終于搞定了回家車票

快要春節了，老板發話：'提前完成工作可以提前回家'；于是老貓每天加班加點趕進度，估計提前1周回家；正當老貓沉浸在幸福之時，老板過來關心問我：'老貓，車票買了嗎，買不到晚幾天走吧，那會好買'；忽然有種被算計的感覺！！

人無遠慮必有近憂，車票是個大問題，老貓要買的車票這兩天放票；于是每天發動同事幫我搶票，可是連續兩次都沒搶到；老貓有點慌了，買不到車票怎么辦？

那么多車票，為什么好幾個人搶連續兩天都搶不到；

老貓分析其中可能存在原因，分析過程如下：

購票流程分析：

1>老貓買的是比較緊張的車次，搶票人數遠遠大于出票數量；
2>每次搶票和網速，手速有一定關系；
3>雖然感覺每次手動購票速度很快，但是購票人數多，手速快的也很多，對比而言也就不快了。

購票中存在影響因素：

老貓又仔細分析了網頁購票過程：

1>登錄，驗證碼與密碼登錄；
2>刷票，選擇始發站，終點站，日期，車次；
3>出票后點擊預購；
4>等待排隊，選擇乘車人；

理論上大家刷票過程都是一樣的，但是幾個因素會影響我們購票結果：

1>第一步登錄，這個沒有問題，老貓和大家都會提前登錄；
2>第二步：先看個示意圖：

老貓提前選擇好車次等信息，到出票時刻點擊刷票；但是網速與瀏覽器渲染頁面速度，可能會影響下一步操作；
3>刷票之后，如果出現購買車次，馬上點擊預購，這里會和自己手速有關，幾百毫秒過去了，老貓可能已經排在幾百人之后了；
4>點擊預購,出現下面頁面：

這里考驗手速：點擊購票人與訂單提交，然后憑天由命吧。

結合上面分析：搶熱點車次，真有點撞大運的感覺。如何解決問題呢？

1>使用第三方軟件代購或者購買加油包；
2>拼車回家；

出去安全考慮，還是應該選擇第一個方式。但是老貓有點好奇，為什么第三方軟件或者加油包能夠購買成功？老貓猜測可能原因：

老貓認為每個賬號就是一個購票者，這些賬號由腳本控制，到時間點開始搶票，腳本速度肯定要比人的速度快，所有購買成功幾率要大于認為操作。以上部分構成純屬瞎猜，如有雷同，純屬巧合。
這樣來看，老貓除了和幾萬個人競爭，還要和第三方軟件競爭，所以熱點車次的車票更難買到了。這樣大家也就理解為什么第三方軟件購買成功幾率更大。
為了驗證這個猜測，老貓打算使用Pyhon腳本自動登錄12306，說干就干。

1：登錄過程分析：

12306的驗證碼是比較惡心的，每次弄得不清楚，還整一些不認識的東西；老貓曾經連續10次選擇錯誤，最后系統警告我刷碼頻繁，最后只能讓人代買。
12306網頁版登錄過程分下面幾個部分：

1>輸入用戶名與密碼，如果不輸入，登錄提示錯誤；
2>圖片驗證;
2>賬號與密碼驗證；

這里我們來看后兩個步驟：

1.1 驗證碼分析

我們先借助瀏覽器分析登錄行為;
a）輸入用戶名與密碼，界面如下：

b）點擊刷新，更新驗證碼：
為了防止失效，看到效果，我們刷新驗證碼；
請求地址：https://kyfw.12306.cn/passport/captcha/captcha-image64?
請求參數：

{
    'login_site': 'E',
    'module': 'login',
    'rand': 'sjrand',
    '1546822674059':'',#當前時間戳，
    'callback': 'jQuery19109060005139400158_1546821765087',#使用固定值
    '_': '1546821765097'#1546821765097，通過瀏覽器觀察：每次請求值加1
}

c）選擇驗證碼并登陸（嘗試錯誤選擇，觀察結果）：
過程如下 ：

查看請求信息：

驗證失敗，應答信息為：

jQuery19109060005139400158_1546821765087({"result_message":"驗證碼校驗失敗","result_code":"5"});

d）圖片驗證分析：
圖片驗證請求地址：https://kyfw.12306.cn/passport/captcha/captcha-check? ；
請求參數：

{
    'callback': 'jQuery19109060005139400158_1546821765087',#與上一步請求驗證圖片相同
    'answer': '111,52,109,96',#根據圖片選擇點擊位置
    'rand': 'sjrand',
    'login_site': 'E',
    '_': '1546821765102'#每次請求值加1,
}

e）如何選擇點擊位置？
有下面幾種方式：

1>機器學習圖片識別（設計內容較多，準確率不敢保證）；
2>云打碼（老貓自己沒有折騰）；
3>將圖片下載下來，自己選擇位置，手動填入位置；

老貓實現方式：

1>觀察請求信息，坐標應該是正確圖片大概位置，
2>圖片信息：小圖長寬為70，
第一排坐標：（35,35）,（105,35）,（175,35）,（245,35）；
第二排坐標：（35,105）,（105,105）,（175,105）,（245,105）；
3>根據圖片提示，選擇對應位置圖片，然后返回坐標；例如選擇0,1，返回值：
35,35,105,35

如果選擇成功，應答消息中會有"驗證碼校驗成功"信息；
我們根據上面分析來使用代碼完成這一過程。

2：驗證碼處理：

老貓將其過程分析下面幾步：

1>下載圖片，然后打開圖片查看；
2>輸入正確圖片位置，獲取坐標；
3>提交驗證；

實現需要知識點：

1>requests模塊，cookie管理；
2>Python基本知識點與面向對象編程；

實現思路：

1>通過瀏覽器獲取當前callback值；
2>請求并保存驗證碼；
3>手動打開圖片，輸入正確位置，獲取坐標；
4>請求驗證，如果驗證失敗重復2~4步驟；

驗證碼驗證代碼實現：

import re
import base64
import json
import requests
import time

class login12306:
    #初始化
    def __init__(self, callback, nums, headers):
        self.callback = callback
        self.nums = nums
        self.headers = headers
        self.s = requests.Session()
        self.fpath = './code.jpg'
    #發起請求
    def do_request(self, req_type='GET', url='',pdata=None, jdata=None):
        if req_type == 'POST':
            req = req = requests.Request(req_type, url, data=pdata, \
                                         json=jdata,headers=self.headers)
        else:
            req = requests.Request(req_type, url, params=pdata, \
                                   headers=self.headers)
        pre = self.s.prepare_request(req)
        try:
            resp = self.s.send(pre, timeout=3)
            return resp
        except:
            return None
    #獲取驗證碼坐標
    def gen_pointlist(self):
        #提示輸入位置
        indexs = input('input 1~8 : \n')
        width = 35
        points = []
        select = []
        #生成圖片對應位置
        for i in range(0, 8):
            points.append([(i) % 4 * width * 2 + width, width * (i // 4 * 2) + width])
        #根據位置后去坐標點
        [select.extend(points[int(index)-1]) for index in indexs]
        tmp = [str(val) for val in select]
        return ','.join(tmp)
    #下載驗證碼
    def downimg(self):
        url = 'https://kyfw.12306.cn/passport/captcha/captcha-image64?'
        ts = str(int(time.time() * 1000))
        pdata = {
            'login_site': 'E',
            'module': 'login',
            'rand': 'sjrand',
            ts: '',
            'callback': self.callback,
            '_': str(self.nums)
        }
        req = self.do_request('GET', url, pdata=pdata)
        if not req:
            return
        m = re.search(r'\((.*)\)', req.text)
        text = m.group()[1:-1]
        jdata = json.loads(text)
        img = base64.b64decode(jdata['image'])
        with open(self.fpath, 'wb') as f:
            f.write(img)
        return True
    #獲取驗證碼信息
    def get_qcinfo(self):
        #下載驗證碼
        if self.downimg():
            #下載完成之后打開圖片，并輸入位置獲取坐標
            indexs = self.gen_pointlist()
            return indexs
    #驗證碼校驗
    def qc_verify(self):
        indexs = self.get_qcinfo()
        if not indexs:
            return False
        self.nums += 1

        #驗證碼輸入檢查
        url = 'https://kyfw.12306.cn/passport/captcha/captcha-check?'
        print(indexs)
        jdata = {
            'callback': self.callback,'answer': indexs,'rand': 'sjrand',
            'login_site': 'E','_': self.nums
        }
        req = self.do_request('GET', url, pdata=jdata)
        #輸入成功返回True
        if ('驗證碼校驗成功') in req.text:
            print('驗證碼成功')
            self.indexs = indexs
            return True
        return False
    #用戶名與密碼登錄
    def user_login(self):
        pass
    #登錄接口
    def start_login(self):
        while True:
            if self.qc_verify():
                break
            time.sleep(2)
        self.user_login()

if __name__ == '__main__':
    callback = 'jQuery19109060005139400158_1546821765087',
    nums = 1546821765097
    hds = {'Accept-Language': 'zh-CN,zh;q=0.9',
               'Connection': 'keep-alive',
               'Host': 'kyfw.12306.cn',
               'Cache-Control': 'no-cache',
               'User-Agent': 'Mozilla/5.0 (Windows NT 10.0; Win64; x64) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/71.0.3578.98 Safari/537.36',
               }
    obj =login12306(callback, nums, hds)
    obj.start_login()

運行輸出結果如下：

3：用戶登錄：

瀏覽器中，輸入正確驗證碼，用戶名與密碼；點擊登錄，登錄過程如下圖：

我們完善user_login方法，代碼如下：

    def user_login(self):
        url = 'https://kyfw.12306.cn/passport/web/login'
        jdata = {
            'username': 'myusername',#更換自己用戶名
            'password': 'mypwd',#更換成自己密碼
            'appid': 'otn',
            'answer': self.indexs,
        }

        req = self.do_request('POST', url, pdata=jdata)
        items = [
            {'url':'https://kyfw.12306.cn/otn/login/userLogin', 'f':'GET'},
            {'url':'https://kyfw.12306.cn/otn/passport?redirect=/otn/login/userLogin','f':'GET'},
        ]
        for item in items:
            url = item.get('url')
            f = item.get('f')
            req = self.do_request(f, url)

        url = 'https://kyfw.12306.cn/passport/web/auth/uamtk'
        info = {'appid': 'otn'}
        req = self.do_request('POST', url, pdata=info)

        url = 'https://kyfw.12306.cn/otn/uamauthclient'
        jdata = req.json()
        info = {'tk': jdata['newapptk']}
        req = self.do_request('POST', url, pdata=info)

        req_items = [
            {'url':'https://kyfw.12306.cn/otn/login/userLogin','f':'GET'},
            {'url':'https://kyfw.12306.cn/otn/login/conf','f':'POST'},
            {'url':'https://kyfw.12306.cn/otn/index/initMy12306Api','f':'post'},

        ]
        for item in req_items:
            url = item.get('url')
            f = item.get('f')
            req = self.do_request(f, url)
        print(req.text)
        return req

再次運行代碼結果如下：

登錄成功了，我們可以提取應答消息中的信息，判斷是否登錄成功。

對于用戶名密碼請求地址，我們可以不用關心具體作用，只需要記錄請求地址與參數，有的數據可能需要在應答中提取。基于這個基礎，我們可以使用Python完成預定車次選擇，查找賬戶中聯系人，購票這一系列操作。
經過分析，可以看到使用腳本操作，省去了頁面渲染與人為點擊這兩個操作，節省了時間，這樣訂單提交速度就比其他人快，購買成功幾率明顯增加。

但是老貓不打算使用，因為使用的人越多，這種現象越猖獗；

但是，老貓怎么回老家呢？老貓一天心不在焉，沒有一點工作狀態。老板看在心里也十分為我著急。

最終結果：

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大家如果想學習Python及爬蟲技術，可以查看下面兩個專欄：
Python爬蟲專欄地址：https://blog.51cto.com/cloumn/detail/17 ；
Python入門專欄地址：https://blog.51cto.com/cloumn/detail/34 ；