接口設計

一個應用寫出來最終是要給人使用的，哪怕只是給你自己使用。所以，首先應該想想你希望怎么使用它？讓我們先給這個小應用起個名字吧，既然及查詢票務信息，那就叫它 tickets 好了。我們希望用戶只要輸入出發站，到達站以及日期就讓就能獲得想要的信息，所以 tickets 應該這樣被使用：

            
$ tickets from to date
          

另外，火車有各種類型，高鐵、動車、特快、快速和直達，我們希望可以提供選項只查詢特定的一種或幾種的火車，所以，我們應該有下面這些選項：

???? -g 高鐵

???? -d 動車

???? -t 特快

???? -k 快速

???? -z 直達

這幾個選項應該能被組合使用，所以，最終我們的接口應該是這個樣子的：

            
$ tickets [-gdtkz] from to date
          

接口已經確定好了，剩下的就是實現它了。

開發環境

寫Python程序的一個良好實踐是使用 virtualenv 這個工具建一個虛擬的環境。我們的程序使用Python3開發，下面在你的工作目錄下建一個文件夾 tickets ，進去創建一個虛擬環境：

            
$ virtualenv -p /usr/bin/python3 venv
          

通過下面的命令激活它：

            
$ . venv/bin/activate
          

解析參數

Python有很多寫命令行應用的工具，如 argparse, docopt, options …這里，我們選用 docopt 這個簡單易用的工具，我們先安裝它：

            
$ pip3 install docopt
          

docopt 可以按我們在文檔字符串中定義的格式來解析參數，在 tickets.py 中：

            
# coding: utf-8

"""Train tickets query via command-line.

Usage:
  tickets [-gdtkz] 
            
              
                
                  

Options: 
  -h,--help    顯示幫助菜單
  -g        高鐵
  -d        動車
  -t        特快
  -k        快速
  -z        直達

Example:
  tickets 南京 北京 2016-07-01
  tickets -dg 南京 北京 2016-07-01
"""
from docopt import docopt

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

if __name__ == '__main__': 
  cli()
                
              
            
          

下面我們運行一下這個程序：

            
$ python3 tickets.py 上海 北京 2016-07-01
          

我們得到下面的參數解析結果：

            
{‘-d': False, ‘-g': False, ‘-k': False, ‘-t': False, ‘-z': False, ‘
            
              ': ‘2016-07-01', ‘
              
                ': ‘上海', ‘
                
                  ': ‘北京'}
                
              
            
          

獲取數據

參數已經解析好了，下面就是如何獲取數據了，這也是最主要的部分。首先我們打開12306，進入余票查詢頁面，如果你使用chrome，那么按F12打開開發者工具，選中Network一欄，在查詢框鐘我們輸入上海到北京，日期2016-07-01, 點擊查詢，我們在調試工具發現，查詢系統實際上請求了這個URL

            
https://kyfw.12306.cn/otn/lcxxcx/query?purpose_codes=ADULT&queryDate=2016-07-01&from_station=SHH&to_station=BJP
          

并且返回的是Json格式的數據！接下來問題就簡單了，我們只需要構建請求URL然后解析返回的Json數據就可以了。但是我們發現，URL里面 from_station 和 to_station 并不是漢字，而是一個代號，而用戶輸入的是漢字，我們要如何獲取代號呢？我們打開網頁源碼看看有沒有什么發現。

啊哈！果然，我們在網頁里面找到了這個鏈接：點我。這里面貌似是包含了所有車站的中文名，拼音，簡寫和代號等信息, 我們在項目目錄下將它保存為 stations.html 。但是這些信息擠在一起，而我們只想要中文名和大寫字母的代號信息，怎么辦呢？

BINGO!正則表達式，我們寫個小腳本來匹配提取出想要的信息吧, 在 parse.py 中：

            
# coding: utf-8
import re
from pprint import pprint

with open('stations.html', 'r') as f:
  text = f.read()
  stations = re.findall(u'([\u4e00-\u9fa5]+)\|([A-Z]+)', text)
  pprint(dict(stations), indent=4)
          

我們運行這個腳本，它將以字典的形式返回所有車站和它的大寫字母代號, 我們將結果重定向到 stations.py 中，

            
$ python3 parse.py > stations.py
          

我們為這個字典加名字， stations , 最終， stations.py 文件是這樣的：

            
stations = {  
  '一間堡': 'YJT',
  '一面坡': 'YPB',
   ... 
  '龍鎮': 'LZA',
  '龍骨甸': 'LGM'
}
          

現在，用戶輸入車站的中文名，我們就可以直接從這個字典中獲取它的字母代碼了：

            
...
from stations import stations

def cli():
  arguments = docopt(__doc__)
  from_staion = stations.get(arguments['
            
              '])
  to_station = stations.get(arguments['
              
                '])
  date = arguments['
                
                  ']
  # 構建URL
  url = 'https://kyfw.12306.cn/otn/lcxxcx/query?purpose_codes=ADULT&queryDate={}&from_station={}&to_station={}'.format(
    date, from_staion, to_station
)
                
              
            
          

萬事俱備，下面我們來請求這個URL獲取數據吧！這里我們使用 requests 這個庫, 先安裝它：

            
$ pip3 install requests
          

它提供了非常簡單易用的接口，

            
...
import requests

def cli():
  ...
  # 添加verify=False參數, 不驗證證書
  r = requests.get(url, verify=False)
  print(r.json())
          

從結果中，我們可以觀察到，與車票有關的信息需要進一步提取：

            
def cli():
  ...
  r = requsets.get(url);
  rows = r.json()['data']['datas']
          

顯示結果

數據已經獲取到了，剩下的就是提取我們要的信息并將它顯示出來。 prettytable 這個庫可以讓我們它像MySQL數據庫那樣格式化顯示數據。

            
$ pip3 install prettytable
          

這樣使用它：

            
...
from prettytable import PrettyTable

def cli():
  ...
  headers = '車次 車站 時間 歷時 商務 一等 二等 軟臥 硬臥 軟座 硬座 無座'.split()
  pt = PrettyTable()
  pt._set_field_names(headers)
  for row in rows:
  # 從row中根據headers過濾信息, 然后調用pt.add_row()添加到表中
    ...
  print(pt)
          

總結

以上就是用Python寫一個命令行版的火車票查看器的全部內容，對于Python學習是個不錯的例子，希望能對大家學習Python有所幫助。