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  • 从爬取湖北某高校hub教务系统课表浅谈Java信息抓取的实现 —— import java.*;

    原创文章与源码,如果转载请注明来源。  

    开发环境:Myeclipse,依赖包:apache-httpclientJsoupbase64

    一、概述

    整个系统用Java开发。我们现在要做的是类似于超级课程表、课程格子之类的功能:输入一个学生的教务系统账号、密码,得到Ta的课程表信息。点击进入课表查询,我们发现了这样的页面:

    这就是我们需要的结果。其实思路很简单,用java访问这个链接,拿到Html字符串,然后解析链接等需要的数据。

    这个页面的URL是http://s.hub.hust.edu.cn/aam/report/scheduleQuery.jsp

    因此,我们发送HTTP请求GET http://s.hub.hust.edu.cn/aam/report/scheduleQuery.jsp,这样就可以等到课表的内容了。但是,这个页面必须是在登录之后才能访问的,如果直接发送GET请求的话,系统会认为你没有登录,所以会拒绝你的请求(跳转到登录页面),所以,在发送GET请求之前,必须实现模拟登录。

    二、JAVA中GET/POST请求的实现

    在进行模拟登录之前,我们需要了解一些基本知识。

    首先请看关于HTTP请求的基础知识:http://www.cnblogs.com/yin-jingyu/archive/2011/08/01/2123548.html

    在java中,实现执行http请求有多种方式,比如使用urlconnection等等,不过在这里我们使用apache-httpclient。HttpClient 是 Apache Jakarta Common 下的子项目,可以用来提供高效的、最新的、功能丰富的支持 HTTP 协议的客户端编程工具包,并且它支持 HTTP 协议最新的版本和建议。

     1 //1. 首先创建一个CookieStore用于存储Cookie数据
     2 
     3 CookieStore cookieStore = new BasicCookieStore();
     4 
     5 //2.创建httpclient,并关联CookieStore
     6  
     7 DefaultHttpClient client = new DefaultHttpClient();
     8 client.setCookieStore(cookieStore);
     9 
    10 client.getParams().setParameter(CookieSpecPNames.DATE_PATTERNS, Arrays.asList("EEE, dd MMM yyyy HH:mm:ss z")); //该代码用于设置cookie中的expires时间日期格式。添加该代码是因为华科网站使用的cookie日期格式不是标准格式。

    创建GET请求:

    1 HttpGet get = new HttpGet("http://xxxx");
    2 get.setHeader("xxx","xxx");
    3 get.setHeader("xxxx","xxxx");
    4 get.setHeader("Cookie","cookie");
    5 HttpResponse response = client.execute(get);
    6 get.releaseConnection();

    创建POST请求:

            HttpPost post = new HttpPost("http://xxxx");
            post.setHeader("xxx","xxxx");
            post.setHeader("xxxx","xxxx");
            post.setHeader("Cookie","cookie");
            
            //对post请求发送参数
            List<NameValuePair> nvps = new ArrayList<NameValuePair>();
            nvps.add(new BasicNameValuePair("username", "111"));
            nvps.add(new BasicNameValuePair("password", "xxx"));
            post.setEntity(new UrlEncodedFormEntity(nvps,"utf-8"));
         HttpResponse response = client.execute(post);

    从CookieStore得到Cookie字符串

    1         StringBuilder stringBuilder = new StringBuilder();
    2         for(Cookie cookie:cookieStore.getCookies()){
    3             String key =cookie.getName();
    4             String value = cookie.getValue();
    5             stringBuilder.append(key).append("=").append(value).append(";");
    6         }
    7         
    8         return stringBuilder.toString();

    从HttpResponse对象中获取执行的结果(输入流)

    1         InputStream inputStream = response.getEntity().getContent();
    2         //获取结果的输入流

    从输入流中获取字符串,可以用如下的函数(注意编码问题)

    1     public static String in2Str(InputStream in) throws IOException{
    2         BufferedReader rd = new BufferedReader(new InputStreamReader(in,"utf-8"));
    3         String line = null;
    4         StringBuilder sb = new StringBuilder();
    5         while ((line=rd.readLine())!=null) {
    6             sb.append(line).append("
    ");
    7         }
    8         return sb.toString();
    9     }

    Jsoup解析

    参考资料:http://www.open-open.com/jsoup/

    以上几段程序代码就是我们程序工作的核心了,在我的源码中,对这些代码进行了封装,你可以轻松找到它们(在spider包中)。

    三、模拟登录的实现

    一般地,在java web中,登录可以由类似于如下的代码实现:

    前台html的代码如下:

    1 <form action="/login.action" method="post" >
    2     <label for="username">用户名</label>
    3     <input id="username" name=“username" type="text" />
    4     <label for="password">密码</label>
    5     <input id="password" name=“password" type="password" />    
    6     <input type="submit" value="登录" />
    7 
    8 
    9 </form>

    后台action如下(spring mvc):

     1 @RequestMapping("/login.action")
     2     public String loginSubmit(HttpServletRequest request,HttpServletResponse response,
     3   @RequestParam("username") String username,@RequestParam("password") String password) {
     4    
    5
    6     if(username==null||password==null){ 7 request.setAttribute("msg", "您的输入有误!"); 8 return "/login"; 9     } 10     if(username.equals("")||password.equals("")){ 11 request.setAttribute("msg", "您的输入有误!"); 12 return "/login"; 13    } 14   User user = userDao.getUser(username, password); 15   if(user==null){ 16        //TODO 登录失败 17        return "xxx"; 18   }else{ 19       request.getSession().setAttribute("loginUser",user); //保存登录后的用户到session 20       //TODO 登录成功 21        return "xxx"; 22   } 23    24 }

    其实登录也就是发送POST请求,服务器接收到POST请求(Request)后,对其处理(查询数据库等),返回Response。

    其中最关键的与身份验证有关的操作就是request.getSession().setAttribute("loginUser",user) 了。将登录后的用户保存到session中,这样,在访问其他需要身份验证的页面时,服务器只需要判断session中是否有该用户,如果有就表示身份验证通过,如果没有则表示身份验证失败。而java中对于session的实现是依赖于cookie中的jsessionid属性的(参考文档),如果模拟出登录请求后(也就是模拟一个POST请求),得到cookie(也就是得到jsessionid),下次请求时将cookie发送给服务器以表明身份,不就可以访问带有权限的URL了么?

    首先我们需要下载webscrab,这个软件有多强大这里就不细说了,大家可以自行百度下载地址。下载后是.jar格式,怎么运行不用我多说了吧。关于webscrab的使用见webscrab.pdf

     

    (webscrab的核心设置)

    1.拦截登录时的POST请求:(如果不会请参考使用说明或者百度webscrab的使用)

    这里我们需要这两种信息:Parsed和URLEncoded,其中,Parsed是POST请求的URL和Header,而URLEncoded则是该请求发送的参数。

    我们先看Parsed部分,Parsed部分是由Method、URL和响应头(以<Header,Value>表示的Map型结构)组成。Method表示该请求是POST请求还是GET请求;响应头对应了HttpGet/HttpPost类中的setHeader方法,大多数Header不是必须的,但是在请求时,最好加上相同的Header,以免出现一些问题。例如:如果没有Host(该值表示域名,例如url是http://www.abc.com/login.action,则该值就是www.abc.com)或者Referer头(表示发起请求时的页面,告诉服务器我是从哪里过来的,比如是http://www.abc.com/login.html),在某些情况下可能会出现404错误。【这可能是由于服务器设置了防盗链机制】

    因此,最好的处理是将拦截到的Header,都添加到HttpGet/HttpPost中。

    或者以一个HashMap的方式存储:(spider.tools.hub.HubEventAdapter和SHubEventAdapter)

    1         HashMap<String, String > map = new HashMap<>();
    2         map.put("Accept","text/html,application/xhtml+xml,application/xml;q=0.9,image/webp,*/*;q=0.8");
    3         map.put("Referer", "http://hub.hust.edu.cn/index.jsp");
    4         map.put("Accept-Language","zh-CN,zh;q=0.8");
    5         map.put("User-Agent", useragent);
    6         map.put("Accept-Encoding", "gzip, deflate");
    7         map.put("Host", "hub.hust.edu.cn");
    8         map.put("Proxy-Connection", "Keep-Alive");
    9         map.put("Pragma", "no-cache");

    遍历它们,调用setHeader方法。

    下面我们再来看URLEncoded部分,该部分表示POST请求发送给服务器的数据。我们发现,其中有三项数据username、password、ln。

    我们发现,这里的password值并不是我们刚刚输入的密码,而似乎是一种加密之后的结果,查看http://hub.hust.edu.cn/index.jsp的源代码,发现如下代码:(第210行)

                        var password = $("input[name='password']").val();
                        if(password==""){
                            alert("请输入用户密码(Password)");
                            $("input[name='password']").focus();
                            return false;
                        }
                        
                        
                        
                        $("input[name='password']").val($.base64.encode(password)); //我们要找的东西在这里!!!

    很明显,$.base64,这是base64加密,所以在我们发送POST请求之前,应该对密码进行一次base64加密后再发送。(可以根据密码长度判断是什麼加密类型,一般都是base64加密,32位一般是MD5加密,再长一些则可能是AES加密,如果结果非常长则很可能是RSA加密。)

    而ln值,你可以尝试反复刷新页面,反复提交、拦截,会发现每次ln值都会改变,对于这样每次会改变的值,我们采取这样的方式:

    GET /index.jsp -> cookie、ln  - >POST /login.action 

    首先对首页执行GET方法,获取首页的HTML内容,并保存cookie。、

    接下来用Jsoup解析首页的html内容,得到ln值。

    最后将ln值与cookie,加上用户输入的用户名、密码一起POST到/login.action 。

    3.中转登录

    在发送POST请求后,使用(二)中提供的in2Str方法,得到返回结果,居然发现结果如下:

     1 <body>
     2     <form action="" method="post" name="form1">
     3         <input type="hidden" id="usertype" name="usertype" value="xs">
     4         <input type="hidden" id="username" name="username" value="U2013">
     5         <input type="hidden" id="password" name="password" value="1061d0c  (这里为了用户隐私我没有显示)
     6 269c">
     7         <input type="hidden" id="url" name="url" value="http://s.hub.hust.edu.cn/">
     8         <input type="hidden" name="key1" value="367265"/>
     9         <input type="hidden" name="key2" value="a261ab7e0cecb430651868727cd3fb35"/>
    10         <input type="hidden" name="F_App" value="From kslgin. App:app61.dc.hust.edu.cn
    11 |app614|IP:10.10.10.247"/>
    12     </form>
    13     <script type="text/javascript">
    14     var url = document.getElementById("url").value;
    15     document.form1.action=url+'hublogin.action';
    16     document.form1.submit();
    17     </script>
    18 </body>

    原来这就是华科中转登录的机制啊。还是一样的发送POST请求

    POST http://s.hub.hust.edu.cn/hublogin.action

    usertype,username,password,url,key1,key2,F_App。

    注意:此时的域名已经改为http://s.hub.hust.edu.cn/了,那么Header中的Host和Refer值最好也改为http://s.hub.hust.edu.cn/。

    4.返回

    使用下面代码获取POST执行后的整型返回值:

    int code = response.getStatusLine().getStatusCode();

    如果code=302则登录成功,否则登录失败。(302也就是表示登录已经成功,可以跳转到其他页面了。)

    四、课表的获取

    在第三部登录成功之后,我们发现GET  http://s.hub.hust.edu.cn/aam/report/scheduleQuery.jsp 似乎不包含我想要的课表信息,于是继续使用webscrab。

    点击“课表查询”,继续拦截请求,通过几次拦截,发现有一个请求应该包含我需要的课表信息。

    因此,还是使用跟之前类似的方法,发送POST请求

    POST http://s.hub.hust.edu.cn:80/aam/score/CourseInquiry_ido.action

    start = 2016-02-29

    end = 2016-04-11

    别忘记带上第三步(登录后)的Cookie!

    最后得到的结果如下:

    当当~~当————

    点击下一月,URLEncoded变成了:

    这样的日期似乎比较乱啊,

    如果将start设置为2016-03-01,end设置为2016-03-31,获取的就是3月的课表。

    至此,华科大教务系统课表爬取完成!

    五、总结

    我的代码的编程思路:(用抽象语言表述)

     1 //整体代码用抽象Java语言表示,这些代码只是表示设计思路。不能运行
     2 
     3 Header header1 = {"refer","http://hub.hust.edu.cn/index.jsp","host":"hub.hust.edu.cn"}; //响应头header1
     4 Header header2 = {"refer","http://s.hub.hust.edu.cn/index.jsp","host","s.hub.hust.edu.cn"}; //响应头header2
     5 
     6 Get get = new Get ("http://hub.hust.edu.cn/index.jsp").header(header1);   //进入首页
     7 Response res1 = get.execute();
     8 String content1 = res1.getContent();  //获取index.jsp的html代码
     9 String ln = getln(Jsoup.parse(content1));  //使用jsoup解析index.jsp的html代码,从中获取出ln(input hidden name='ln'的value)
    10 
    11 Post post = new Post("http://hub.hust.edu.cn/hubulogin.action").header(header1);   //准备模拟登录的,POST提交
    12 
    13 //添加post数据
    14 post.add("username","123456789"); 
    15 post.add("password",base64encode("mypassword"));
    16 post.add("ln",ln)
    17 
    18 Response res2 = post.execute();  //执行post请求
    19 
    20 Post post2 = new Post("http://s.hub.hust.edu.cn/hublogin.action").header(header2); //中转登录,注意header的变化
    21 Document dform = Jsoup.parse(res2.getContent());  //得到返回的动态表单内容
    22 post.add("usertype",getUserType(d));
    23 post.add("username",getUserName(d));
    24 post.add("password",getPassword(d));
    25 post.add("url",getURL(d));
    26 post.add("key1",getKey1(d));
    27 post.add("key2",getKey2(d));
    28 post.add("F_App",getFApp(d));
    29 
    30 Response res3 = post2.execute();
    31 
    32 if(res3.getStatusLine().getStatusCode()==302){
    33     syso("登录成功");
    34 }else{
    35     syso("登录失败");
    36     return;
    37 }
    38 
    39 
    40 Post kbPost = new Post("http://s.hub.hust.edu.cn:80/aam/score/CourseInquiry_ido.action").header(header2); //获取课表的post请求
    41 kbPost.add("start","2016-03-01");
    42 kbPost.add("end","2016-03-30");
    43 Response res4 = kbPost.execute();
    44 if(res4.getStatusLine().getStatusCode()==200){
    45     syso(res4.getContent());
    46 }else{
    47     syso("服务器异常!");
    48 }

    扩展:

    你可以直接在我的基础上扩展,适用于其他学校的“课程格子”。

    你可以选择继承AbstractTask类来表示一项POST/GET请求任务,用getEvent方法来表示该任务的具体内容,最好是对SpiderTaskEvent使用适配器模式。

    示例代码如下:(这是基于另一个学校的教务系统实现)

      

     1 public abstract class JwxtEventAdapter implements SpiderTaskEvent{
     2     
     3     private static final String useragent = "Mozilla/5.0 (Windows NT 10.0; WOW64; Trident/7.0; rv:11.0) like Gecko";
     4     List<StringHeader> headers;
     5     
     6     private Cookies cookies;
     7     public JwxtEventAdapter(Cookies cookies){
     8         HashMap<String, String> map = new HashMap<>();
     9         map.put("Accept","text/html, application/xhtml+xml, image/jxr, */*");
    10         map.put("Referer", "http://jwxt.hubu.edu.cn/");
    11         map.put("Accept-Language","zh-Hans-CN,zh-Hans;q=0.8,en-GB;q=0.5,en;q=0.3");
    12         map.put("User-Agent", useragent);
    13         map.put("Accept-Encoding", "gzip, deflate");
    14         map.put("Host", "jwxt.hubu.edu.cn");
    15         map.put("Proxy-Connection", "Keep-Alive");
    16         map.put("Pragma", "no-cache");
    17         
    18         headers = StringHeader.build(map);
    19         this.cookies = cookies;
    20     }
    21     public JwxtEventAdapter(){
    22         this(null);
    23     }
    24     
    25     @Override
    26     public void beforeExecute(SpiderRequest request) throws IOException {
    27         request.setTimeout(20000);
    28         request.setHeaders(headers);
    29         if(cookies!=null){
    30             request.setCookie(cookies);
    31         }
    32     }
    33     
    34     @Override
    35     public void afterExecute(SpiderRequest request, SpiderResponse response)
    36             throws IOException {
    37         
    38         
    39     }
    40 
    41 }
     1 public class JwxtRandomTask extends AbstractTask {
     2 
     3     private String random;
     4     
     5     private Image image;
     6 
     7     public Image getImage(){
     8         return image;
     9     }
    10 
    11     /**
    12      * @param client
    13      */
    14     public JwxtRandomTask(HttpClient client) {
    15         super(client);
    16         
    17     }
    18 
    19     public String getRandom() {
    20         return random;
    21     }
    22 
    23     @Override
    24     public Method getMethod() {
    25 
    26         return Method.GET;
    27     }
    28 
    29     @Override
    30     public String getURL() {
    31 
    32         return "http://jwxt.hubu.edu.cn/verifycode.servlet";
    33     }
    34     
    35     
    36 
    37     @Override
    38     public SpiderTaskEvent getEvent() {
    39 
    40         return new JwxtEventAdapter() {
    41 
    42             @Override
    43             public void afterExecute(SpiderRequest request,
    44                     SpiderResponse response) throws IOException {
    45                 image = ImageIO.read(response.getContentStream());
    46 
    47             }
    48         };
    49     }

      

    我在写这个程序的时候,确实遇到了一些麻烦,就比如本文提到的404的问题;以及我可能是有点急躁吧,一开始没有注意到其实这个登录action是有一次中转的,导致后面的GET操作都被系统提示为非法操作。

    确实做这个让自己感慨万千,大学几年来一直难以踏踏实实的做一些事情,太浮躁,C语言、算法、Java等等都是不精,只学了一点皮毛。一个大三学生班门弄斧,满纸荒唐言,如有错误还请各位大神批评和指出,非常感谢!最后感谢一下提供账号的同学d=====( ̄▽ ̄*)b。

    希望以后能越走越远!import java.*;

    ps.我的源码下载地址:下载1    下载2

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  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/xcr1234/p/5249972.html
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