用Python模拟登录学校教务系统抢课

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--  Illustrations by Vladislav Solovjov --

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作者：小苏打

博客地址：https://vhyz.me

GitHub地址：github.com/vhyz/ZF_Spider


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

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把css 图片之类的过滤掉，发现了default.aspx这个东西

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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

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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。

  1. classSpider:
  3.    def__init__(self,url):pp
  4.        self.__uid=''
  5.        self.__real_base_url=''
  6.        self.__base_url=url
  7.        self.__headers={
  8.            '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',
  9.        }
  11.    def__set_real_url(self):
  12.        request=requests.get(self.__base_url,headers=self.__headers)
  13.        real_url=request.url
  14.        self.__real_base_url=real_url[:len(real_url)-len('default2.aspx')]
  15.        returnrequest
上面获取的url即为带有会话信息的网址，保存的url格式为
  1. 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
  1. defget_cookie():
  2.    request=requests.get('http://xxx.xxx.xxx.xxx')#以某教务系统为例子
  3.    cookie=requets.cookie
  4.    returncookie
而requests中使用Cookie很简单
只需要这样
  1. defuse_cookie(cookie):
  2.    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
  1.    def__get_code(self):
  2.        request=requests.get(self.__real_base_url+'CheckCode.aspx',headers=self.__headers)
  3.        withopen('code.jpg','wb')asf:
  4.            f.write(request.content)
  5.        im=Image.open('code.jpg')
  6.        im.show()
  7.        print('Please input the code:')
  8.        code=input()
  9.        returncode
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，
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发现有信息无法被解码，应该是gb2312编码,查看解码前的编码
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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
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这是完整的登录数据包，
  1.    def__get_login_data(self,uid,password):
  2.        self.__uid=uid
  3.        request=self.__set_real_url()
  4.        soup=BeautifulSoup(request.text,'lxml')
  5.        form_tag=soup.find('input')
  6.        __VIEWSTATE=form_tag['value']
  7.        code=self.__get_code()
  8.        data={
  9.            '__VIEWSTATE':__VIEWSTATE,
  10.            'txtUserName':self.__uid,
  11.            'TextBox2':password,
  12.            'txtSecretCode':code,
  13.            'RadioButtonList1':'学生'.encode('gb2312'),
  14.            'Button1':'',
  15.            'lbLanguage':'',
  16.            'hidPdrs':'',
  17.            'hidsc':'',
  18.        }
  19.        returndata
登录
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。
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代码如下,进行了验证码用户名和密码的提示信息判别
  1.    deflogin(self,uid,password):
  2.        whileTrue:
  3.            data=self.__get_login_data(uid,password)
  4.            request=requests.post(self.__real_base_url+'default2.aspx',headers=self.__headers,data=data)
  5.            soup=BeautifulSoup(request.text,'lxml')
  6.            try:
  7.                name_tag=soup.find(id='xhxm')
  8.                self.__name=name_tag.string[:len(name_tag.string)-2]
  9.                print('欢迎'+self.__name)
  10.            except:
  11.                print('Unknown Error,try to login again.')
  12.                time.sleep(0.5)
  13.                continue
  14.            finally:
  15.                returnTrue
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
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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
  1.    def__enter_lessons_first(self):
  2.        data={
  3.            'xh':self.__uid,
  4.            'xm':self.__name.encode('gb2312'),
  5.            'gnmkdm':'N121103',
  6.        }
  7.        self.__headers['Referer']=self.__real_base_url+'xs_main.aspx?xh='+self.__uid
  8.        request=requests.get(self.__real_base_url+'xf_xsqxxxk.aspx',params=data,headers=self.__headers)
  9.        self.__headers['Referer']=request.url
  10.        soup=BeautifulSoup(request.text,'lxml')
  11.        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
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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。
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  1.    def__set__VIEWSTATE(self,soup):
  2.        __VIEWSTATE_tag=soup.find('input',attrs={'name':'__VIEWSTATE'})
  3.        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
  1. self.__base_data={
  2.        '__EVENTTARGET':'',
  3.        '__EVENTARGUMENT':'',
  4.        '__VIEWSTATE':'',
  5.        'ddl_kcxz':'',
  6.        'ddl_ywyl':'',
  7.        'ddl_kcgs':'',
  8.        'ddl_xqbs':'2',
  9.        'ddl_sksj':'',
  10.        'TextBox1':'',
  11.        'dpkcmcGrid:txtChoosePage':'1',
  12.        'dpkcmcGrid:txtPageSize':'200',
  13.    }
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
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  1. 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
  1.    classLesson:
  2.        def__init__(self,name,code,teacher_name,Time,number):
  3.            self.name=name
  4.            self.code=code
  5.            self.teacher_name=teacher_name
  6.            self.time=Time
  7.            self.number=number
  9.        defshow(self):
  10.            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。
  1.    def__search_lessons(self,lesson_name=''):
  2.        self.__base_data['TextBox1']=lesson_name.encode('gb2312')
  3.        request=requests.post(self.__headers['Referer'],data=self.__base_data,headers=self.__headers)
  4.        soup=BeautifulSoup(request.text,'lxml')
  5.        self.__set__VIEWSTATE(soup)
  6.        returnself.__get_lessons(soup)
  8.    def__get_lessons(self,soup):
  9.        lesson_list=[]
  10.        lessons_tag=soup.find('table',id='kcmcGrid')
  11.        lesson_tag_list=lessons_tag.find_all('tr')[1:]
  12.        forlesson_taginlesson_tag_list:
  13.            td_list=lesson_tag.find_all('td')
  14.            code=td_list[0].input['name']
  15.            name=td_list[1].string
  16.            teacher_name=td_list[3].string
  17.            Time=td_list[4]['title']
  18.            number=td_list[10].string
  19.            lesson=self.Lesson(name,code,teacher_name,Time,number)
  20.            lesson_list.append(lesson)
  21.        returnlesson_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。
  1.    def__select_lesson(self,lesson_list):
  2.        data=copy.deepcopy(self.__base_data)
  3.        data['Button1']='  提交  '.encode('gb2312')
  4.        forlessoninlesson_list:
  5.            code=lesson.code
  6.            data[code]='on'
  7.        request=requests.post(self.__headers['Referer'],data=data,headers=self.__headers)
  8.        soup=BeautifulSoup(request.text,'lxml')
  9.        self.__set__VIEWSTATE(soup)
  10.        error_tag=soup.html.head.script
  11.        ifnoterror_tagisNone:
  12.            error_tag_text=error_tag.string
  13.            r="alert\('(.+?)'\);"
  14.            forsinre.findall(r,error_tag_text):
  15.                print(s)
  16.        print('已选课程:')
  17.        selected_lessons_pre_tag=soup.find('legend',text='已选课程')
  18.        selected_lessons_tag=selected_lessons_pre_tag.next_sibling
  19.        tr_list=selected_lessons_tag.find_all('tr')[1:]
  20.        fortrintr_list:
  21.            td=tr.find('td')
  22.            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。

640?wx_fmt=jpegPython中文社区 全球Python中文开发者的 精神部落640?wx_fmt=jpeg

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Python中文社区作为一个去中心化的全球技术社区，以成为全球20万Python中文开发者的精神部落为愿景，目前覆盖各大主流媒体和协作平台，与阿里、腾讯、百度、微软、亚马逊、开源中国、CSDN等业界知名公司和技术社区建立了广泛的联系，拥有来自十多个国家和地区数万名登记会员，会员来自以公安部、工信部、清华大学、北京大学、北京邮电大学、中国人民银行、中科院、中金、华为、BAT、谷歌、微软等为代表的政府机关、科研单位、金融机构以及海内外知名公司，全平台近20万开发者关注。
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