臨近年關(guān)，不少在外的游子都急著買票回家，但這時(shí)候的火車票，總是供不應(yīng)求的。

我想到了幾年前徐崢主演的《人在囧途》，春運(yùn)期間，一個(gè)老板，一個(gè)民工，同時(shí)都因?yàn)橘I不到火車票而囧態(tài)百出，甚至輾轉(zhuǎn)到了坐拖拉機(jī)回家的地步。

但回家，始終是春節(jié)期間，一個(gè)無法阻擋的詞匯。

實(shí)驗(yàn)樓的項(xiàng)目《Python3 實(shí)現(xiàn)火車票查詢工具》可以在幫助大家練習(xí)Python的同時(shí)，實(shí)時(shí)查詢火車票，感興趣的同學(xué)還能實(shí)現(xiàn)一些拓展功能，比如有票時(shí)的郵件提醒，顯示有無座位，顯示時(shí)間格式等。

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項(xiàng)目簡(jiǎn)介：使用 Python3 抓取 12306 網(wǎng)站信息提供一個(gè)命令行的火車票查詢工具。通過該項(xiàng)目的實(shí)現(xiàn)，可以熟悉 Python3 基礎(chǔ)及網(wǎng)絡(luò)編程，以及 docopt，requests，prettytable 等庫的使用。

項(xiàng)目由小蝸牛發(fā)布在實(shí)驗(yàn)樓，完整教程及在線練習(xí)地址：Python3 實(shí)現(xiàn)火車票查詢工具，可以直接在教程中下載代碼使用demo。

一、實(shí)驗(yàn)簡(jiǎn)介

當(dāng)你想查詢一下火車票信息的時(shí)候，你還在上 12306 官網(wǎng)嗎？或是打開你手機(jī)里的 APP？

下面讓我們來用 Python 寫一個(gè)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(chǔ)，這將是個(gè)不錯(cuò)的小練習(xí)。

1.1 知識(shí)點(diǎn)

• Python 基礎(chǔ)知識(shí)的綜合運(yùn)用

• docopt、requests、colorama 及 prettytable 庫的使用

• setuptools 的使用

1.2 效果截圖

二、接口設(shè)計(jì)

一個(gè)應(yīng)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(yīng)該想想你希望怎么使用它？讓我們先給這個(gè)小應(yīng)用起個(gè)名字吧，既然涉及查詢票務(wù)信息，那就叫它 tickets 好了。

我們希望用戶只要輸入出發(fā)站，到達(dá)站以及日期就能獲得想要的信息，比如要查看10月10號(hào)上海-北京的火車余票， 我們只需輸入：

$ python3 tickets.py 上海 北京 2016-10-10

**注意：**上面的日期（包括后面的）是筆者寫文章時(shí)確定的日期，當(dāng)你在做這個(gè)項(xiàng)目的時(shí)候可能要根據(jù)當(dāng)前時(shí)間做適當(dāng)調(diào)整。

轉(zhuǎn)化為程序語言就是：

$ python tickets.py from to date

另外，火車有各種類型，高鐵、動(dòng)車、特快、快速和直達(dá)，我們希望可以提供選項(xiàng)只查詢特定的一種或幾種的火車，所以，我們應(yīng)該有下面這些選項(xiàng)：

• -g 高鐵
• -d 動(dòng)車
• -t 特快
• -k 快速
• -z 直達(dá)

這幾個(gè)選項(xiàng)應(yīng)該能被組合使用，所以，最終我們的接口應(yīng)該是這個(gè)樣子的：

$ python3 tickets.py [-gdtkz] from to date

接口已經(jīng)確定好了，剩下的就是實(shí)現(xiàn)它了。

三、代碼實(shí)現(xiàn)

首先安裝一下實(shí)驗(yàn)需要用到的庫：

$ sudo pip3 install requests prettytable docopt $ sudo pip3 install --upgrade colorama #升級(jí)環(huán)境中的 colorama

• requests，使用 Python 訪問 HTTP 資源的必備庫。
• docopt，Python3 命令行參數(shù)解析工具。
• prettytable， 格式化信息打印工具，能讓你像 MySQL 那樣打印數(shù)據(jù)。
• colorama，命令行著色工具

3.1 解析參數(shù)

Python有很多寫命令行參數(shù)解析工具，如 argparse, docopt, click，這里我們選用的是 docopt 這個(gè)簡(jiǎn)單易用的工具。docopt 可以按我們?cè)谖臋n字符串中定義的格式來解析參數(shù).

我們?cè)?/home/shiyanlou/ 目錄下新建 tickets.py 文件，并向其中寫入下面的內(nèi)容（實(shí)驗(yàn)樓環(huán)境下，通過點(diǎn)擊右下角的鍵盤小圖標(biāo)可以選擇中文輸入法）：

# coding: utf-8"""命令行火車票查看器Usage:tickets [-gdtkz] <from> <to> <date>Options:-h,--help 顯示幫助菜單-g 高鐵-d 動(dòng)車-t 特快-k 快速-z 直達(dá)Example:tickets 北京 上海 2016-10-10tickets -dg 成都 南京 2016-10-10 """ from docopt import docoptdef cli():"""command-line interface"""arguments = docopt(__doc__)print(arguments)if __name__ == '__main__':cli()

上面的程序中， docopt 會(huì)根據(jù)我們?cè)?docstring 中的定義的格式自動(dòng)解析出參數(shù)并返回一個(gè)字典，也就是 arguments， 我們打印出了這個(gè)字典的內(nèi)容。下面我們運(yùn)行一下這個(gè)程序， 比如查詢一下10月30號(hào)從成都到南京的動(dòng)車和高鐵：

$ python3 tickets.py -dg 成都 南京 2016-10-10

我們得到下面的參數(shù)解析結(jié)果：

3.2 獲取數(shù)據(jù)

參數(shù)已經(jīng)解析好了，下面就是如何獲取數(shù)據(jù)了，這也是最主要的部分。首先我們用實(shí)驗(yàn)樓環(huán)境的Firefox瀏覽打開 12306，進(jìn)入余票查詢頁面，按下 F12 打開開發(fā)者工具，選中 Network 一欄，在查詢框中隨便查詢一次，我們?cè)谡{(diào)試工具觀察下請(qǐng)求和響應(yīng)：

注意到上面的請(qǐng)求 URL ，它是由基 URL https://kyfw.12306.cn/otn/leftTicket/queryO 加四個(gè)參數(shù)構(gòu)成的，這四個(gè)參數(shù)分別代表，查詢的類型（成人？學(xué)生？），日期，出發(fā)車站，到達(dá)車站：

再來看看響應(yīng)：

返回的是JSON格式的數(shù)據(jù)！ 我們打開返回的數(shù)據(jù)看看：

可以看到一列火車的數(shù)據(jù)用 Python 的語言說就是一個(gè)字典。

接下來問題就簡(jiǎn)單了，我們只需要利用這個(gè)接口， 構(gòu)建請(qǐng)求URL然后解析返回的JSON數(shù)據(jù)就可以了。但是我們發(fā)現(xiàn)，URL里面參數(shù) from_station 和 to_station 并不是漢字，而是一個(gè)代號(hào)，而我們想要輸入的是漢字，我們要如何獲取代號(hào)呢？我們打開網(wǎng)頁源碼看看有沒有什么發(fā)現(xiàn)。

果然，這里有個(gè)關(guān)于 station 的文件，打開看看：

station_names 是一個(gè)很長(zhǎng)的字符串， 這里面貌似是包含了所有車站的中文名，拼音，簡(jiǎn)寫和代號(hào)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(hào)信息，怎么辦呢？ 正則表達(dá)式！我們寫個(gè)小腳本來匹配提取出想要的信息吧。

在 /home/shiyanlou/ 目錄下新建 parse_station.py ,并向其中寫入如下代碼：

available_trains = r.json()['data']['result']

我們運(yùn)行這個(gè)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(hào), 我們將結(jié)果重定向到 stations.py 中，

$ python3 parse_station.py > stations.py

我們?yōu)檫@個(gè)字典加名字，stations, 最終，stations.py文件是這樣的：

現(xiàn)在，用戶輸入車站的中文名，我們就可以直接從這個(gè)字典中獲取它的字母代碼了：

class TrainsCollection:header = '車次 車站 時(shí)間 歷時(shí) 一等 二等 高級(jí)軟臥 軟臥 硬臥 硬座 無座'.split()def __init__(self, available_trains,available_place, options):"""查詢的火車班次集合:param available_trains: 一個(gè)列表, 包含可獲得的火車班次, 每個(gè)火車班次是一個(gè)字典:param options: 查詢的選項(xiàng), 如高鐵, 動(dòng)車, etc..."""self.available_trains = available_trainsself.available_place = available_placeself.options = options@propertydef trains(self):for raw_train in self.available_trains:raw_train_list = raw_train.split('|')train_no = raw_train_list[3]initial = train_no[0].lower()duration = raw_train_list[10]if not self.options or initial in self.options:train = [train_no,# train number'\n'.join([self.available_place[raw_train_list[6]],#始發(fā)站self.available_place[raw_train_list[7]]]),#終點(diǎn)站'\n'.join([raw_train_list[8],# 發(fā)車時(shí)間raw_train_list[9]]),# 到站時(shí)間duration,#時(shí)長(zhǎng)raw_train_list[-6] if raw_train_list[-6] else '--',# 一等 raw_train_list[-7] if raw_train_list[-7] else '--',# 二等 raw_train_list[-15] if raw_train_list[-15] else '--',# 高級(jí)軟臥raw_train_list[-8] if raw_train_list[-8] else '--',# 軟臥raw_train_list[-14] if raw_train_list[-14] else '--',#硬臥raw_train_list[-11] if raw_train_list[-11] else '--',#硬座raw_train_list[-9] if raw_train_list[-9] else '--',#無座]yield traindef pretty_print(self):pt = PrettyTable()pt._set_field_names(self.header)for train in self.trains:pt.add_row(train)print(pt)

萬事俱備，下面我們來請(qǐng)求這個(gè)URL獲取數(shù)據(jù)吧！這里我們使用 requests 這個(gè)庫, 它提供了非常簡(jiǎn)單易用的接口，

... import requestsdef cli():...# 添加verify=False參數(shù)不驗(yàn)證證書r = requests.get(url, verify=False)print(r.json())</pre>

我們已經(jīng)知道該請(qǐng)求返回的是JSON數(shù)據(jù)， 使用 requests 提供的 r.json() 可以將 JSON 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為 Python 字典，上面我們打印了這個(gè)字典，運(yùn)行程序，我們看到：

佷明顯，查詢結(jié)果中與列車時(shí)刻相關(guān)的信息都位于一個(gè)名為 result 的數(shù)組中：

...class TrainCollection:......def cli():"""command-line interface"""arguments = docopt(__doc__)from_station = stations.get(arguments['<from>'])to_station = stations.get(arguments['<to>'])date = arguments['<date>']url = ('https://kyfw.12306.cn/otn/leftTicket/queryO?''leftTicketDTO.train_date={}&''leftTicketDTO.from_station={}&leftTicketDTO.to_station={}&purpose_codes=ADULT').format(date, from_station, to_station)r = requests.get(url, verify=False)available_trains = r.json()['data']['result']available_place = r.json()['data']['map']options = ''.join([key for key, value in arguments.items() if value is True])TrainsCollection(available_trains,available_place, options).pretty_print()

result 中的每個(gè)元素都是包含了列車信息的字符串，并以 | 分隔。所以可以先用 split 將字符串分解成列表，然后再讀取感興趣的數(shù)據(jù)。

3.3 解析數(shù)據(jù)

我們封裝一個(gè)簡(jiǎn)單的類來解析數(shù)據(jù)：

...class TrainCollection:......def cli():"""command-line interface"""arguments = docopt(__doc__)from_station = stations.get(arguments['<from>'])to_station = stations.get(arguments['<to>'])date = arguments['<date>']url = ('https://kyfw.12306.cn/otn/leftTicket/queryO?''leftTicketDTO.train_date={}&''leftTicketDTO.from_station={}&leftTicketDTO.to_station={}&purpose_codes=ADULT').format(date, from_station, to_station)r = requests.get(url, verify=False)available_trains = r.json()['data']['result']available_place = r.json()['data']['map']options = ''.join([key for key, value in arguments.items() if value is True])TrainsCollection(available_trains,available_place, options).pretty_print()

3.4 顯示結(jié)果

最后，我們將上述過程進(jìn)行匯總并將結(jié)果輸出到屏幕上：

...class TrainCollection:......def cli():"""command-line interface"""arguments = docopt(__doc__)from_station = stations.get(arguments['<from>'])to_station = stations.get(arguments['<to>'])date = arguments['<date>']url = ('https://kyfw.12306.cn/otn/leftTicket/queryO?''leftTicketDTO.train_date={}&''leftTicketDTO.from_station={}&leftTicketDTO.to_station={}&purpose_codes=ADULT').format(date, from_station, to_station)r = requests.get(url, verify=False)available_trains = r.json()['data']['result']available_place = r.json()['data']['map']options = ''.join([key for key, value in arguments.items() if value is True])TrainsCollection(available_trains,available_place, options).pretty_print()

運(yùn)行下程序看看效果吧：

3.5 著色

至此， 程序的主體已經(jīng)完成了， 但是上面打印出的結(jié)果是全是黑白的，很是乏味， 我們來給它添加點(diǎn)顏色吧！ 這里我們使用 colorama 這個(gè)命令行著色工具：

from colorama import init, Foreinit()

修改一下程序，將出發(fā)車站與出發(fā)時(shí)間顯示為綠色，到達(dá)車站與到達(dá)時(shí)間顯示為紅色：

... '\n'.join([Fore.GREEN + raw_train['from_station_name'] + Fore.RESET,Fore.RED + raw_train['to_station_name'] + Fore.RESET]), '\n'.join([Fore.GREEN + raw_train['start_time'] + Fore.RESET,Fore.RED + raw_train['arrive_time'] + Fore.RESET]), ...

現(xiàn)在再運(yùn)行程序就可以像文章開始的效果圖一樣了！

四、Setup

上面的程序中我們運(yùn)行程序的方式是這樣的：

python3 tickets.py from to date

我們當(dāng)然可以將腳本改成可執(zhí)行的，然后這樣執(zhí)行：

./tickets.py from to date

但這也不是理想的方案，因?yàn)槲覀儽仨氃谀_本的目錄下才能運(yùn)行。我們想要的是在命令行的任何地方都可以這樣運(yùn)行：

ticktes from to date

這是可以實(shí)現(xiàn)的，我們需要借助 Python 的 SETUP 工具。寫一個(gè)簡(jiǎn)單的 setup 腳本：

from setuptools import setupsetup(name='tickets',py_modules=['tickets', 'stations'],install_requires=['requests', 'docopt', 'prettytable', 'colorama'],entry_points={'console_scripts': ['tickets=tickets:cli']} )

在命令行運(yùn)行一下：

python3 setup.py install

現(xiàn)在我們可以愉快的查詢了：

五、總結(jié)

本課程使用 Python3 抓取 12306 網(wǎng)站信息提供一個(gè)命令行的火車票查詢工具。通過該項(xiàng)目的實(shí)現(xiàn)，可以學(xué)習(xí)并實(shí)踐 Python3 基礎(chǔ)及網(wǎng)絡(luò)編程，以及 docopt，requests，prettytable，colorama 等庫的使用。

感興趣的同學(xué)可以實(shí)現(xiàn)更多拓展功能：

• 有票時(shí)，郵箱提醒
• 顯示商務(wù)坐， 是否有無座位
• 添加參數(shù)支持，用戶可以指定火車類型
• 支持更多的時(shí)間格式，如：20161010

本項(xiàng)目的完整代碼及demo，可在實(shí)驗(yàn)樓課程《Python3 實(shí)現(xiàn)火車票查詢功能》查看并在線完成。

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的过年回家抢不到火车票？教你用 Python 开发 12306 查票神器的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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