Python3 實現火車票查詢工具

GleUCTY 8年前發布 | 28K 次閱讀 Python Python開發

項目簡介：使用 Python3 抓取 12306 網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，可以熟悉 Python3 基礎及網絡編程，以及 docopt，requests，prettytable 等庫的使用。

項目由小蝸牛發布在實驗樓，項目在線練習地址： Python3 實現火車票查詢工具，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：由于實驗樓環境中無法輸入中文，所以我們的參數設計為拼音的形式，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

接口已經確定好了，剩下的就是實現它了。

三、代碼實現

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 命令行參數解析工具。
prettytable, 格式化信息打印工具，能讓你像 MySQL 那樣打印數據。

3.1 解析參數

Python有很多寫命令行參數解析工具，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，比如我們在 tickets.py ：

注意：實驗樓中無法輸入中文，參數后的中文可以使用拼音代替。

# coding: utf-8
"""Train tickets query via command-line.

Usage:  
    tickets [-gdtkz] <from> <to> <date>

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 docopt

def 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

我們得到下面的結果：

3.2 獲取數據

參數已經解析好了，下面就是如何獲取數據了，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，我們在調試工具發現，查詢系統實際上請求了這個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 格式的數據！

接下來問題就簡單了，我們只需要構建請求URL然后解析返回的Json數據就可以了。但是我們發現，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？我們打開網頁源碼看看有沒有什么發現。

果然，我們在網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-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)

注意，上面的正則表達式匹配出的結果轉為字典后，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, 我們將結果重定向到 stations.py 中，

$ python3 parse_station.py > stations.py

我們為這個字典加名字， stations , 最終， stations.py 文件是這樣的：

現在，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 stations

def cli():  
    arguments = docopt(__doc__)
    from_staion = stations.get(arguments['<from>'])
    to_station = stations.get(arguments['<to>'])
    date = arguments['<date>']
    # 構建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獲取數據吧！這里我們使用 requests 這個庫, 它提供了非常簡單易用的接口，

...
import requests

def cli():  
    ...
    # 添加verify=False參數不驗證證書
    r = requests.get(url, verify=False)
    print(r.json())

從結果中，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 解析數據

我們封裝一個簡單的類來解析數據：

from prettytable import PrettyTable


class TrainCollection(object):

    # 顯示車次、出發/到達站、 出發/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、到達站
                '\n'.join([row['from_staion_name'], row['to_station_name']]),
                # 出發、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):
        """
        數據已經獲取到了，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數據庫那樣格式化顯示數據。
        """
        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 顯示結果

最后，我們將上述過程進行匯總并將結果輸出到屏幕上：

...

class TrainCollection:  
    ...
    ...

def cli():  
    arguments = docopt(__doc__)
    from_staion = stations.get(arguments['<from>'])
    to_station = stations.get(arguments['<to>'])
    date = arguments['<date>']
    # 構建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，程序的主體已經完成了，但是上面打印出的結果是黑白的，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，將出發車站與出發時間顯示為紅色，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

本課程使用 Python3 抓取 12306 網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，可以學習并實踐 Python3 基礎及網絡編程，以及 docopt，requests，prettytable 等庫的使用。

感興趣的同學可以實現更多擴展功能：

顯示商務坐，無坐
添加參數支持，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】

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來自：https://blog.shiyanlou.com/python3-shi-xian-huo-che-piao-cha-xun-gong-ju/

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