Python3 实现火车票查询工具

GleUCTY 3年前
   <p><img src="https://simg.open-open.com/show/ac4ffd7cc942831638c0ecc909ce69d9.png"> 项目简介:使用 Python3 抓取 12306 网站信息提供一个命令行的火车票查询工具。通过该项目的实现,可以熟悉 Python3 基础及网络编程,以及 docopt,requests,prettytable 等库的使用。</p>    <p>项目由小蜗牛发布在实验楼,项目在线练习地址: <a href="/misc/goto?guid=4959677450053522092" rel="nofollow,noindex">Python3 实现火车票查询工具</a> ,可以直接在教程中下载代码使用demo。</p>    <h2><strong>一、实验简介</strong></h2>    <p>当你想查询一下火车票信息的时候,你还在上 12306 官网吗?或是打开你手机里的 APP?</p>    <p>下面让我们来用 Python 写一个命令行版的火车票查看器, 只要在命令行敲一行命令就能获得你想要的火车票信息!如果你刚掌握了Python基础,这将是个不错的小练习。</p>    <h3>1.1 知识点</h3>    <ul>     <li>Python3 基础知识的综合运用</li>     <li>docopt 、 requests 及 prettytable 库的使用</li>    </ul>    <h2>1.2 效果截图</h2>    <p><img src="https://simg.open-open.com/show/7a651d743e72e2ff38e44033708b1910.png"></p>    <h2><strong>二、接口设计</strong></h2>    <p>一个应用写出来最终是要给人使用的,哪怕只是给你自己使用。</p>    <p>所以,首先应该想想你希望怎么使用它?让我们先给这个小应用起个名字吧,既然及查询票务信息,那就叫它 tickets 好了。</p>    <p>我们希望用户只要输入出发站,到达站以及日期就让就能获得想要的信息,比如要查看8月25号上海-北京的火车余票, 我们只需输入:</p>    <pre>  <code class="language-python">$ tickets shanghai beijing 2016-08-25</code></pre>    <p>注意:由于实验楼环境中无法输入中文,所以我们的参数设计为拼音的形式,在这里思考下使用拼音是否有什么弊端?</p>    <p>对这一接口进行抽象得到:</p>    <pre>  <code class="language-python">$ tickets from to date</code></pre>    <p>另外,火车有各种类型,高铁、动车、特快、快速和直达,我们希望可以提供选项只查询特定的一种或几种的火车,所以,我们应该有下面这些选项:</p>    <ul>     <li>-g 高铁</li>     <li>-d 动车</li>     <li>-t 特快</li>     <li>-k 快速</li>     <li>-z 直达</li>    </ul>    <p>这几个选项应该能被组合使用,所以,最终我们的接口应该是这个样子的:</p>    <pre>  <code class="language-python">$ tickets [-gdtkz] from to date</code></pre>    <p>接口已经确定好了,剩下的就是实现它了。</p>    <h2><strong>三、代码实现</strong></h2>    <p>首先安装一下实验需要用到的库:</p>    <pre>  <code class="language-python">$ sodo pip install requests prettytable docopt</code></pre>    <ul>     <li>requests, 不用不多介绍了吧,使用 Python 访问 HTTP 资源的必备库。</li>     <li>docopt, Python3 命令行参数解析工具。</li>     <li>prettytable, 格式化信息打印工具,能让你像 MySQL 那样打印数据。</li>    </ul>    <h3>3.1 解析参数</h3>    <p>Python有很多写命令行参数解析工具,如 argparse , docopt , click ,这里我们选用的是 docopt 这个简单易用的工具。 docopt 可以按我们在文档字符串中定义的格式来解析参数,比如我们在 tickets.py :</p>    <p>注意:实验楼中无法输入中文,参数后的中文可以使用拼音代替。</p>    <pre>  <code class="language-python"># coding: utf-8  """Train tickets query via command-line.    Usage:        tickets [-gdtkz] <from> <to> <date>    Options:        -h,--help   显示帮助菜单      -g          高铁      -d          动车      -t          特快      -k          快速      -z          直达    Example:        tickets beijing shanghai 2016-08-25  """  from docopt import docopt    def cli():        """command-line interface"""      arguments = docopt(__doc__)      print(arguments)    if __name__ == '__main__':        cli()</code></pre>    <p>下面我们运行一下这个程序:</p>    <pre>  <code class="language-python">$ python3 tickets.py beijing shanghai 2016-08-25</code></pre>    <p>我们得到下面的结果:</p>    <p><img src="https://simg.open-open.com/show/51519dca878602aa560e7ca6355d180c.png"></p>    <h3>3.2 获取数据</h3>    <p>参数已经解析好了,下面就是如何获取数据了,这也是最主要的部分。首先我们打开12306,进入余票查询页面,如果你使用 Chrome,那么按 F12 打开开发者工具,选中 Network 一栏,在查询框钟我们输入 上海 到 北京 ,日期 2016-08-25 , 点击查询,我们在调试工具发现,查询系统实际上请求了这个URL:</p>    <pre>  <code class="language-python">https://kyfw.12306.cn/otn/lcxxcx/query?purpose_codes=ADULT&queryDate=2016-07-01&from_station=SHH&to_station=BJP</code></pre>    <p>并且返回的是 JSON 格式的数据!</p>    <p>接下来问题就简单了,我们只需要构建请求URL然后解析返回的Json数据就可以了。但是我们发现,URL里面 from_station 和 to_station 并不是汉字或者拼音,而是一个代号,而我们想要输入的是汉字或者拼音,我们要如何获取代号呢?我们打开网页源码看看有没有什么发现。</p>    <p>果然,我们在网页里面找到了这个链接: https://kyfw.12306.cn/otn/resources/js/framework/station_name.js?station_version=1.8955 这里面貌似是包含了所有车站的中文名,拼音,简写和代号等信息。但是这些信息挤在一起,而我们只想要车站的拼音和大写字母的代号信息,怎么办呢?</p>    <p>正则表达式就是答案,我们写个小脚本来匹配提取出想要的信息吧, 在 parse_station.py 中:</p>    <pre>  <code class="language-python"># coding: utf-8    import re    import requests    from 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)</code></pre>    <p>注意,上面的正则表达式匹配出的结果转为字典后,字典的键是大写字母大号,这显然不是我们想要的结果,于是,我们通过一个变换将键值反过来。 我们运行这个脚本,它将以字典的形式返回所有车站和它的大写字母代号, 我们将结果重定向到 stations.py 中,</p>    <pre>  <code class="language-python">$ python3 parse_station.py > stations.py</code></pre>    <p>我们为这个字典加名字, stations , 最终, stations.py 文件是这样的:</p>    <p><img src="https://simg.open-open.com/show/2008f86c9ae5756d8b66276d278932a2.png"></p>    <p>现在,用户输入车站的中文名,我们就可以直接从这个字典中获取它的字母代码了:</p>    <pre>  <code class="language-python">...  from stations import stations    def cli():        arguments = docopt(__doc__)      from_staion = stations.get(arguments['<from>'])      to_station = stations.get(arguments['<to>'])      date = arguments['<date>']      # 构建URL      url = 'https://kyfw.12306.cn/otn/lcxxcx/query?purpose_codes=ADULT&queryDate={}&from_station={}&to_station={}'.format(          date, from_staion, to_station      )</code></pre>    <p>万事俱备,下面我们来请求这个URL获取数据吧!这里我们使用 requests 这个库, 它提供了非常简单易用的接口,</p>    <pre>  <code class="language-python">...  import requests    def cli():        ...      # 添加verify=False参数不验证证书      r = requests.get(url, verify=False)      print(r.json())</code></pre>    <p>从结果中,我们可以观察到,与车票有关的信息需要进一步提取:</p>    <pre>  <code class="language-python">def cli():        ...      r = requsets.get(url);      rows = r.json()['data']['datas']</code></pre>    <h3>3.3 解析数据</h3>    <p>我们封装一个简单的类来解析数据:</p>    <pre>  <code class="language-python">from prettytable import PrettyTable      class TrainCollection(object):        # 显示车次、出发/到达站、 出发/到达时间、历时、一等坐、二等坐、软卧、硬卧、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):          """          获取车次运行时间          """          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 = [                  # 车次                  row['station_train_code'],                  # 出发、到达站                  '\n'.join([row['from_staion_name'], row['to_station_name']]),                  # 出发、到达时间                  '\n'.join([row['start_time'], row['arrive']]),                  # 历时                  self._get_duration(row),                  # 一等坐                  row['zy_num'],                  # 二等坐                  row['ze_num'],                  # 软卧                  row['rw_num'],                  # 软坐                  row['yw_num'],                  # 硬坐                  row['yz_num']              ]              yield train        def pretty_print(self):          """          数据已经获取到了,剩下的就是提取我们要的信息并将它显示出来。          `prettytable`这个库可以让我们它像MySQL数据库那样格式化显示数据。          """          pt = PrettyTable()          # 设置每一列的标题          pt._set_field_names(self.header)          for train in self.trains:              pt.add_row(train)          print(pt)</code></pre>    <h3>3.4 显示结果</h3>    <p>最后,我们将上述过程进行汇总并将结果输出到屏幕上:</p>    <pre>  <code class="language-python">...    class TrainCollection:        ...      ...    def cli():        arguments = docopt(__doc__)      from_staion = stations.get(arguments['<from>'])      to_station = stations.get(arguments['<to>'])      date = arguments['<date>']      # 构建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()</code></pre>    <h3>3.5 最后一米</h3>    <p>至此, 程序的主体已经完成了, 但是上面打印出的结果是黑白的,很是乏味,我们来给它添加颜色吧:</p>    <pre>  <code class="language-python">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])</code></pre>    <p>修改一下程序,将出发车站与出发时间显示为红色, 将到达车站与到达时间显示为绿色:</p>    <pre>  <code class="language-python">...  '\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'])]),  ...</code></pre>    <h2><strong>四、总结</strong></h2>    <p>本课程使用 Python3 抓取 12306 网站信息提供一个命令行的火车票查询工具。通过该项目的实现,可以学习并实践 Python3 基础及网络编程,以及 docopt,requests,prettytable 等库的使用。</p>    <p>感兴趣的同学可以实现更多扩展功能:</p>    <ul>     <li>显示商务坐, 无坐</li>     <li>添加参数支持,用户可以指定火车类型</li>     <li>支持更多的时间格式,如:20161010</li>    </ul>    <p>本项目的完整代码及demo,可在实验楼查看并在线完成,立即【开始实验】</p>    <p>更多Python经典项目:Python全部 - 课程</p>    <p> </p>    <p>来自:https://blog.shiyanlou.com/python3-shi-xian-huo-che-piao-cha-xun-gong-ju/</p>    <p> </p>