一、实验简介

当你想查询一下火车票信息的时候,你还在上 12306 官网吗?或是打开你手机里的 APP?

下面让我们来用 Python 写一个命令行版的火车票查看器, 只要在命令行敲一行命令就能获得你想要的火车票信息!

Python 基础知识的综合运用
docopt、requests、colorama 及 prettytable 库的使用
setuptools 的使用

1.2 效果截图

python3火车票 python火车票查询工具_命令行

 

二、接口设计

小应用-- tickets。

我们希望用户只要输入出发站,到达站以及日期就能获得想要的信息,比如要查看10月10号上海-北京的火车余票, 我们只需输入:

$ python3 tickets.py 上海 北京 2016-10-10

注意:上面的日期(包括后面的)是笔者写文章时确定的日期,当你在做这个项目的时候可能要根据当前时间做适当调整。

转化为程序语言就是:

$ python tickets.py from to date

 

另外,火车有各种类型,高铁、动车、特快、快速和直达,我们希望可以提供选项只查询特定的一种或几种的火车,所以,我们应该有下面这些选项:

-g 高铁
-d 动车
-t 特快
-k 快速
-z 直达
这几个选项应该能被组合使用,所以,最终我们的接口应该是这个样子的:

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

 

接口已经确定好了,剩下的就是实现它了。

三、代码实现
首先安装一下实验需要用到的库:

$ sudo pip3 install requests prettytable docopt 
$ sudo pip3 install --upgrade colorama #升级环境中的 colorama

requests,使用 Python 访问 HTTP 资源的必备库。

docopt,Python3 命令行参数解析工具。
prettytable, 格式化信息打印工具,能让你像 MySQL 那样打印数据。
colorama,命令行着色工具

3.1 解析参数
Python有很多写命令行参数解析工具,如 argparse, docopt, click,这里我们选用的是 docopt 这个简单易用的工具。docopt 可以按我们在文档字符串中定义的格式来解析参数.

我们在 /home/shiyanlou/ 目录下新建 tickets.py 文件,并向其中写入下面的内容(实验楼环境下,通过点击右下角的键盘小图标可以选择中文输入法):

# coding: utf-8

"""命令行火车票查看器

Usage:
tickets [-gdtkz] <from> <to> <date>

Options:
-h,--help 显示帮助菜单
-g 高铁
-d 动车
-t 特快
-k 快速
-z 直达

Example:
tickets 北京 上海 2016-10-10
tickets -dg 成都 南京 2016-10-10
"""
from docopt import docopt

def cli():
"""command-line interface"""
arguments = docopt(__doc__)
print(arguments)

if __name__ == '__main__':
cli()

 

上面的程序中, docopt 会根据我们在 docstring 中的定义的格式自动解析出参数并返回一个字典,也就是 arguments, 我们打印出了这个字典的内容。下面我们运行一下这个程序, 比如查询一下10月30号从成都到南京的动车和高铁:

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

 

我们得到下面的参数解析结果:

 

python3火车票 python火车票查询工具_Python_02

 

3.2 获取数据
参数已经解析好了,下面就是如何获取数据了,这也是最主要的部分。首先我们用实验楼环境的Firefox浏览打开 12306,进入余票查询页面,按下 F12 打开开发者工具,选中 Network 一栏,在查询框中随便查询一次,我们在调试工具观察下请求和响应:

 

python3火车票 python火车票查询工具_Python_03

 

注意到上面的请求 URL ,它是由基 URL https://kyfw.12306.cn/otn/leftTicket/queryO 加四个参数构成的,这四个参数分别代表,查询的类型(成人?学生?),日期,出发车站,到达车站:

python3火车票 python火车票查询工具_python3火车票_04

 

再来看看响应:

python3火车票 python火车票查询工具_命令行_05

 

返回的是JSON格式的数据! 我们打开返回的数据看看:

 

python3火车票 python火车票查询工具_python_06

 

可以看到一列火车的数据用 Python 的语言说就是一个字典。

接下来问题就简单了,我们只需要利用这个接口, 构建请求URL然后解析返回的JSON数据就可以了。但是我们发现,URL里面参数 from_station 和 to_station 并不是汉字,而是一个代号,而我们想要输入的是汉字,我们要如何获取代号呢?我们打开网页源码看看有没有什么发现。

 

python3火车票 python火车票查询工具_python_07

 

果然,这里有个关于 station 的文件,打开看看:

 

python3火车票 python火车票查询工具_python3火车票_08

 

station_names 是一个很长的字符串, 这里面貌似是包含了所有车站的中文名,拼音,简写和代号等信息。但是这些信息挤在一起,而我们只想要车站的拼音和大写字母的代号信息,怎么办呢? 正则表达式!我们写个小脚本来匹配提取出想要的信息吧。

在 /home/shiyanlou/ 目录下新建 parse_station.py ,并向其中写入如下代码:

import re
import requests
from pprint import pprint

url = 'https://kyfw.12306.cn/otn/resources/js/framework/station_name.js?station_version=1.8971'
response = requests.get(url, verify=False)
stations = re.findall(u'([\u4e00-\u9fa5]+)\|([A-Z]+)', response.text)
pprint(dict(stations), indent=4)

 

我们运行这个脚本,它将以字典的形式返回所有车站和它的大写字母代号, 我们将结果重定向到 stations.py 中,

$ python3 parse_station.py > stations.py

 

我们为这个字典加名字,stations, 最终,stations.py文件是这样的:

 

python3火车票 python火车票查询工具_Python_09

 

现在,用户输入车站的中文名,我们就可以直接从这个字典中获取它的字母代码了:

`python ... def cli(): """command-line interface""" arguments = docopt(doc) from_station = stations.get(arguments['']) to_station = stations.get(arguments['']) date = arguments['']
url = ('https://kyfw.12306.cn/otn/leftTic