基于python的问卷星自动填写脚本

引言

疫情期间，总有许多的问卷星需要填写，大多数都是单一内容的重复输入。为了更好地学习（摸鱼），研究了一下问卷星自动填写的方法。

思路历程
selenium

说到网络爬虫，很容易就想到了selenium。作为一个知名的web自动化测试框架，selenium在爬虫中应用广泛。那么首先尝试采用selenium进行操作。

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Description: 问卷星自动签到 selenium
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from selenium import webdriver
import time

driver = webdriver.Chrome()
driver.get('网站') 

driver.find_element_by_id('q1').send_keys('姓名')
driver.find_element_by_id('q2').send_keys('学号')
driver.find_element_by_xpath('/html/body/div[4]/div[2]/div[2]/div[1]/div/div[1]/div[2]/div[2]/fieldset/div[3]/div[2]/ul/li[2]/a').click()
driver.find_element_by_xpath('/html/body/div[4]/div[2]/div[2]/div[1]/div/div[1]/div[2]/div[2]/fieldset/div[4]/div[2]/ul/li[2]/a').click()
driver.find_element_by_xpath('/html/body/div[4]/div[2]/div[2]/div[1]/div/div[1]/div[2]/div[2]/fieldset/div[5]/div[2]/ul/li[3]/a').click()
driver.find_element_by_xpath('/html/body/div[4]/div[2]/div[2]/div[1]/div/div[1]/div[2]/div[2]/fieldset/div[6]/div[2]/ul/li[1]/a').click()
driver.find_element_by_xpath('/html/body/div[4]/div[2]/div[2]/div[1]/div/div[1]/div[2]/div[2]/fieldset/div[7]/div[2]/ul/li[3]/a').click()
driver.find_element_by_id("submit_button").click()  

time.sleep(0.5) 
driver.quit()

element的获取方法有id/class/xpath，一般选择class和id，也可以用xpath对element进行精确定位（firefox自带获取xpath/cssSelector的选项卡）。然而提交的时候确出现了问题，这种方法会被要求进行验证，并且验证无法成功。其原因就在于问卷星对selenium进行了检测，因此这个方法PASS。

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selenium 的缺点很明显，比如速度太慢、对版本配置要求严苛，最麻烦是经常要更新对应的驱动。还有些网页是可以检测到是否是使用了selenium 。并且selenium 所谓的保护机制不允许跨域 cookies 保存以及登录的时候必须先打开网页然后加载 cookies 再刷新的方式很不友好。

pyppeteer

于是就发现了这款web 自动化测试工具 pyppeteer，虽然支持的浏览器比较单一，但在安装配置的便利性和运行效率方面都要远胜 selenium。介绍 Pyppeteer 之前先说一下 Puppeteer，Puppeteer 是 Google 基于 Node.js 开发的一个工具，主要是用来操纵 Chrome 浏览器的 API，通过 Javascript 代码来操纵 Chrome 浏览器的一些操作，用作网络爬虫完成数据爬取、Web 程序自动测试等任务，其 API 极其完善，功能非常强大。 Pyppeteer 实际上是 Puppeteer 的 Python 版本的实现，是一位来自于日本的工程师依据 Puppeteer 的一些功能开发出来的非官方版本。--（）

Pyppeteer 两大特点：chromium浏览器和asyncio框架（Python的一个异步协程库）。由于 Pyppeteer 是基于 asyncio 构建的，它的所有属性和方法 几乎都是coroutine (协程)对象，因此在构建异步程序的时候非常方便，天生就支持异步运行。

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Description: 问卷星自动签到 pyppeteer
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import asyncio
from pyppeteer import launch
from pyppeteer_stealth import stealth    # 反爬虫第三方库

async def main():
    browser = await launch({
        'executablePath': 'C:\Program Files\Google\Chrome\Application\chrome.exe',
        # Pyppeteer 默认使用的是无头浏览器,所以要显示需要给False
        'headless': False,
        'args': ['--no-sandbox', '--window-size=1366,850']
    })

    page = await browser.newPage()
    await page.setViewport({'width':1366,'height':768})
    # 防止页面识别出脚本(反爬虫关键语句)
    await stealth(page)

    await page.goto('网页')
    # 填空题：page.type(selector,text),在指定selector的元素上填写text
    await page.type('#q1', '李四') # CssSelector
    await page.type('#q2', '学号')
    
    # 单选题：先用page.querySelector(selector)找到指定的元素,再调用元素的click()方法、还可以用xpath方法
    # CssSelector: ul在第二个次序、li在第二个次序、a标签在第二个次序
    button = await page.querySelector('#divquestion3 > ul:nth-child(2) > li:nth-child(2) > a:nth-child(1)')
    await button.click()

    button = await page.querySelector('#divquestion4 > ul:nth-child(2) > li:nth-child(2) > a:nth-child(1)')
    await button.click()

    button = await page.querySelector('#divquestion5 > ul:nth-child(2) > li:nth-child(3) > a:nth-child(1)')
    await button.click()

    button = await page.querySelector('#divquestion6 > ul:nth-child(2) > li:nth-child(1) > a:nth-child(1)')
    await button.click()

    button = await page.querySelector('#divquestion7 > ul:nth-child(2) > li:nth-child(3) > a:nth-child(1)')
    await button.click()
   
   	# # 地址题：先点击手动填写地址,再在地址框内填写相应地址
    # address = await page.querySelector("#divquestion7 > ul > li:nth-child(1) > label")
    # await address.click()
    # await page.type('#q9', '地址')
    
    # # 日期选择题：先点击日期选择框,在出现的iframe寻找元素并调用click()方法
    # date1 = await page.querySelector("#q4")
    # await date1.click()
    # frame = page.frames
    # date2 = await frame[1].querySelector('#selectTodayButton')
    # await date2.click()

    # 找到提交按钮提交
    submit = await page.querySelector('#submit_button')
    await submit.click()
    await asyncio.sleep(2)                 
    await browser.close()
    
asyncio.get_event_loop().run_until_complete(main())
# 反爬虫：原理是将get请求转换成undefined, 也可以用stealth库来防止机器人检测
await stealth(page)
await page.evaluateOnNewDocument('Object.defineProperty(navigator, "webdriver", {get: () => undefined})')

# 三种解析方式
Page.querySelector()           # CSS选择器
Page.querySelectorAll()
Page.xpath()                   # xpath  
page.evaluate('window.scrollBy(0, window.innerHeight)') # 执行js语句
# Pyppeteer的evaluate()方法只使用JavaScript字符串，该字符串可以是函数或表达式。可以添加选项force_expr=True，强制Pyppeteer作为表达式处理。

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总结
  1. selenium和pyppeteer都是一种web自动化测试工具，其中pyppeteer提供了防机器人检测的功能。
  2. 如果用于大量问卷的填写，会出现更多复杂的验证方式，本文仅仅图一乐。
  3. 此后还可以通过windows自带的功能实现脚本定时运行。