析工具，如?argparse,?docopt,?click，這里我們選用的是?docopt?這個簡單易用的工具。docopt?可以按我們在文檔字符串中定義的格式來解析參數(shù)，比如我們在?tickets.py：

注意：?實驗樓中無法輸入中文，參數(shù)后的中文可以使用拼音代替。

#?coding:?utf-8"""Train?tickets?query?via?command-line.?Usage:?tickets?[-gdtkz]????Options:?-h,--help?顯示幫助菜單 ?-g?高鐵?-d?動車?-t?特快?-k?快速?-z?直達?Example:?tickets?beijing?shanghai?2016-08-25?"""from?docopt?import?docoptdef?cli(): ????"""command-line?interface""" ????arguments?=?docopt(__doc__) ????print(arguments)if?__name__?==?'__main__': ????cli()

下面我們運行一下這個程序：

$?python3?tickets.py?beijing?shanghai?2016-08-25

我們得到下面的結(jié)果：

3.2 獲取數(shù)據(jù)

參數(shù)已經(jīng)解析好了，下面就是如何獲取數(shù)據(jù)了，這也是最主要的部分。首先我們打開?12306，進入余票查詢頁面，如果你使用 Chrome，那么按?F12?打開開發(fā)者工具，選中?Network?一欄，在查詢框鐘我們輸入?上海?到?北京，日期?2016-08-25, 點擊查詢，我們在調(diào)試工具發(fā)現(xiàn)，查詢系統(tǒng)實際上請求了這個URL：

https://kyfw.12306.cn/otn/lcxxcx/query?purpose_codes=ADULT&queryDate=2016-07-01&from_station=SHH&to_station=BJP

并且返回的是JSON格式的數(shù)據(jù)！

接下來問題就簡單了，我們只需要構(gòu)建請求URL然后解析返回的Json數(shù)據(jù)就可以了。但是我們發(fā)現(xiàn)，URL里面?from_station?和?to_station?并不是漢字或者拼音，而是一個代號，而我們想要輸入的是漢字或者拼音，我們要如何獲取代號呢？我們打開網(wǎng)頁源碼看看有沒有什么發(fā)現(xiàn)。

果然，我們在網(wǎng)頁里面找到了這個鏈接：https://kyfw.12306.cn/otn/resources/js/framework/station_name.js?station_version=1.8955?這里面貌似是包含了所有車站的中文名，拼音，簡寫和代號等信息。但是這些信息擠在一起，而我們只想要車站的拼音和大寫字母的代號信息，怎么辦呢？

正則表達式就是答案，我們寫個小腳本來匹配提取出想要的信息吧, 在parse_station.py中：

#?coding:?utf-8import?reimport?requestsfrom?pprint?import?pprint url?=?'https://kyfw.12306.cn/otn/resources/js/framework/station_name.js?station_version=1.8955'text?=?requests.get(url,?verify=False) stations?=?re.findall(r'([A-Z]+)\|([a-z]+)',?text) stations?=?dict(stations) stations?=?dict(zip(stations.values(),?stations.keys())) pprint(stations,?indent=4)

注意，上面的正則表達式匹配出的結(jié)果轉(zhuǎn)為字典后，字典的鍵是大寫字母大號，這顯然不是我們想要的結(jié)果，于是，我們通過一個變換將鍵值反過來。 我們運行這個腳本，它將以字典的形式返回所有車站和它的大寫字母代號, 我們將結(jié)果重定向到?stations.py中，

$?python3?parse_station.py?>?stations.py

我們?yōu)檫@個字典加名字，stations, 最終，stations.py文件是這樣的：

現(xiàn)在，用戶輸入車站的中文名，我們就可以直接從這個字典中獲取它的字母代碼了：

...from?stations?import?stationsdef?cli(): ????arguments?=?docopt(__doc__) ????from_staion?=?stations.get(arguments['']) ????to_station?=?stations.get(arguments['']) ????date?=?arguments['']????#?構(gòu)建URL ????url?=?'https://kyfw.12306.cn/otn/lcxxcx/query?purpose_codes=ADULT&queryDate={}&from_station={}&to_station={}'.format( ????????date,?from_staion,?to_station ????)

萬事俱備，下面我們來請求這個URL獲取數(shù)據(jù)吧！這里我們使用?requests?這個庫, 它提供了非常簡單易用的接口，

...import?requestsdef?cli(): ????...????#?添加verify=False參數(shù)不驗證證書 ????r?=?requests.get(url,?verify=False)????print(r.json())

從結(jié)果中，我們可以觀察到，與車票有關的信息需要進一步提取：

def?cli(): ????... ????r?=?requsets.get(url); ????rows?=?r.json()['data']['datas']

3.3 解析數(shù)據(jù)

我們封裝一個簡單的類來解析數(shù)據(jù)：

from?prettytable?import?PrettyTableclass?TrainCollection(object): ????#?顯示車次、出發(fā)/到達站、?出發(fā)/到達時間、歷時、一等坐、二等坐、軟臥、硬臥、硬座 ????header?=?'train?station?time?duration?first?second?softsleep?hardsleep?hardsit'.split()????def?__init__(self,?rows): ????????self.rows?=?rows????def?_get_duration(self.row): ????????"""?獲取車次運行時間?""" ????????duration?=?row.get('lishi').replace(':',?'h')?+?'m' ????????if?duration.startswith('00'):????????????return?duration[4:]????????if?duration.startswith('0'):????????? ???????????return?duration[1:]????????return?duration????@property ????def?trains(self): ????????for?row?in?self.rows: ????????????train?=?[????????????????#?車次 ????????????????row['station_train_code'],????????????????#?出發(fā)、到達站 ????????????????'\n'.join([row['from_staion_name'],?row['to_station_name']]),????????????????#?出發(fā)、到達時間 ????????????????'\n'.join([row['start_time'],?row['arrive']]),????????????????#?歷時 ????????????????self._get_duration(row),????????????????#?一等坐 ????????????????row['zy_num'],????????????????#?二等坐 ????????????????row['ze_num'],????????????????#?軟臥 ????????????????row['rw_num'],????????????????#?軟坐 ????????????????row['yw_num'],????????????????#?硬坐 ????????????????row['yz_num'] ????????????]????????????yield?train????def?pretty_print(self): ????????"""?數(shù)據(jù)已經(jīng)獲取到了，剩下的就是提取我們要的信息并將它顯示出來。?`prettytable`這個庫可以讓我們它像MySQL數(shù)據(jù)庫那樣格式化顯示數(shù)據(jù)。?""" ????????pt?=?PrettyTable()????????#?設置每一列的標題 ????????pt._set_field_names(self.header)????????for?train?in?self.trains: ????????????pt.add_row(train) ????????print(pt)

3.4 顯示結(jié)果

最后，我們將上述過程進行匯總并將結(jié)果輸出到屏幕上：

...class?TrainCollection: ????... ????...def?cli(): ????arguments?=?docopt(__doc__) ????from_staion?=?stations.get(arguments['']) ????to_station?=?stations.get(arguments['']) ????date?=?arguments['']????#?構(gòu)建URL ????url?=?'https://kyfw.12306.cn/otn/lcxxcx/query?purpose_codes=ADULT&queryDate={}&from_station={}&to_station={}'.format( ????????date,?from_staion,?to_station ????) ????r?=?requests.get(url,?verify=False) ????rows?=?r.json()['data']['datas'] ????trains?=?TrainCollection(rows) ????trains.pretty_print()if?__name__?==?'__main__': ????cli()

3.5 最后一米

至此， 程序的主體已經(jīng)完成了， 但是上面打印出的結(jié)果是黑白的，很是乏味，我們來給它添加顏色吧：

def?colored(color,?text): ????table?=?{????????'red':?'\033[91m',????????'green':?'\033[92m',????????#?no?color ????????'nc':?'\033[0' ????} ????cv?=?table.get(color) ????nc?=?table.get('nv')????return?''.join([cv,?text,?nc])

修改一下程序，將出發(fā)車站與出發(fā)時間顯示為紅色， 將到達車站與到達時間顯示為綠色：

...'\n'.join([colored('green',?row['from_staion_name']) ???????????colored('red',?row['to_station_name'])]),'\n'.join([colored('green',?row['start_time']) ???????????colored('red',?row['arrive_time'])]), ...

四、總結(jié)

本課程使用 Python3 抓取 12306 網(wǎng)站信息提供一個命令行的火車票查詢工具。通過該項目的實現(xiàn)，可以學習并實踐 Python3 基礎及網(wǎng)絡編程，以及 docopt，requests，prettytable 等庫的使用。

感興趣的同學可以實現(xiàn)更多擴展功能：

顯示商務坐， 無坐

添加參數(shù)支持，用戶可以指定火車類型

支持更多的時間格式，如：20161010

本項目的完整代碼及demo，可在實驗樓查看并在線完成，立即【開始實驗】

更多Python經(jīng)典項目：Python全部 - 課程

本文轉(zhuǎn)載自異步社區(qū)。

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