20224202 2023-2024-2 《Python程序设计》实验4 Python综合实践

20224202曹涵桐 2024-05-30 19:26:48

20224202 2023-2024-2 《Python程序设计》实验4 Python综合实践

课程：《Python程序设计》
班级： 2242
姓名：曹涵桐
学号：20224202
实验教师：王志强
实验日期：2024年5月27日
必修/选修：专选课
实验四综合实践

1.实验内容

我们在校园内登录校园网时非常的不方便，每次需要手动填写账号密码以及输入验证码，在课程中学习了爬虫的相关知识以及通过csdn自学及请教计算机专业的同学后，编写出了利用selenium模块，实现校园网自动认证登录的代码

2.实验过程及结果

主代码
![此处填写实验的过程及结果](

import time

import ddddocr
from selenium import webdriver
from selenium.common import TimeoutException
from selenium.webdriver.common.by import By
from selenium.webdriver.common.action_chains import ActionChains
from selenium.webdriver.support.ui import WebDriverWait
from selenium.webdriver.support import expected_conditions as EC

def login(username, pwd):
    # 启动Edge
    driver = webdriver.Edge()
    driver.get(
        'https://192.168.200.127:8445/PortalServer/customize/1606381611261/pc/auth.jsp?ssid=edu%'
        '5Fclassroom&url=http%3A%2F%2Fedge%2Dhttp%2Emicrosoft%2Ecom%2Fcaptiveportal%2Fgenerate%5F'
        '204&authSuccess=2&redirectUrl=&urlParameter=http://edge-http.microsoft.com/captiveportal'
        '/generate_204&currentTime=1715407553151')
    while 1:
        time.sleep(1)
        all_windows = driver.window_handles
        for window in all_windows:
            driver.switch_to.window(window)
            print(driver.title)
            if driver.title == '隐私错误':
                body = WebDriverWait(driver,5,0.5).until(EC.presence_of_element_located((By.ID, 'body')))
                body.send_keys('thisisunsafe')
                element_name = WebDriverWait(driver,5,0.5).until(EC.presence_of_element_located((By.ID, 'username')))
                element_name.send_keys(username)
                element_password = driver.find_element(By.ID, '_password')
                ActionChains(driver).send_keys_to_element(element_password, pwd).perform()

                box = driver.find_element(By.ID, 'agreeCheck')
                box.click()

                while 1:
                    verify = driver.find_element(By.ID, 'validCodeImg')
                    verify.screenshot('ver.png')
                    code = driver.find_element(By.ID, 'validCode')
                    ocr = ddddocr.DdddOcr()
                    image = open('ver.png', 'rb').read()
                    text = ocr.classification(image)
                    code.clear()
                    code.send_keys(text)
                    button = driver.find_element(By.ID, 'loginBtn')
                    button.click()
                    try:
                        check = WebDriverWait(driver, 3, 0.5).until(
                            EC.presence_of_element_located((By.CLASS_NAME, "btn-wrapper")))
                    except TimeoutException:
                        driver.quit()
                    check.click()
                    continue


if __name__ == '__main__':
    try:
        file = open('information.txt', 'r')
    except FileNotFoundError:
        with open('information.txt', 'w+') as file:
            name = input("输入您的账号名称：")
            password = input("输入您的密码：")
            file.write(name + '\n')
            file.write(password)
            file.close()
    finally:
        file = open('information.txt', 'r')
        username = file.readline()
        pwd = file.readline()
        login(username, pwd)

)

前期准备：我们先要下载ddddocr以及selenium这两个环境，点击win＋r键，键入cmd，输入pip install ddddocr以及pip install selenium，等待后即可完成下载。下载过程见下图所示

接下来开始编写代码，过程如下：

导入必要的库：

from selenium import webdriver
from selenium.webdriver.common.by import By
from selenium.webdriver.common.action_chains import ActionChains
from selenium.webdriver.support.ui import WebDriverWait
from selenium.webdriver.support import expected_conditions as EC
import time
import ddddocr

这些库包括 Selenium 库（用于浏览器自动化），time 模块（用于等待操作），和 ddddocr 库（用于验证码识别）。

启动 Edge 浏览器并访问目标 URL：
```
driver = webdriver.Edge()
driver.get('https://192.168.200.127:8445/PortalServer/customize/1606381611261/pc/auth.jsp?...')
```
使用 webdriver.Edge() 启动 Edge 浏览器，并通过 driver.get() 方法访问指定的 URL。

循环检查浏览器窗口：

while 1:
    time.sleep(1)
    all_windows = driver.window_handles
    for window in all_windows:
        driver.switch_to.window(window)
        print(driver.title)
        if driver.title == '隐私错误':
            ...

通过一个无限循环 (while 1:) 不断检查当前所有打开的浏览器窗口，并切换到每个窗口。如果窗口标题是“隐私错误”，则进行处理。

处理“隐私错误”页面：
```
body = WebDriverWait(driver, 5, 0.5).until(EC.presence_of_element_located((By.ID, 'body')))
body.send_keys('thisisunsafe')
```
如果出现“隐私错误”页面，程序会等待 body 元素出现，然后输入 thisisunsafe，跳过浏览器的安全警告。

填写登录表单：

element_name = WebDriverWait(driver, 5, 0.5).until(EC.presence_of_element_located((By.ID, 'username')))
element_name.send_keys(username)
element_password = driver.find_element(By.ID, '_password')
ActionChains(driver).send_keys_to_element(element_password, pwd).perform()

程序等待 username 和 password 输入框出现，并分别输入用户名和密码。

同意协议并处理验证码：

box = driver.find_element(By.ID, 'agreeCheck')
box.click()

while 1:
    verify = driver.find_element(By.ID, 'validCodeImg')
    verify.screenshot('ver.png')
    code = driver.find_element(By.ID, 'validCode')
    ocr = ddddocr.DdddOcr()
    image = open('ver.png', 'rb').read()
    text = ocr.classification(image)
    code.clear()
    code.send_keys(text)
    button = driver.find_element(By.ID, 'loginBtn')
    button.click()
    try:
        check = WebDriverWait(driver, 3, 0.5).until(
            EC.presence_of_element_located((By.CLASS_NAME, "btn-wrapper")))
    except TimeoutException:
        driver.quit()
    check.click()
    continue

勾选同意协议，然后在一个无限循环中处理验证码。使用 ddddocr 库识别验证码并填写，再点击登录按钮。如果登录成功，则退出循环。

读取用户信息：

if __name__ == '__main__':
    try:
        file = open('information.txt', 'r')
    except FileNotFoundError:
        with open('information.txt', 'w+') as file:
            name = input("输入您的账号名称：")
            password = input("输入您的密码：")
            file.write(name + '\n')
            file.write(password)
            file.close()
    finally:
        file = open('information.txt', 'r')
        username = file.readline()
        pwd = file.readline()
        login(username, pwd)

主函数中，程序首先尝试读取 information.txt 文件获取用户名和密码。如果文件不存在，则提示用户输入账号名称和密码，并保存到文件中。然后读取文件中的用户名和密码，调用 login 函数进行登录操作。根据selenium这一模拟化网页操作库，可以更加直观且更容易找到错误点。

实验成果展示：

ps：由于我忘记了我校园网的登陆密码，最后使用的是我舍友20224222马铭泽同学的账号和密码进行测试，感谢他的奉献

输入账号和密码（为保护隐私已打码）

点击回车，则会自动打开edge并且输入完成账号密码验证码，显示可以上网

验证码识别的流程先是对验证码元素截图，再通过ddddocr库对其进行识别，得到验证码，最后根据这个验证码得到最终答案

3.本次实验遇到的问题以及感悟

问题1：页面跳转后产生异常报错
问题1解决方案：结合driver.title获取标签名与目标名的比较，来判断是否是目标网页，是该网页在进行该网页的元素定位
问题2：验证码无法识别
问题2解决方案：几次寻找找到了ddddocr这个模块，结合selenium的screenshot函数，得到验证码的图片，进而识别得到验证码
问题3：有时候识别不成功，或者网络存在延迟，导致元素无法定位或者没有成功验证就退出
问题3解决方案：研究selenium的等待方式，实现了元素到再开始的方式，避免了错误的发生

问题4：选择一位同学的学号姓名输入后，再次运行时自动跳转，没办法输入其他人的

问题4解决方案：将左侧名称为information的文档删除，即可解决问题

本次实验非常考验我们的综合能力，在这个实验中，我首次接触了Selenium库，这是一个非常强大的工具，可以用来自动化网页操作。通过它，我可以控制浏览器打开网页、填写表单、点击按钮等，感觉就像在用Python代码操控浏览器，非常有趣。自动化填写表单部分让我熟悉了元素定位和输入操作。特别是验证码识别部分，我使用ddddocr库来自动识别验证码并填写，这部分内容让我了解了图像处理和光学字符识别（OCR）技术的基本应用。我了解到原来我们上课讲的知识只是整个python的冰山一角，如果想全部掌握可能需要极大的兴趣和努力（不知道以后还会不会接触python）。

5.课程感悟

这学期最大的惊喜无非学到了一门计算机语言，作为文科生的我最开始比较不情愿地选了这门课，因为我觉得学起来会非常困难且会占用很多时间，在上了几次课后，发现0基础学习python没有想象中的那么困难艰辛，强哥对我们也非常的好，上课很有耐心，不难为我们也不因为我们没答上来一些简单的问题而生气，在三次实验中可以明显地感觉到自己在慢慢掌握这门语言，也在慢慢进步，实验做得一次比一次得心应手，在本次实验也是综合实验中我体会到了python的实际价值与快乐，通过自己编写的代码就可以实验自动连接校园网，以后不用再一遍遍地进行输入，特别方便！而且学习了一些课外的知识比如ddddocr验证系统，了解到原来我们平时那些图片验证码就是以这个作为基础的，进一步激发了我的兴趣。再次感谢强哥一个学期的悉心教导，希望在以后两年的生活里能够多多约球！

## 参考资料
1.[selenium的三种等待方式](https://blog.csdn.net/qq_44728587/article/details/122997412)
2.[Selenium异常处理](https://blog.csdn.net/u013114480/article/details/108170563)
3.[selenium获取元素信息的常用方法](https://blog.csdn.net/omaidb/article/details/118162174)
4.[selenium切换窗口的几种方法小结](https://blog.csdn.net/daiyu__zz/article/details/86175177)
5.[Python OCR库：自动化验证码识别神器！](https://blog.csdn.net/m0_59596937/article/details/132797297)

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