【Python】10 自动选课

背景

某些学校的选课规定是只能在特定时间，由上千人同时登陆教务系统，选取数量不充足的课程。
这样做的后果是一部分人登陆不上系统；另一部分人登陆进了系统但已经没有剩余课程了；只有一部分人能够选到课程，但也未必是心仪的课程。

笔者认为这样的选课规则显然是有问题的，在信息化如此发达的现代社会，采取这种“抢课”的方式，仿佛回到原始社会的大草原上追逐猎物，只有精力充沛、运气好的猎人才能追到猎物。
如何保证公平是个永恒的话题。我以为一种可能的方案是预选+摇号，这样或许选到课程的人会更多，而不是集中于少数人。

但如何在现有选课规则下选到课，还得用魔法来打败魔法。在选课结束后，笔者一门课程也没有选到，因此笔者尝试编写一个自动化脚本。脚本每隔固定时间刷新选课网页，当有同学退课时，立即报名。实践表明，这种策略非常有效，三周内成功选到所有七门课程。

祝大家都能选上心仪的课程！

实现

自动化脚本采用Python语言编写，使用selenium库模拟浏览器操作，使用ddddocr库识别验证码。分为自动登录$\to$刷新网页$\to$报名课程三个步骤。

自动登录

教务系统通常有验证码，可采用第三方库ddddocr识别后，再自动输入。

def Identify_verifi_code(driver):
    driver.save_screenshot("D:\\2.png") #//获取页面截图
    img = Image.open('D:\\2.png') ## 打开2.png文件，并赋值给img
    region = img.crop((650,438,772,491))  #//对获取的截图进行裁剪
    region.save('D:\\3.png')  #//保存裁剪后的图片
    ocr = ddddocr.DdddOcr()  #//导入验证码识别
    with open("D:\\3.png", "rb") as f:
        img_bytes = f.read()
    res = ocr.classification(img_bytes)  #//将识别出来的验证码赋给res
    return res
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路径和图片名可以按需更改。

刷新网页

def do_login(driver):
    driver.maximize_window() #将窗口最大化
    my_action=ActionChains(driver)

    verifi_code = Identify_verifi_code(driver) #识别验证码
    # 找到登录框 输入账号密码
    driver.find_element(By.ID, 'UserId').send_keys(username)#输入用户名
    driver.find_element(By.ID, 'Password').send_keys(password)#输入密码
    driver.find_element(By.ID, 'VeriCode').send_keys(verifi_code)#输入验证码

    time.sleep(6)
    wait = WebDriverWait(driver, 10) #10秒内每隔500毫秒扫描1次页面变化，当出现指定的元素后结束。
    wait.until(lambda driver: driver.find_element(By.XPATH, login))
    driver.find_element(By.XPATH, login).click() #点击登录

    wait = WebDriverWait(driver, 20) #20秒内每隔500毫秒扫描1次页面变化，当出现指定的元素后结束。
    wait.until(lambda driver: driver.find_element(By.XPATH, goverment))
    driver.find_element(By.XPATH, goverment).click()#点击培养管理

    time.sleep(1)
    driver.find_element(By.XPATH, lecture_sign_up).click()
    time.sleep(5)
    count = 0
    
    while True:
        count = count + 1
        print(count, end = " ")
        print(time.strftime('%Y-%m-%d %H:%M:%S',time.localtime(time.time())))
        
        for lecture in lectures:
            time.sleep(1)            

            driver.switch_to.frame('mainFrame')
            
            time.sleep(2)
            driver.find_element(By.CLASS_NAME,lecture_name).send_keys(lecture) #输入讲座题目文本框

            time.sleep(1)
            driver.find_element(By.XPATH, query).click() #点击查询

            time.sleep(2)
            driver.find_element(By.XPATH, sign_up).click() #点击报名

            time.sleep(1)
            driver.find_element(By.XPATH, submit).click() #点击确定

            time.sleep(1)
            driver.switch_to.parent_frame()
            driver.find_element(By.XPATH, lecture_sign_up).click()
        
        time.sleep(90)
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报名课程

if __name__ == '__main__':
    # 模拟浏览器打开网站
    # 添加参数
    options = Options()
    # 关闭沙盒启动
    options.add_argument('--no-sandbox')

    driver = webdriver.Chrome(chrome_options = options)
    driver.get(url)

    # 登录并查询
    try:
        do_login(driver)
    except:
        driver.quit()
        driver = webdriver.Chrome(chrome_options = options)
        driver.get(url)
        do_login(driver)
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完整源码

# -*- coding: utf-8 -*-
#2022/10/28
#自动刷新网站，查询讲座剩余名额，自动报名

from selenium import webdriver
from selenium.webdriver.support.select import Select
from selenium.webdriver.common.by import By
from selenium.webdriver.support.ui import WebDriverWait 
from selenium.webdriver.support import expected_conditions as EC
from selenium.webdriver.chrome.service import Service
from selenium.webdriver.chrome.options import Options
from selenium.webdriver.common.action_chains import ActionChains
from PIL import Image
import time
import ddddocr
import base64

# 只需修改下面三项即可 学号 密码 网址
username = "12345678"
password = "88888888"
url = "https://login.com" 

lectures = []
# lectures.append("大坝安全技术前沿与创新领域")
# lectures.append("梯级水库群联合调度高效优化方法研究")
# lectures.append("海上风电桩基冲刷与防护研究与前沿")
# lectures.append("高坝泄洪消能研究进展")
# lectures.append("在高原探寻铅锌宝藏")
lectures.append("好氧颗粒污泥的研究和应用：新污染物影响与稳定运行")
# lectures.append("大体积混凝土无人运浇系统模型研究")

# F12找到这些位置的 full XPath
login = "/html/body/div[2]/form/div/div[1]/div[5]/button" #登录

goverment = "/html/body/div[2]/div/div[1]/div[3]/div[2]/a"#培养管理
lecture_sign_up = "/html/body/div[2]/div/div[1]/div[3]/div[2]/ul/li[14]/a"#博导讲座报名
lecture_name = "textbox-text.validatebox-text.textbox-prompt" #讲座题目
lecture_name_text = "textbox-text.validatebox-text" #讲座题目

query = "/html/body/div[1]/div/div/div/div[2]/a/span/span[1]"#查询
sign_up = "/html/body/div[1]/div/div/div/div[3]/div/div[1]/div[2]/div[2]/table/tbody/tr/td[10]/div/a[2]"#报名讲座
submit = "/html/body/div[3]/div[2]/div[4]/a/span"#确定


# 识别验证码
def Identify_verifi_code(driver):
    driver.save_screenshot("D:\\2.png") #//获取页面截图
    img = Image.open('D:\\2.png') ## 打开2.png文件，并赋值给img
    region = img.crop((650,438,772,491))  #//对获取的截图进行裁剪
    region.save('D:\\3.png')  #//保存裁剪后的图片
    ocr = ddddocr.DdddOcr()  #//导入验证码识别
    with open("D:\\3.png", "rb") as f:
        img_bytes = f.read()
    res = ocr.classification(img_bytes)  #//将识别出来的验证码赋给res
    return res
    
# 模拟登陆打卡
def do_login(driver):
    driver.maximize_window() #将窗口最大化
    my_action=ActionChains(driver)

    verifi_code = Identify_verifi_code(driver) #识别验证码
    # 找到登录框 输入账号密码
    driver.find_element(By.ID, 'UserId').send_keys(username)#输入用户名
    driver.find_element(By.ID, 'Password').send_keys(password)#输入密码
    driver.find_element(By.ID, 'VeriCode').send_keys(verifi_code)#输入验证码

    time.sleep(6)
    wait = WebDriverWait(driver, 10) #10秒内每隔500毫秒扫描1次页面变化，当出现指定的元素后结束。
    wait.until(lambda driver: driver.find_element(By.XPATH, login))
    driver.find_element(By.XPATH, login).click() #点击登录

    wait = WebDriverWait(driver, 20) #20秒内每隔500毫秒扫描1次页面变化，当出现指定的元素后结束。
    wait.until(lambda driver: driver.find_element(By.XPATH, goverment))
    driver.find_element(By.XPATH, goverment).click()#点击培养管理

    time.sleep(1)
    driver.find_element(By.XPATH, lecture_sign_up).click()
    time.sleep(5)
    count = 0
    
    while True:
        count = count + 1
        print(count, end = " ")
        print(time.strftime('%Y-%m-%d %H:%M:%S',time.localtime(time.time())))
        
        for lecture in lectures:
            time.sleep(1)            

            driver.switch_to.frame('mainFrame')
            
            time.sleep(2)
            driver.find_element(By.CLASS_NAME,lecture_name).send_keys(lecture) #输入讲座题目文本框

            time.sleep(1)
            driver.find_element(By.XPATH, query).click() #点击查询

            time.sleep(2)
            driver.find_element(By.XPATH, sign_up).click() #点击报名

            time.sleep(1)
            driver.find_element(By.XPATH, submit).click() #点击确定

            time.sleep(1)
            driver.switch_to.parent_frame()
            driver.find_element(By.XPATH, lecture_sign_up).click()
        
        time.sleep(90)

if __name__ == '__main__':
    # 模拟浏览器打开网站
    # 添加参数
    options = Options()
    # 关闭沙盒启动
    options.add_argument('--no-sandbox')

    driver = webdriver.Chrome(chrome_options = options)
    driver.get(url)

    # 登录并查询
    try:
        do_login(driver)
    except:
        driver.quit()
        driver = webdriver.Chrome(chrome_options = options)
        driver.get(url)
        do_login(driver)    
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参考资料

[1]零基础十分钟看懂自动打卡程序超详细
[2]selenium元素定位失败常见情况，以及switch_to.frame()的用法
[3]学习笔记：python识别验证码自动登录