本文介绍的是如何用 Python 语言实现 12306 自动预定列车票，也就是坊间常说的“抢票”，但个人觉得，这不算是“抢”，只不过是一定程度的自动化。
总体设计
所谓抢票软件，本质上就是基于浏览器驱动，实现登录、预定、确认信息的自动化。购买列车票涉及4个网页，相应的基本流程如下：
- 登录：输入用户名、密码，识别验证码，点击“登录”；
- 基本信息填写：出发地，目的地，出发日期，车票类型(普通或学生)，车次类型选择，点击“查询”，如果目标车次尚有余票则点击“预定”，否则再次点击查询……；
- 订单信息填写：乘车人选择，席别选择，票种选择，点击“提交订单”；
详细设计
总体设计理清了抢票的主要步骤，进一步需要明确每个步骤中需要注意的问题。
1. 登录
登录过程中，自动输入用户名和密码比较简单，难点在于识别验证码。截至目前，各种自动识别验证码的方案准确率都不高，因此，本文采用“人工辅助”识别验证码，即：识别验证码由人工完成，选择图形验证码后点击“登录”。
2. 基本信息填写、查询、预定
整体上没有难点，但需要注意，出发地和目的地可能有多个车次，每个车次有多种席别，乘车方案可能比较复杂，比如：路途较远的情况下，对于 G 字头、D字头列车，二等座及以上可接受；对于 K 字头、T 字头列车，硬卧及以上可接受……。如此，在抢票的时候，需要按优先级轮询各种方案。以杭州 -> 成都为例，有 5 个车次可选，如下所示：
3. 订单信息填写
乘车人列表中可能有多个人的信息（如果你曾经帮别人买过车票的话，注册信息会保留），需要选择正确的乘车人、票种和席别，如下例子所示：
4. 订单确认
这一步很简单，点击“确认”即可，毕竟春运期间抢票，一般不会在意位置，能抢到已是幸运。
准备工作
根据总体设计，可以将抢票程序规划为 5 个主要函数：
booking_proc()：查询、预订、订单信息填写模块
1. 浏览器驱动
本文介绍的抢票软件基于 Chrome 浏览器，因此，需要下载与之版本匹配的驱动 chromedriver（附：下载网址）。注意与自己的 Chrome 版本对应，步骤如下：
- 首先，查看 Chrome 的版本，选择“设置” -> “关于 Chrome”，如下图版本为 66.x。
- 然后，进入 chromedriver 下载网址，根据 notes.txt 文件提供的信息选择正确版本的驱动。如下图，chromedriver2.38 支持 Chrome 版本为65-67：
2. Selenium 模块准备
Selenium 是一个用于 Web 应用程序自动化测试的工具，可直接运行在浏览器中，模拟真实用户操作。支持的浏览器包括 IE、Mozilla Firefox、Safari、Chrome、Opera 等。由于其功能强大，被广泛应用于网络爬虫的开发，本文将用它作为抢票程序的核心模块（附：下载及安装方法）。
3. 必要信息准备
列车购票官网经过数次改革，出发地、目的地、车次、席别等都不是明文，而是以编码表示，因此，需要提前准备好这些信息。信息获取方法：谷歌浏览器打开 12306 官网购票页面，鼠标右键“查看”可以获取到上述信息，以杭州 -> 成都为例：
#自定义变量区 value_fromstation = %u676D%u5DDE%2CHZH # 始发站（杭州） value_tostation = %u6210%u90FD%2CCDW # 终点站（成都） value_date = 2018-05-10 # 出发时间 username=u"username" # 用户名 password="password" # 密码 #杭州-成都：车次&席别&预定 #车次信息字典，数据分别表示车次、一等座ID、二等座ID、无座ID、对应车次的预定按钮ID train_info = {"D2222":[[ZY_56000D222251, ZE_56000D222251, WZ_56000D222251], ticket_56000D222251], "D2262":[[ZY_56000D226251, ZE_56000D226251, WZ_56000D226251], ticket_56000D226251]}
车次、票种编码，主要网页 URL 是固定的，如下：
#车票类型字典，"学生票"和"普通票"对应的ID ticket_type_dict = {student: //input[@name="sf" and @id="sf1"], common: //input[@name="sf" and @id="sf2"]} #车次类型字典 train_type_dict = {T: //input[@name="cc_type" and @value="T"], # 特快 G: //input[@name="cc_type" and @value="G"], # 高铁 D: //input[@name="cc_type" and @value="D"], # 动车 Z: //input[@name="cc_type" and @value="Z"]} # 直达 #登陆页面url login_url = https://kyfw.12306.cn/otn/login/init #个人信息页面url initmy_url = "https://kyfw.12306.cn/otn/index/initMy12306" #订票页面url book_url = https://kyfw.12306.cn/otn/leftTicket/init #乘客选择页面url confirm_url = https://kyfw.12306.cn/otn/confirmPassenger/initDc
登陆模块 login_proc() 设计
请参见下面代码：
def __init__(self): """ Info:构造函数，创建一个浏览器对象 """ print(u"欢迎使用列车订票工具") self.driver = webdriver.Chrome(self.driver_path) self.driver.implicitly_wait(300) def login_proc(self): """ Info:登陆过程处理函数，其中图形验证码需要手动选择 """ self.driver.get(self.login_url) # sign in the user name try: self.driver.find_element_by_id("username").send_keys(self.username) self.driver.find_element_by_id("password").send_keys(self.password) except Exception as err: print(u"输入用户名或密码失败!",err) #点击验证码，人工辅助，目前识别图形验证码比较困难，因此选择人工辅助 print(u"请自行选择验证码，点击登陆") while True: if(self.driver.current_url != self.initmy_url): time.sleep(1) else: print(Login finished!) break
基本信息填写模块 filling_proc() 设计
请参见下面代码：
def filling_proc(self,train_type,ticket_type): """ Info:填写起始站，终点站，出发时间，车次类型，车票类型等信息 """ print (u列车类型:, train_type) print (u车票类型:, ticket_type) # 打开订票网页 self.driver.get(self.book_url) # 选择始发站 self.driver.add_cookie({"name": "_jc_save_fromStation", "value": self.value_fromstation}) # 选择终点站 self.driver.add_cookie({"name": "_jc_save_toStation", "value": self.value_tostation}) # 选择出发日期 self.driver.add_cookie({"name": "_jc_save_fromDate", "value": self.value_date}) self.driver.refresh() # 选择车次类型 if (train_type == T or train_type == G or train_type == D or train_type == Z): self.driver.find_element_by_xpath(self.train_type_dict[train_type]).click() else: print (u"车次类型异常或未选择!(train_type=%s)" % train_type) # 选择车票类型 if (ticket_type == student or ticket_type == common): self.driver.find_element_by_xpath(self.ticket_type_dict[ticket_type]).click() else: print (u"车票类型异常或未选择!(train_type=%s)" % ticket_type)
查询、预订、订单信息填写模块 booking_proc() 设计
请参见下面代码：
def booking_proc(self,refresh_interval=0): """ Info:订票处理过程，循环查询符合条件的车次，如果存在则点击“预定” """ book_ticket_flag = False # 循环查询 while True: time.sleep(refresh_interval) # 点击“查询”按钮，刷新页面开始查询，查询按钮的ID="query_ticket" search_btn = WebDriverWait(self.driver, 10).until( EC.presence_of_element_located((By.XPATH, //*[@id="query_ticket"]))) search_btn.click() # 扫描查询结果,根据自定义车次字典train_info提供的信息，逐一查询 try: for train in self.train_info: print(u"当前查询车次为:"+train) # 根据车次查询对应的席别:商务，一等，二等，无座等 seat_list= self.train_info.get(train) for seat in seat_list[0]: ticket_seat_id = //*[@id=" + seat + "]# 席别ID tic_tb_item = default # 获取车票数量信息："-"，"无"，"数字" tic_tb_item = WebDriverWait(self.driver, 2).until( EC.presence_of_element_located((By.XPATH, ticket_seat_id))) tic_ava_num = tic_tb_item.text # 无票或未开售，则结束当前查询 if(tic_ava_num == u无 or tic_ava_num == u*): continue # 如果车次有票，则点击对应车次的“预定”按钮 else: book_ticket_btn = //*[@id=" + seat_list[1] + "]/td[13]/a self.driver.find_element_by_xpath(book_ticket_btn).click() book_ticket_flag = True print(u"开始预定") break if (book_ticket_flag): break except Exception as err: print(err) # 网络状态不好的时候，点击查询按钮,可能返回查询结果失败，对此异常可再次点击 search_btn.click() if (book_ticket_flag): break
订单确认模块 confirm_proc() 设计
请参见下面代码：
def confirm_proc(self): """ Info:点击“预定”之后，需要确认乘客信息和座位信息 """ # 判断页面跳是否转至乘客选择页面 while True: if (self.driver.current_url == self.confirm_url): print (u页面跳转成功!) break else: print (u等待页面跳转...) time.sleep(1) # 乘车人选择:针对乘车人列表多于一人的情况 print(u"选择乘客") while True: try: # 选择乘车人列表中的第二个人 self.driver.find_element_by_xpath(//*[@id="normalPassenger_1"]).click() break except Exception as err: print (u等待常用联系人列表。。。,err) time.sleep(0.5) try: print(u"提交订票信息") self.driver.find_element_by_xpath(//*[@id="submitOrder_id"]).click() time.sleep(1.5) print(u"确认订票信息") self.driver.find_element_by_xpath(//*[@id="qr_submit_id"]).click() except Exception as err: print (err)
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本专栏的目标是带领读者快速掌握 Python 要义，进而上手实践。专栏分为四个部分：基础篇、中级篇、高级篇以及扩展篇，对于初学者，建议按照顺序阅读。
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第二部分：中级篇。循序渐进地介绍一些对初学者来说相对难以理解的内容，包括函数、类、继承、函数重写、作用域、参数传递、错误及异常等内容。
第三部分：高级篇。这部分立足于实践，并将介绍一些相对高级的主题，包括模块、标准库、文件、流、数据库、网络编程、图形界面等。通过学习这部分内容，读者将掌握模块的原理和利用标准库将 Python 与数据库、网络、图形界面等工具结合使用。
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