用 Python 实现模拟登录正方教务系统抢课

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

如果你们学校教务系统不使用Cookie则会是这样

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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。

Python

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class Spider:     def __init__(self, url):         self.__uid = ''         self.__real_base_url = ''         self.__base_url = url         self.__headers = {             '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',         }     def __set_real_url(self):         request = requests.get(self.__base_url, headers=self.__headers)         real_url = request.url         self.__real_base_url = real_url[:len(real_url) - len('default2.aspx')]         return request

上面获取的url即为带有会话信息的网址，保存的url格式为http://110.65.10.xxx/(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

Python

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def get_cookie():     request = requests.get('http://xxx.xxx.xxx.xxx') #以某教务系统为例子     cookie = requets.cookie     return cookie

而requests中使用Cookie很简单

只需要这样

Python

1 2	def use_cookie(cookie):     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。

或者也可以使用requests的Session自动管理会话信息，这样文章下面的代码的请求全部改成Session的请求即可，但是首先需要在类的初始化方法中初始化。

Python

1 2	def __init__(self):     self.session = requests.Session()

然后我们首先访问一次网站即可获取Cookie并且储存

Python

1 2	def get(self):     r = self.session.get(url,headers=headers)

更多的用法可以查询文档

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

Python

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def __get_code(self):         request = requests.get(self.__real_base_url + 'CheckCode.aspx', headers=self.__headers)         with open('code.jpg', 'wb')as f:             f.write(request.content)         im = Image.open('code.jpg')         im.show()         print('Please input the code:')         code = input()         return code

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，

Python

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def __get_login_data(self, uid, password):         self.__uid = uid         request = self.__set_real_url()         soup = BeautifulSoup(request.text, 'lxml')         form_tag = soup.find('input')         __VIEWSTATE = form_tag['value']         code = self.__get_code()         data = {             '__VIEWSTATE': __VIEWSTATE,             'txtUserName': self.__uid,             'TextBox2': password,             'txtSecretCode': code,             'RadioButtonList1': '学生'.encode('gb2312'),             'Button1': '',             'lbLanguage': '',             'hidPdrs': '',             'hidsc': '',         }         return data

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

Python

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def login(self,uid,password):         while True:             data = self.__get_login_data(uid, password)             request = requests.post(self.__real_base_url + 'default2.aspx', headers=self.__headers, data=data)             soup = BeautifulSoup(request.text, 'lxml')             try:                 name_tag = soup.find(id='xhxm')                 self.__name = name_tag.string[:len(name_tag.string) - 2]                 print('欢迎'+self.__name)             except:                 print('Unknown Error,try to login again.')                 time.sleep(0.5)                 continue             finally:                 return True

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

Python

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def __enter_lessons_first(self):         data = {             'xh': self.__uid,             'xm': self.__name.encode('gb2312'),             'gnmkdm': 'N121103',         }         self.__headers['Referer'] = self.__real_base_url + 'xs_main.aspx?xh=' + self.__uid         request = requests.get(self.__real_base_url + 'xf_xsqxxxk.aspx', params=data, headers=self.__headers)         self.__headers['Referer'] = request.url         soup = BeautifulSoup(request.text, 'lxml')         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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Python

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def __set__VIEWSTATE(self, soup):         __VIEWSTATE_tag = soup.find('input', attrs={'name': '__VIEWSTATE'})         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

Python

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self.__base_data = {             '__EVENTTARGET': '',             '__EVENTARGUMENT': '',             '__VIEWSTATE': '',             'ddl_kcxz': '',             'ddl_ywyl': '',             'ddl_kcgs': '',             'ddl_xqbs': '2',             'ddl_sksj': '',             'TextBox1': '',             'dpkcmcGrid:txtChoosePage': '1',             'dpkcmcGrid:txtPageSize': '200',         }

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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Python

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

Python

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class Lesson:         def __init__(self, name, code, teacher_name, Time, number):             self.name = name             self.code = code             self.teacher_name = teacher_name             self.time = Time             self.number = number         def show(self):             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。

Python

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def __search_lessons(self, lesson_name=''):         self.__base_data['TextBox1'] = lesson_name.encode('gb2312')         request = requests.post(self.__headers['Referer'], data=self.__base_data, headers=self.__headers)         soup = BeautifulSoup(request.text, 'lxml')         self.__set__VIEWSTATE(soup)         return self.__get_lessons(soup)     def __get_lessons(self, soup):         lesson_list = []         lessons_tag = soup.find('table', id='kcmcGrid')         lesson_tag_list = lessons_tag.find_all('tr')[1:]         for lesson_tag in lesson_tag_list:             td_list = lesson_tag.find_all('td')             code = td_list[0].input['name']             name = td_list[1].string             teacher_name = td_list[3].string             Time = td_list[4]['title']             number = td_list[10].string             lesson = self.Lesson(name, code, teacher_name, Time, number)             lesson_list.append(lesson)         return lesson_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。

Python

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def __select_lesson(self, lesson_list):         data = copy.deepcopy(self.__base_data)         data['Button1'] = '  提交  '.encode('gb2312')         for lesson in lesson_list:             code = lesson.code             data[code] = 'on'         request = requests.post(self.__headers['Referer'], data=data, headers=self.__headers)         soup = BeautifulSoup(request.text, 'lxml')         self.__set__VIEWSTATE(soup)         error_tag = soup.html.head.script         if not error_tag is None:             error_tag_text = error_tag.string             r = "alert('(.+?)'$$;"             for s in re.findall(r, error_tag_text):                 print(s)         print('已选课程:')         selected_lessons_pre_tag = soup.find('legend', text='已选课程')         selected_lessons_tag = selected_lessons_pre_tag.next_sibling         tr_list = selected_lessons_tag.find_all('tr')[1:]         for tr in tr_list:             td = tr.find('td')             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。