Selenium 的使用

selenium 是一个自动化测试工具，利用它可以驱动浏览器完成特定的操作，例如点击，下拉等，还可以获取浏览器当前呈现的页面的源代码，做到所见即所爬，对于一些 JavaScript 动态渲染的界面来说，这种爬取方法非常有效

准备工作：

1. Chrome 浏览器

2. 在Chrome 浏览器上配置好 ChromeDriver

3. 需要安装好 python 的 Selenium 库

基本用法

from selenium import webdriver
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
import time

browser = webdriver.Chrome()

try:
    browser.get('https://www.baidu.com')
    input = browser.find_element(by=By.ID, value='kw')
    input.send_keys('python')
    input.send_keys(Keys.ENTER)
    wait = WebDriverWait(browser, 10)
    wait.until(EC.presence_of_element_located((By.ID, 'content_left')))
    print(browser.current_url)
    print(browser.get_cookies())
    print(browser.page_source)
finally:
    browser.close()

输出结果一部分

m:4px solid #626675;position:absolute;left:50%;top:-8px;margin-left:-4px}.head_wrapper .sam_search .sam_search_rec_hover{right:29px}.head_wrapper .sam_search .sam_search_soutu_hover{display:none;right:-12px}.c-frame{margin-bottom:18px}.c-offset{padding-left:10px}.c-gray{color:#666}.c-gap-top-small{margin-top:5px}.c-gap-top{margin-top:10px}.c-gap-bottom-small{margin-bottom:5px}.c-gap-bottom{margin-bottom:10px}.c-gap-left{margin-left:12px}.c-gap-left-small{margin-left:6px}.c-gap-right{margin-right:12px}

运行代码后，会弹出一个 Chrome 浏览器。浏览器会自动跳到百度页面，然后在搜索框中输入 python ,就会跳转到搜索结果页面，并且输出了浏览器可以看到的真实内容

初始化浏览器对象

Selenium 支持的浏览器非常多，既有 Chrome , Firefox, Edge, Safari 等电脑端的浏览器，也有 Aadroid , BlackBerry 等手机端的浏览器

我们可以用如下方式初始化浏览器

from selenium import webdriver

browser = webdriver.Chrome()

browser = webdriver.Firefox()

browser = webdriver.Edge()

browser = webdriver.Safari()

这样就完成浏览器的初始化，并将其赋值给了 browser。

访问页面

我们可以使用 get 方法请求页面，其参数传入要请求网页的 URL 即可

例如访问淘宝

from selenium import webdriver

browser = webdriver.Chrome()

browser.get('https://taobao.com')
print(browser.page_source)
browser.close()

查找节点

Selenium 可以驱动浏览器完成各种操作，比如填充表单，模拟点击等。比如想要往某个输入框中输入文字，总得知道输入框在哪？对此， Selenium 为我们提供了一系列用来查找节点的方法，我们可以使用这些方法获取想要的节点，以便执行下一步操作或提取信息

单个节点

例如我们想要从淘宝页面提取搜素框这个节点，首先要观察这个页面的源代码如：

可以发现，淘宝页面的 id 属性值是 q name 的属性值也是 q , 此外还有许多其他属性，我们可以用多种方式获取它们。例如 find_element, 此外还有根据 XPaht ， CSS 选择器等的获取方式

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=By.ID, value='q')
input_second = browser.find_element(by=By.CSS_SELECTOR, value='#q')
input_third = browser.find_element(by=By.XPATH, value='//*[@id="q"]')
print(input_first)
print(input_second)
print(input_third)
browser.close()

<selenium.webdriver.remote.webelement.WebElement (session="c5c118afb490f60e84bed2b2f4611e42", element="f.C53AC604CB64324F54B40B7E43A6D38B.d.1C93D5A409EEB94B333BC42260C5A292.e.76")>
<selenium.webdriver.remote.webelement.WebElement (session="c5c118afb490f60e84bed2b2f4611e42", element="f.C53AC604CB64324F54B40B7E43A6D38B.d.1C93D5A409EEB94B333BC42260C5A292.e.76")>
<selenium.webdriver.remote.webelement.WebElement (session="c5c118afb490f60e84bed2b2f4611e42", element="f.C53AC604CB64324F54B40B7E43A6D38B.d.1C93D5A409EEB94B333BC42260C5A292.e.76")>

可以看到三种返回的结果完全一致

find_element 接收两个参数，分别是查找方式，方式的值，

多个节点

如果查找单个节点， find_element 方法完全可以了，如果是多个值则需要用到 find_elements ，如果目标包含多个，再用 find_element 就只能得到第一个节点了

’

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=By.CSS_SELECTOR,value='.service-bd li')
print(lis)
browser.close()

结果的一部分

[<selenium.webdriver.remote.webelement.WebElement (session="804653dd16ca3dbb0201b350a6329d0d", element="f.429C48601A80CCAAF703BB10CB090BC9.d.6DF9DEBC64815721F7B71806DF4182E6.e.2749")>, <selenium.webdriver.remote.webelement.WebElement (session="804653dd16ca3dbb0201b350a6329d0d", element="f.429C48601A80CCAAF703BB10CB090BC9.d.6DF9DEBC64815721F7B71806DF4182E6.e.2933")>, element="f.429C48601A80CCAAF703BB10CB090BC9.d.6DF9DEBC64815721F7B71806DF4182E6.e.4787")>]

这里简化了输出的结果，可以看到内容变成了列表类型，列表中的每个节点都属于 WebElement 类型。

节点交互

Selenium 可以驱动浏览器执行一些操作。比较常见的有：用 send_keys 方法输入文字，用 clear 方法清空文字，用 click 方法点击按钮

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

browser = webdriver.Chrome()
browser.get('https://www.taobao.com')
input = browser.find_element(by=By.ID, value='q')
input.send_keys('iPhone')
time.sleep(1)
input.clear()
input.send_keys('iPad')
button = browser.find_element(by=By.CLASS_NAME, value='btn-search')
button.click()
browser.close()

动作链

在上面的实例中，交互操作都是针对某个节点执行的。例如输入框，调用它的输入文字方法 send_keys 和清空文字方法 clear, 对于搜索按钮，调用了它的点击方法 click ，其实还有一些操作，它们没有特定的执行对象，比如鼠标拖拽，键盘按键等，这些操作需要另一中方式执行，那就是操作链

例如拖拽

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

browser = webdriver.Chrome()

url = 'https://www.runoob.com/try/try.php?filename=jqueryui-api-droppable'
browser.get(url)
browser.switch_to.frame('iframeResult')
soure = browser.find_element(by=By.CSS_SELECTOR, value='#draggable')
target = browser.find_element(by=By.CSS_SELECTOR, value='#droppable')
actions = ActionChains(browser)
actions.drag_and_drop(soure, target)
actions.perform()

这里首先打开网页中的一个拖拽实例，然后以此选中要拖拽的节点和拖拽至的目标点，接着声明一个 ActionChains 对象并赋值给 actions 的变量，再后调用 actions 变量的 drag_and_drop 方法声明拖拽对象和拖拽目标，最后调用 perform 方法执行动作，就完成了拖拽操作

更多动作链参考： http://selenium-python.readthedocs.io/api.html#module-selenium.webdriver.common.action_chains

运行 JavaScript

还有一些操作， Selenium 没有提供 API ，例如下拉进度条，面对这种情况可以模拟运行 JavaScript 此时使用 execute_script 方法即可实现

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")')

获取属性信息

前面我们已经通过 page_source 属性获取了网页源代码，下面就可以说使用解析库如正则， Beautiful Soup 等来直接提取节点信息了，

不过既然 Selenium 已经提供了选择节点的方法，返回的结果是 WebElement 类型，那么它肯定也有相关的方法和属性来直接提取节点信息，例如属性，文本值等

获取属性

可以用 get_attribute 方法获取节点的属性，但前提是的先选中这个节点

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

browser = webdriver.Chrome()
url = 'https://spa2.scrape.center/'
browser.get(url)
logo = browser.find_element(by=By.CLASS_NAME, value='logo-image')
print(logo)
print(logo.get_attribute('src'))

<selenium.webdriver.remote.webelement.WebElement (session="9efa96a5c4b7c383a14bcc90510e469d", element="f.A62ECDF1059CBBEEB80C6FE1F3D9718E.d.1BFFD3C28B378C45F85177DC773F9A08.e.11")>
https://spa2.scrape.center/img/logo.a508a8f0.png

向 get_attribute 方法的参数传入想要获取的属性名，就可以得到该属性的值了

获取文本值

每个 webElement 节点都有 text 属性，直接调用这个属性就可以得到节点内部的文本信息

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

browser = webdriver.Chrome()
browser.get('https://spa2.scrape.center/')
input = browser.find_element(by=By.CLASS_NAME, value='logo-title')
print(input.text)

Scrape

获取ID ，位置，标签名和大小

id 属性获取节点 ID ， location 属性获取节点在页面中的相对位置，tag_name 属性用于获取标签名称， size 属性获取节点的大小，也就是宽高

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

browser = webdriver.Chrome()
browser.get('https://spa2.scrape.center/')
input = browser.find_element(by=By.CLASS_NAME, value='logo-title')
print(input.id)
print(input.location)
print(input.tag_name)
print(input.size)

f.316EC4AAC7943F0D609F3E843A7C31C7.d.43965F4D937A16BDC6D13509A61B3948.e.13
{'x': 211, 'y': 13}
span
{'height': 40, 'width': 77}

切换Frame

我们知道网页中有一种节点叫做 iframe , 也就是子 Frame, 相当于页面的子页面，它的结构和外部网页的结构完全一致， Selenium 打开一个页面后，默认实在父 Frame 里操作，此时这个页面如果还有子 Frame , 它是不能获取子 Frame 里的节点的，这时就需要用到 switch_to.frame 方法切换 Frame

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

browser = webdriver.Chrome()
browser.get('http://www.runoob.com/try/try.php?filename=jqueryui-api-droppable')
browser.switch_to.frame('iframeResult')
try:
    logo = browser.find_element(by=By.CLASS_NAME, value='logo')
except NoSuchElementException:
    print('NO LOGO')

browser.switch_to.parent_frame()
logo = browser.find_element(by=By.CLASS_NAME, value='logo')
print(logo)
print(logo.text)

NO LOGO
<selenium.webdriver.remote.webelement.WebElement (session="7aa6a87f145168d7f4421d65f1362c6d", element="f.8F10A1ECDF6EAF6BE779BC6F0E41584C.d.51D4DDAA62F2FB4E3CD2E3B57E996B4F.e.12")>

首先通过 switch_to.frame 方法切换到子 Frame 里，然后尝试获取其中的 logo 节点（子Frame 里并没有 logo 节点），如果找不到，就会抛出NoSuchElementException 异常，异常被捕捉后，会输出 NO LOGO ,接着切回父 Frame ，重新获取 logo节点，发现此时可以获取成功了

所以当页面中包含子 Frame 时，如果想获取子 Frame 中的节点，需要首先调用 switch_to.frame 方法，切换到对应的 Frame 中，再进行操作

这里的 logo.text 并没有内容，教程里是有内容的

延时等待

在 Selenium 中， get 方法在网页框架加载结束后才会结束执行，如果我们尝试在 get 反复执行完毕时获取网页源代码，其结果可能并不是浏览器完全加载完成的页面，因为某些页面有额外的 Ajax 请求，页面还会经由 JavaScript 渲染。所以在必要的时候，我们需要设置浏览器延时等待一定的时间，确保节点已经加载出来

隐式等待

使用隐式等待进行测试时，如果 Selenium 没有在 DOM 上找到节点，将继续等待，在超出设定时间后，抛出找不到节点的异常。换句话说，在查找节点而节点没有立即出现时，隐式等待会先等一会再查找MOD ，默认的等待时间是 9

from selenium import webdriver
from selenium.webdriver.common.by import By
browser = webdriver.Chrome()
browser.implicitly_wait(10)
browser.get('https://spa2.scrape.center/')
input = browser.find_element(by=By.CLASS_NAME, value='logo-image')
print(input)

显示等待

隐式等待并不好，因为我们只规定了一个固定时间，而页面的加载时间会受网络条件的影响。

还有一种更合适的等待方式----显示等待，这种方式会指定要查找的节点和最长等待时间，如果在规定时间加载出了要查找的节点，就返回这个节点，如果到了规定时间依然没有加载出节点，就抛出超时异常

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.implicitly_wait(10)
browser.get('https://www.taobao.com/')
wait = WebDriverWait(browser, 10)
input = wait.until(EC.presence_of_element_located((By.ID, 'q')))
button = wait.until(EC.element_to_be_clickable((By.CSS_SELECTOR, '.btn-search')))
print(input)
print(button)

<selenium.webdriver.remote.webelement.WebElement (session="865015d53af99060b436be643a8cd6d3", element="f.C06F497BF8676D64692A5EAC4C119D26.d.7FC8C51621189FF01A23489903B4288A.e.76")>
<selenium.webdriver.remote.webelement.WebElement (session="865015d53af99060b436be643a8cd6d3", element="f.C06F497BF8676D64692A5EAC4C119D26.d.7FC8C51621189FF01A23489903B4288A.e.68")>

这里首先引入 WebDriverWait 对象，指定最长等待时间为 10 ，并赋值个 wait 变量，然后调用 wait 的 until 方法，传入等待条件

这里传入了 presence_of_element_located 这个条件代表节点出现，其参数是节点的定位元组 (By.ID, 'q') , 表示节点 ID 为 q 的节点（即搜索框）。这样做达到的效果是如果节点 ID 为 q 的节点在 10秒内成功加载出来了，就返会改节点，如果超过10秒还没有加载出来，就抛出异常

然后传入等待的条件是 element_to_be_clickable, 代表按钮可点击，所以查找按钮是要查找 CSS 选择器为 .btn-search 的按钮，如果 10 秒内它是可点击的，也就是按钮节点成功加载出来了，就返回该节点，如果超过 10 还是不可点击，也就是节点按钮没有加载出来，就爬出异常

如果没有加载出来

selenium.common.exceptions.TimeoutException: Message:

等待条件有很多，具体参考：

http://selenium-python.readthedocs.io/api.html#module-selenium.webdriver.support.expected_conditions

前进和后退

平常使用浏览器时，都有前进和后退的功能， Selenium 也可以完成这个操作，它使用 forward 方法实现前进，使用 back 方法实现后退

import time
from selenium import webdriver


browser = webdriver.Chrome()
browser.get('https://www.baidu.com')
time.sleep(2)
browser.get('https://www.taobao.com')
time.sleep(2)
browser.get('https://www.python.org')
time.sleep(2)
browser.back()
time.sleep(2)
browser.forward()
time.sleep(2)
browser.close()

Cookie

使用 Selenium 还可以方便对 Cookie 进行操作，如获取，添加，删除等

from selenium import webdriver

browser = webdriver.Edge()
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('最后一个：', browser.get_cookies())

I:\ANACONDA\python.exe I:\githubCode\mycode\JavaScript动态渲染\Cookie_.py
[{'domain': '.zhihu.com', 'expiry': 1756542886, 'httpOnly': False, 'name': 'd_c0', 'path': '/', 'sameSite': 'Lax', 'secure': False, 'value': 'ASCSgRSf-xiPTtTRFO8DRJeM7Ee1uaEY6Pw=|1721982887'}, {'domain': '.zhihu.com', 'httpOnly': '6c4a08c3-8e65-4e80-be84-742c02f9b491'}]
[{'domain': '.zhihu.com', 'httpOnly': False, 'name': 'HMACCOUNT', 'path': '/', 'sameSite': 'Lax',

value': 'germey ': 'Lax', 'secure': False, 'value': '6c4a08c3-8e65-4e80-be84-742c02f9b491'}]
最后一个： []

输出的内容太多，删掉了一部分

这里我们先访问了知乎，知乎页面加载完成后，浏览器其实已经生成 Cookie 了，然后，调用浏览器对象的 get_cookies 方法获取所有的 Cookie , 接着，添加一个 Cookie ，这里传入了一个字典，包含 name , domain 和 value 等键值，之后，再次获取所有 cookie 会发现结果中多了一项，就是我们新加的 cookie ，最后调用 delete_all_cookies 方法删除所有的 Cookie 并再次获取，会发现此时结果为空

选项卡管理

访问网页时，会开启一个个选项卡，在 Selenium 中，我们可以对选项卡做操作

import time
from selenium import webdriver

browser = webdriver.Chrome()
browser.get('https://www.baidu.com')
browser.execute_script('window.open()')
print(browser.window_handles)
browser.switch_to.window(browser.window_handles[1])
browser.get('https://www.taobao.com')
time.sleep(1)
browser.switch_to.window(browser.window_handles[0])
browser.get('https://www.python.org')

['7CC91CF864EF7BCCB720CFA05C53C539', 'BD5AF3B6A876C676AC3FDEA01C7AD7AE']

这里首先访问百度，然后调用 execue_script 方法，向其参数传入 window.open() 这个 javaScript 语句，表示开启一个新选项卡，返回值是选项卡的代号列表。要想切换选项卡，只需要调用 switch_to.window 方法即可，其中参数是目的选项卡的代号，这里我们将新开选项卡的代号传入，就切换到了第 2 个选项卡，然后在这个选项卡下打开一个新页面，再重新调用 switch_to.window 方法切回第 1 个选项卡。

异常处理

使用 Selenium 时难免会遇到一些异常，例如超时，节点未找到等，一旦出现此类异常，程序便不会再运行了，此时我们可以使用 try except 语句捕获异常

节点未找到异常

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

# 节点未找到异常
browser = webdriver.Chrome()
browser.get('https://www.baidu.com')
browser.find_element(by=By.ID, value='hello')

selenium.common.exceptions.NoSuchElementException: Message: no such element

捕获异常

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

# 异常捕获
browser = webdriver.Chrome()
try:
    browser.get('https://www.baidu.com')
except TimeoutException:
    print('Time Out')

try:
    browser.find_element(by=By.ID, value='hello')
except NoSuchElementException:
    print('No Element')
finally:
    browser.close()

No Element

关于更多异常类参考官方文档：

http://selenium-python.readthedocs.io/api.html#module-selenium.common.exceptions

反屏蔽

现在很多网站增加了对 selenium 的检测，防止一些爬虫恶意爬取，如果检测到有人使用 Selenium 打开浏览器，就直接屏蔽

在大多数情况下，检测的基本原理是检测当前浏览器窗口下的window.navigator 对象是否包含 webdriver 属性，因为在正常使用浏览器的时候，这个属性是 undefind, 一旦使用了 Selenium ，一旦使用了 Selenium ，它就会给 window.navigator 设置 webdriver 属性。很多网站通过 JavaScript 语句判断是否存在 webdriver 属性，如果存在就直接屏蔽

一个典型的案例网站 https://antispider1.scrape.center/ 就是使用上述原理，检测是否存在 webdriver 属性，如果我们直接使用 Selenium 直接爬取该网站的数据，就不能得到任何数据

这时会有人说直接使用 JavaScript 语句把 webdriver 属性置空不就行了，例如调用 execute_script 方法执行这行代码

Object.defineProperty(navigator, "webdriver", {get: () => undefined})

这行代码确实可以把 webdriver 属性置空，但 execute_script 方法是在页面加载完成之后才调用这行 JavaScript 语句，太晚了，网站早在页面渲染执勤啊就已经检测 webdriver 属性了，所以上述方法并不能达到预期的效果

在 Selenium 中，可以调用 CDP （即 Chrome Devtools Protocol, Chrome 开发工具协议）解决这个问题，利用它可以实现在每个页面刚加载的时候就执行 JavaScript 语句，将 webdriber 属性置空。这里执行的 CDP 方法叫做 Page.addScriptToEvaluateOnNewDocument, 将上面的 JavaScript 语句传入其中即可，另外还可以加入几个选项来隐藏 WebDriver 提示条和自动化信息

正常访问

from selenium import webdriver
import time

# 正常访问
browser = webdriver.Chrome()
browser.get('https://antispider1.scrape.center/')
time.sleep(5)
print(1111)

隐藏 webdriver

from selenium import webdriver
from selenium.webdriver import ChromeOptions
import time

option = ChromeOptions()
option.add_experimental_option('excludeSwitches', ['enable-automation'])
option.add_experimental_option('useAutomationExtension', False)
browser = webdriver.Chrome(options=option)
browser.execute_cdp_cmd('Page.addScriptToEvaluateOnNewDocument',
                        {'source': 'Object.defineProperty(navigator, "webdriver", {get: () => undefined})'})
browser.get('https://antispider1.scrape.center/')
time.sleep(3)

在大多数情况下，以上方法可以实现 Selenium 的反屏蔽。但也存在一些特殊的网站会对 WebDriver 属性设置更多的检测，这种情况，就需要进行具体排查

无头模式

在上面的案例中，每次爬取都会有窗口弹来弹去，虽然有助于观察爬取状况，但是也会造成一些干扰

Chrome 浏览器从 60 版本开始，就已经开启了对无头模式的支持，即 Headless 。无头模式下，在网站运行的时候不会弹出窗口，从而减少了干扰，同时还减少了一些资源（如图片）的加载，所以无头模式在一定程度上节省了资源加载的时间和网络带宽

from selenium import webdriver
from selenium.webdriver import ChromeOptions

options = ChromeOptions()
options.add_argument('--headless')
browser = webdriver.Chrome()
browser.set_window_size(1366, 768)
browser.get('https://www.baidu.com')
browser.get_screenshot_as_file('preview.png')

这里利用 ChromeOptions 对象的 add_argument 方法添加了一个参数 --headless , 从而开启了无头模式，在无头模式下，最好设置一下窗口大小，因此这里调用了 set_window_size 方法，之后打开页面，并调用 get_screenshot_as_file 方法输出了页面截图