用 Python 搞定正方教务系统之抢课篇

小小科

发布于 2018-07-31 15:52:20

3.7K0

发布于 2018-07-31 15:52:20

文章被收录于专栏：北京马哥教育北京马哥教育

作者：小苏打

来源：见文末

最近学校开始选课，但是如果选课时间与自己的事情冲突，这时候就可以使用Python脚本自助抢课，抢课的第一步即是模拟登录，需要模拟登录后保存登录信息然后再进行操作。

而且整个流程是比较简单，这是因为正方教务系统是比较旧的，全文的IP地址部分遮挡，请换成你们学校的IP地址。

尝试登录

首先我们打开学校的教务系统，随便输入，然后提交表单，打开Chrome的开发者工具中的Network准备抓包

把css 图片之类的过滤掉，发现了default.aspx这个东西

如果你们学校教务系统不使用Cookie则会是这样

我们可以发现，真实的请求地址为 http://110.65.10.xxx/(bdq1aj45lpd42o55vqpfgpie)/default2.aspx

随后我们发现这个网址括号围起来的一串信息有点诡异，而且每次进入的时候信息都不一样，经过资料查询，这是一种http://ASP.NET不使用Cookie会话管理的技术。

不使用 Cookie 的 ASP.NET 会话管理

那这样就很好办了，我们只需要登录时记录下这个数据即可保持登录状态。

经过测试发现，我们可以随便伪造一个会话信息即可一直保持登录状态，但是为了体现模拟登录的科学性，我们需要先获取该会话信息。

如果你们学校教务系统使用Cookie则会是这样

服务器会返回一个Cookie值，然后在本地保存，这与下面的会不相同。

获取会话信息（不使用Cookie)

这里我们要使用requests库，并且要伪造header的UA信息

经过测试发现，我们只访问学校的IP地址，会自动重定向至有会话信息的网址，所以我们先访问一下IP地址。

class Spider:

    def __init__(self, url):pp
        self.__uid = ''
        self.__real_base_url = ''
        self.__base_url = url
        self.__headers = {
            'User-Agent': 'Mozilla/5.0 (Windows NT 10.0; Win64; x64) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/67.0.3396.62 Safari/537.36',
        }

    def __set_real_url(self):
        request = requests.get(self.__base_url, headers=self.__headers)
        real_url = request.url
        self.__real_base_url = real_url[:len(real_url) - len('default2.aspx')]
        return request

上面获取的url即为带有会话信息的网址，保存的url格式为

your_ip/(bdq1aj45lpd42o55vqpfgpie)/

保存为这样的格式是因为我们要访问其他地址

获取会话信息（使用Cookie)

有些学校的教务系统是使用Cookie的，我们只需要首次get请求时保存Cookie即可，然后此后一直使用该cookie

def get_cookie():
    request = requests.get('http://xxx.xxx.xxx.xxx') #以某教务系统为例子
    cookie = requets.cookie
    return cookie

而requests中使用Cookie很简单

只需要这样

def use_cookie(cookie):
    request = requests.get('http://xxx.xxx.xxx.xxx',cookie=cookie)

由于我们学校采用的是无Cookie方案，所以下面的代码均没有发送Cookie，如果你的学校采用了Cookie，只需要像我上面这样发送Cookie就行了。

而如果你们学校使用Cookie，就不必获取带有会话信息的地址了，直接存储Cookie即可。

验证码的处理

分析r返回的文本信息

发现验证码的标签的资源地址为 src="CheckCode.aspx" ，我们可以直接requests然后下载验证码图片，下载图片的一种优雅的方式如下

def __get_code(self):
        request = requests.get(self.__real_base_url + 'CheckCode.aspx', headers=self.__headers)
        with open('code.jpg', 'wb')as f:
            f.write(request.content)
        im = Image.open('code.jpg')
        im.show()
        print('Please input the code:')
        code = input()
        return code

上面的代码把图片保存为code.jpg，Python有一个Image模块，可以实现自动打开图片

这样验证码就展示出来了，我们人工输入或者转入打码平台皆可

登录数据的构造

这是上面抓的登录post的数据包，

发现有信息无法被解码，应该是gb2312编码,查看解码前的编码

然后将不能解码的代码复制能够解码的地方

发现%D1%A7%C9%FA编码解码后为学生

这也就对应了学生选项的登录

学号和密码和验证码能够显而易见地知道是哪些信息，但是我们发现有__VIEWSTATE这一项

查找一下，这是一个表单隐藏信息，我们可以用BeautifulSoup库解析可以得出该一项数据的值

这是完整的登录数据包，

def __get_login_data(self, uid, password):
        self.__uid = uid
        request = self.__set_real_url()
        soup = BeautifulSoup(request.text, 'lxml')
        form_tag = soup.find('input')
        __VIEWSTATE = form_tag['value']
        code = self.__get_code()
        data = {
            '__VIEWSTATE': __VIEWSTATE,
            'txtUserName': self.__uid,
            'TextBox2': password,
            'txtSecretCode': code,
            'RadioButtonList1': '学生'.encode('gb2312'),
            'Button1': '',
            'lbLanguage': '',
            'hidPdrs': '',
            'hidsc': '',
        }
        return data

如果登录完成了，如何判断是否登录成功呢？我们从登录成功返回的界面发现有姓名这一标签，而我们等一下也是需要学生姓名，所以我们用这个根据来判断是否登录成功。

代码如下,进行了验证码用户名和密码的提示信息判别

def login(self,uid,password):
        while True:
            data = self.__get_login_data(uid, password)
            request = requests.post(self.__real_base_url + 'default2.aspx', headers=self.__headers, data=data)
            soup = BeautifulSoup(request.text, 'lxml')
            try:
                name_tag = soup.find(id='xhxm')
                self.__name = name_tag.string[:len(name_tag.string) - 2]
                print('欢迎'+self.__name)
            except:
                print('Unknown Error,try to login again.')
                time.sleep(0.5)
                continue
            finally:
                return True

获取选课信息

接下来就是获取选课信息了，这里我们以校公选课为例子，点击进去，进行抓包，headers没有什么好注意的，我们只用关注get发送的包即可

发现有学号与姓名与gnmkdm这一项，姓名我们需要编码为gb2312的形式才能进行传送

这里我们注意headers需要新增Referer项也就是当前访问的网址，才能进行请求

def __enter_lessons_first(self):
        data = {
            'xh': self.__uid,
            'xm': self.__name.encode('gb2312'),
            'gnmkdm': 'N121103',
        }
        self.__headers['Referer'] = self.__real_base_url + 'xs_main.aspx?xh=' + self.__uid
        request = requests.get(self.__real_base_url + 'xf_xsqxxxk.aspx', params=data, headers=self.__headers)
        self.__headers['Referer'] = request.url
        soup = BeautifulSoup(request.text, 'lxml')
        self.__set__VIEWSTATE(soup)

注意到上面有一个设置VIEWSTATE值的函数，这里等下在选课构造数据包的时候会讲

模拟选课

随便选一门课，然后提交，抓包，看一下有什么数据发送

前三个值可以在原网页中input标签中找到，由于前两项为空，就不获取了，而第三项我们使用soup解析获取即可，由于这个操作是每请求一次就变化的，我们写成一个函数，每次请求完成就设置一次。

def __set__VIEWSTATE(self, soup):
        __VIEWSTATE_tag = soup.find('input', attrs={'name': '__VIEWSTATE'})
        self.__base_data['__VIEWSTATE'] = __VIEWSTATE_tag['value']

而其他数据，我们通过搜索响应网页就可以知道他们是干什么用的，这里我只说明我们要用的数据。

TextBox1为搜索框数据，我们可以用这个来搜索课程，dpkcmcGrid:txtPageSize为一页显示多少数据，经过测试，服务器最多响应200条。

值得注意的是ddl_xqbs这个校区数据信息，我所在的校区的数字代号为2，也许不同学校设置有所不同，需要自己设置一下，也可以从网页中获取

下面是基础数据包，由于我们搜索课程与选择课程都要使用这个基础数据包，所以我们直接在init函数里面新增

self.__base_data = {
        '__EVENTTARGET': '',
        '__EVENTARGUMENT': '',
        '__VIEWSTATE': '',
        'ddl_kcxz': '',
        'ddl_ywyl': '',
        'ddl_kcgs': '',
        'ddl_xqbs': '2',
        'ddl_sksj': '',
        'TextBox1': '',
        'dpkcmcGrid:txtChoosePage': '1',
        'dpkcmcGrid:txtPageSize': '200',
    }

然后我们关注一下这条数据，我们搜索一下，发现这是课程的提交选课的代码，所以我们也可以直接从网页中获取，而on表示选项被选上

kcmcGrid:_ctl2:xk:'on'

搜索课程

课程有很多信息，比如名字，上课时间，地点，这些东西确定好了才知道选的是哪门课，所以我们先新建一个类来存储信息

class Lesson:
        def __init__(self, name, code, teacher_name, Time, number):
            self.name = name
            self.code = code
            self.teacher_name = teacher_name
            self.time = Time
            self.number = number

        def show(self):
            print('name:' + self.name + 'code:' + self.code + 'teacher_name:' + self.teacher_name + 'time:' + self.time)

有了这个类，我们就可以进行搜索课程了，具体代码看下面代码，解析网页内容就不细讲了。

def __search_lessons(self, lesson_name=''):
        self.__base_data['TextBox1'] = lesson_name.encode('gb2312')
        request = requests.post(self.__headers['Referer'], data=self.__base_data, headers=self.__headers)
        soup = BeautifulSoup(request.text, 'lxml')
        self.__set__VIEWSTATE(soup)
        return self.__get_lessons(soup)

    def __get_lessons(self, soup):
        lesson_list = []
        lessons_tag = soup.find('table', id='kcmcGrid')
        lesson_tag_list = lessons_tag.find_all('tr')[1:]
        for lesson_tag in lesson_tag_list:
            td_list = lesson_tag.find_all('td')
            code = td_list[0].input['name']
            name = td_list[1].string
            teacher_name = td_list[3].string
            Time = td_list[4]['title']
            number = td_list[10].string
            lesson = self.Lesson(name, code, teacher_name, Time, number)
            lesson_list.append(lesson)
        return lesson_list

进行选课

选课我们只要将lesson_list传入即可，这就是我们之前创建的Lesson类的实例的列表，'Button'的内容为' 提交 '，这两边各有一个空格，完事后我们可以进行发送请求进行选课。

这里我们用正则提取了错误信息，比如选课时间未到、上课时间冲突这些错误信息来提示用户，我们还解析了网页的已选课程，这里也不细讲了，都是基础的网页解析。

def __select_lesson(self, lesson_list):
        data = copy.deepcopy(self.__base_data)
        data['Button1'] = '  提交  '.encode('gb2312')
        for lesson in lesson_list:
            code = lesson.code
            data[code] = 'on'
        request = requests.post(self.__headers['Referer'], data=data, headers=self.__headers)
        soup = BeautifulSoup(request.text, 'lxml')
        self.__set__VIEWSTATE(soup)
        error_tag = soup.html.head.script
        if not error_tag is None:
            error_tag_text = error_tag.string
            r = "alert('(.+?)');"
            for s in re.findall(r, error_tag_text):
                print(s)
        print('已选课程:')
        selected_lessons_pre_tag = soup.find('legend', text='已选课程')
        selected_lessons_tag = selected_lessons_pre_tag.next_sibling
        tr_list = selected_lessons_tag.find_all('tr')[1:]
        for tr in tr_list:
            td = tr.find('td')
            print(td.string)

总结

这次我们完成了模拟正方教务系统选课的过程，由于这个教务系统技术比较陈旧，所以比较好弄，事实上抢课的时候用Fiddler即可完成操作，因为我们只需要提前登录然后记录网址即可。

由于不同学校的正方教务系统有可能不同，所以上面很多细节都是需要修改的。

GitHub地址：https://github.com/vhyz/ZF_Spider