Selenium 基础操作

作为一名资深爬虫工程师，我将带您全面掌握Selenium自动化测试与网页爬取技术。

本教程基于Python 3.12，使用uv进行依赖管理，并通过FastAPI搭建模拟网站供实战练习。

第一章：环境搭建

1.1 安装Python 3.12

首先确保您已安装Python 3.12，可以从Python官网下载安装。

1.2 安装uv包管理器

uv是一个快速的Python包管理器，替代传统的pip：

# 安装uv
curl -LsSf https://astral.sh/uv/install.sh | sh# 或者使用pip安装
pip install uv

1.3 创建项目并安装依赖

# 创建项目目录
mkdir selenium-tutorial && cd selenium-tutorial# 初始化项目
uv init -p 3.12# 初始化虚拟环境并指定python版本
uv venv .venv# 激活虚拟环境
# windows
.venv\Scripts\activate# macos | linux
source .venv\bin\activate# 安装所需依赖
uv add selenium fastapi uvicorn jinja2 python-multipart webdriver-manager

或者

# 创建项目目录
uv init selenium-tutorial -p 3.12 && cd selenium-tutorial# 初始化虚拟环境并指定python版本
uv venv .venv# 激活虚拟环境
# windows
.venv\Scripts\activate# macos | linux
source .venv\bin\activate# 安装所需依赖
uv add selenium fastapi uvicorn jinja2 python-multipart webdriver-manager

1.4 浏览器驱动配置

Selenium需要对应浏览器的驱动程序，我们使用webdriver-manager自动管理：

  • Chrome: 会自动下载对应版本的chromedriver
  • Firefox: 会自动下载geckodriver
  • Edge: 会自动下载msedgedriver

无需手动下载和配置路径，webdriver-manager会处理一切。

第二章：FastAPI模拟网站搭建

为了进行安全合法的练习，我们搭建一个模拟网站作为爬取目标。

app.py

"""
code: app.py
"""
from fastapi import FastAPI, Request, Form
from fastapi.responses import HTMLResponse
from fastapi.templating import Jinja2Templates
import random
import string# 创建FastAPI应用
app = FastAPI(title="Selenium 练习网站")# 设置模板目录
templates = Jinja2Templates(directory="templates")# 生成随机token用于演示token验证
def generate_token():return ''.join(random.choices(string.ascii_letters + string.digits, k=16))# 首页
@app.get("/", response_class=HTMLResponse)
async def read_root(request: Request):# 生成页面tokentoken = generate_token()return templates.TemplateResponse("index.html", {"request": request,"token": token,"products": [{"id": 1, "name": "笔记本电脑", "price": 5999, "category": "电子产品"},{"id": 2, "name": "机械键盘", "price": 399, "category": "电脑配件"},{"id": 3, "name": "无线鼠标", "price": 199, "category": "电脑配件"},{"id": 4, "name": "蓝牙耳机", "price": 799, "category": "音频设备"}]})# 登录页面
@app.get("/login", response_class=HTMLResponse)
async def login_page(request: Request):token = generate_token()return templates.TemplateResponse("login.html", {"request": request,"token": token})# 处理登录请求
@app.post("/login", response_class=HTMLResponse)
async def login(request: Request,username: str = Form(...),password: str = Form(...),token: str = Form(...)
):# 简单验证逻辑if username == "test" and password == "password123":return templates.TemplateResponse("dashboard.html", {"request": request,"message": "登录成功","username": username})else:return templates.TemplateResponse("login.html", {"request": request,"error": "用户名或密码错误","token": generate_token()})# 动态内容页面（用于演示等待机制）
@app.get("/dynamic", response_class=HTMLResponse)
async def dynamic_content(request: Request):return templates.TemplateResponse("dynamic.html", {"request": request})# 表单页面
@app.get("/form", response_class=HTMLResponse)
async def form_page(request: Request):token = generate_token()return templates.TemplateResponse("form.html", {"request": request,"token": token})# 文件上传页面
@app.get("/upload", response_class=HTMLResponse)
async def upload_page(request: Request):return templates.TemplateResponse("upload.html", {"request": request})if __name__ == "__main__":import uvicornuvicorn.run(app, host="0.0.0.0", port=8000)

创建模板文件

创建templates目录，并添加以下HTML文件：

templates/index.html
<!DOCTYPE html>
<html>
<head><title>Selenium练习网站</title><style>body { font-family: Arial, sans-serif; max-width: 1200px; margin: 0 auto; padding: 20px; }.product { border: 1px solid #ddd; padding: 10px; margin: 10px; display: inline-block; width: 200px; }.nav { margin-bottom: 20px; }.nav a { margin-right: 15px; text-decoration: none; color: #333; }</style><input type="hidden" id="csrf_token" value="{{ token }}">
</head>
<body><div class="nav"><a href="/" id="home-link">首页</a><a href="/login" class="nav-link">登录</a><a href="/dynamic" class="nav-link">动态内容</a><a href="/form" class="nav-link">表单</a><a href="/upload" class="nav-link">文件上传</a></div><h1>产品列表</h1><div id="products">{% for product in products %}<div class="product" data-id="{{ product.id }}"><h3 class="product-name">{{ product.name }}</h3><p class="product-price">价格: ¥{{ product.price }}</p><p class="category">{{ product.category }}</p><button class="add-to-cart" data-product="{{ product.id }}">加入购物车</button></div>{% endfor %}</div>
</body>
</html>
templates/login.html
<!DOCTYPE html>
<html>
<head><title>登录 - Selenium练习网站</title><style>.container { max-width: 400px; margin: 50px auto; padding: 20px; border: 1px solid #ddd; }.error { color: red; }</style>
</head>
<body><div class="container"><h1>用户登录</h1>{% if error %}<p class="error">{{ error }}</p>{% endif %}<form method="post"><input type="hidden" name="token" value="{{ token }}"><div><label for="username">用户名:</label><input type="text" id="username" name="username" required></div><div><label for="password">密码:</label><input type="password" id="password" name="password" required></div><button type="submit" id="submit-btn">登录</button></form></div>
</body>
</html>
templates/dashboard.html
<!DOCTYPE html>
<html>
<head><title>用户中心 - Selenium练习网站</title><style>.container { max-width: 800px; margin: 50px auto; padding: 20px; border: 1px solid #ddd; }.success { color: green; font-size: 1.2em; }.user-info { margin: 20px 0; padding: 15px; background-color: #f5f5f5; }.nav { margin-bottom: 20px; }.nav a { margin-right: 15px; text-decoration: none; color: #333; }</style>
</head>
<body><div class="nav"><a href="/" id="home-link">首页</a><a href="/login" class="nav-link">登录</a><a href="/dynamic" class="nav-link">动态内容</a><a href="/form" class="nav-link">表单</a><a href="/upload" class="nav-link">文件上传</a></div><div class="container"><h1>用户中心</h1><p class="success">{{ message }}</p><div class="user-info"><p>用户名: {{ username }}</p><p>登录时间: {{ now }}</p><p>账户状态: 正常</p></div><h3>最近活动</h3><ul><li>浏览了产品列表</li><li>查看了动态内容</li><li>提交了测试表单</li></ul></div>
</body>
</html>
templates/dynamic.html
<!DOCTYPE html>
<html>
<head><title>动态内容 - Selenium练习网站</title><style>.container { max-width: 800px; margin: 50px auto; padding: 20px; }.dynamic-content { margin: 20px 0; padding: 15px; border: 1px solid #ccc; display: none; }.visible-after-delay { margin: 20px 0; padding: 15px; background-color: #e3f2fd; display: none; }#delayed-button { padding: 10px 20px; background-color: #4CAF50; color: white; border: none; cursor: pointer; display: none; }#status-message { margin-top: 20px; padding: 10px; }.nav { margin-bottom: 20px; }.nav a { margin-right: 15px; text-decoration: none; color: #333; }</style>
</head>
<body><div class="nav"><a href="/" id="home-link">首页</a><a href="/login" class="nav-link">登录</a><a href="/dynamic" class="nav-link">动态内容</a><a href="/form" class="nav-link">表单</a><a href="/upload" class="nav-link">文件上传</a></div><div class="container"><h1>动态内容演示</h1><p>本页面展示各种动态加载的内容，用于测试Selenium的等待机制。</p><div id="dynamic-content" class="dynamic-content">这是延迟加载的动态内容，通常通过JavaScript在页面加载后一段时间显示。</div><div class="visible-after-delay">这是另一个延迟显示的内容，使用了不同的延迟时间。</div><button id="delayed-button">点击我</button><div id="status-message"></div></div><script>// 模拟动态内容加载setTimeout(() => {document.getElementById('dynamic-content').style.display = 'block';}, 2000); // 2秒后显示// 另一个延迟显示的元素setTimeout(() => {document.querySelector('.visible-after-delay').style.display = 'block';}, 4000); // 4秒后显示// 延迟显示按钮并添加点击事件setTimeout(() => {const button = document.getElementById('delayed-button');button.style.display = 'inline-block';button.addEventListener('click', () => {document.getElementById('status-message').textContent = '按钮已点击，操作成功！';document.getElementById('status-message').style.backgroundColor = '#dff0d8';});}, 6000); // 6秒后显示按钮// 存储CSRF Token到JavaScript变量，用于演示window.csrfToken = 'dynamic_' + Math.random().toString(36).substring(2);</script>
</body>
</html>
templates/form.html
<!DOCTYPE html>
<html>
<head><title>表单示例 - Selenium练习网站</title><style>.container { max-width: 600px; margin: 50px auto; padding: 20px; border: 1px solid #ddd; }.form-group { margin-bottom: 15px; }label { display: block; margin-bottom: 5px; }input, select, textarea { width: 100%; padding: 8px; box-sizing: border-box; }button { padding: 10px 20px; background-color: #4CAF50; color: white; border: none; cursor: pointer; }.success { color: green; margin-top: 15px; padding: 10px; background-color: #dff0d8; display: none; }.error { color: red; margin-top: 15px; }.nav { margin-bottom: 20px; }.nav a { margin-right: 15px; text-decoration: none; color: #333; }</style>
</head>
<body><div class="nav"><a href="/" id="home-link">首页</a><a href="/login" class="nav-link">登录</a><a href="/dynamic" class="nav-link">动态内容</a><a href="/form" class="nav-link">表单</a><a href="/upload" class="nav-link">文件上传</a></div><div class="container"><h1>用户信息表单</h1><form id="user-form" method="post"><input type="hidden" name="token" value="{{ token }}"><div class="form-group"><label for="name">姓名:</label><input type="text" id="name" name="name" required></div><div class="form-group"><label for="email">邮箱:</label><input type="email" id="email" name="email" required></div><div class="form-group"><label for="age">年龄:</label><input type="number" id="age" name="age" min="1" max="120"></div><div class="form-group"><label for="gender">性别:</label><select id="gender" name="gender"><option value="">请选择</option><option value="male">男</option><option value="female">女</option><option value="other">其他</option></select></div><div class="form-group"><label>兴趣爱好:</label><div><input type="checkbox" id="hobby1" name="hobbies" value="reading"><label for="hobby1">阅读</label><input type="checkbox" id="hobby2" name="hobbies" value="sports"><label for="hobby2">运动</label><input type="checkbox" id="hobby3" name="hobbies" value="music"><label for="hobby3">音乐</label></div></div><div class="form-group"><label for="message">留言:</label><textarea id="message" name="message" rows="4"></textarea></div><button type="submit" id="submit-form">提交</button></form><div id="form-success" class="success">表单提交成功！</div>{% if error %}<div class="error">{{ error }}</div>{% endif %}</div><script>// 简单的表单验证document.getElementById('user-form').addEventListener('submit', function(e) {const name = document.getElementById('name').value;const email = document.getElementById('email').value;if (!name || !email) {alert('请填写姓名和邮箱');e.preventDefault();return false;}// 在实际提交前更新success消息的显示状态document.getElementById('form-success').style.display = 'block';return true;});</script>
</body>
</html>
templates/upload.html
<!DOCTYPE html>
<html>
<head><title>文件上传 - Selenium练习网站</title><style>.container { max-width: 600px; margin: 50px auto; padding: 20px; border: 1px solid #ddd; }.form-group { margin-bottom: 15px; }label { display: block; margin-bottom: 5px; }input[type="file"] { margin: 10px 0; }button { padding: 10px 20px; background-color: #4CAF50; color: white; border: none; cursor: pointer; }.upload-area { border: 2px dashed #ccc; padding: 30px; text-align: center; margin-bottom: 20px; }.upload-area.dragover { border-color: #4CAF50; background-color: #f5f5f5; }.message { margin-top: 20px; padding: 10px; display: none; }.success { background-color: #dff0d8; color: #3c763d; }.error { background-color: #f2dede; color: #a94442; }.nav { margin-bottom: 20px; }.nav a { margin-right: 15px; text-decoration: none; color: #333; }</style>
</head>
<body><div class="nav"><a href="/" id="home-link">首页</a><a href="/login" class="nav-link">登录</a><a href="/dynamic" class="nav-link">动态内容</a><a href="/form" class="nav-link">表单</a><a href="/upload" class="nav-link">文件上传</a></div><div class="container"><h1>文件上传演示</h1><p>本页面用于测试文件上传功能，可以上传图片、文档等文件。</p><form id="upload-form" method="post" enctype="multipart/form-data"><div class="form-group"><label for="file-title">文件标题:</label><input type="text" id="file-title" name="title" required></div><div class="form-group"><label>选择文件:</label><div class="upload-area" id="upload-area">点击或拖拽文件到这里上传<input type="file" id="file-upload" name="file" multiple style="display: none;"></div><p id="file-name" style="margin-top: 10px;"></p></div><div class="form-group"><label for="file-description">文件描述:</label><textarea id="file-description" name="description" rows="3"></textarea></div><button type="submit" id="upload-btn">上传文件</button></form><div id="success-message" class="message success">文件上传成功！</div><div id="error-message" class="message error">文件上传失败，请重试。</div></div><script>// 处理拖拽上传const uploadArea = document.getElementById('upload-area');const fileInput = document.getElementById('file-upload');const fileNameDisplay = document.getElementById('file-name');// 点击上传区域触发文件选择uploadArea.addEventListener('click', () => {fileInput.click();});// 显示选择的文件名fileInput.addEventListener('change', (e) => {if (e.target.files.length > 0) {const fileNames = Array.from(e.target.files).map(file => file.name).join(', ');fileNameDisplay.textContent = `已选择: ${fileNames}`;}});// 拖拽相关事件uploadArea.addEventListener('dragover', (e) => {e.preventDefault();uploadArea.classList.add('dragover');});uploadArea.addEventListener('dragleave', () => {uploadArea.classList.remove('dragover');});uploadArea.addEventListener('drop', (e) => {e.preventDefault();uploadArea.classList.remove('dragover');if (e.dataTransfer.files.length > 0) {// 这里只是模拟，实际项目中需要额外处理const fileNames = Array.from(e.dataTransfer.files).map(file => file.name).join(', ');fileNameDisplay.textContent = `已选择: ${fileNames}`;}});// 表单提交处理document.getElementById('upload-form').addEventListener('submit', function(e) {// 简单验证if (!fileInput.files.length) {alert('请选择要上传的文件');e.preventDefault();return false;}// 显示成功消息（实际应用中会由服务器处理）setTimeout(() => {document.getElementById('success-message').style.display = 'block';document.getElementById('error-message').style.display = 'none';}, 1000);return true;});</script>
</body>
</html>

启动模拟网站：

uv run app.py

访问 http://localhost:8000 即可看到我们创建的模拟网站。

第三章：Selenium基础

3.0 牛刀小试

# -*- coding: utf-8 -*-
"""
02_start_browser.py
作用：用三种方式启动 Chrome
"""
from time import sleepfrom selenium import webdriver  # 总入口
from selenium.webdriver.chrome.service import Service  # 驱动服务
from selenium.webdriver.chrome.options import Options  # 浏览器参数
from webdriver_manager.chrome import ChromeDriverManager# 方法1：最简方式（驱动已放 PATH）
driver1 = webdriver.Chrome()
driver1.maximize_window() # 浏览器窗口最大化
driver1.get("https://www.baidu.com")
sleep(10)
driver1.quit()# 方法2：指定驱动路径
service = Service(executable_path=r"C:\Users\李昊哲\.wdm\drivers\chromedriver\win64\140.0.7339.82\chromedriver-win32\chromedriver.exe")
driver2 = webdriver.Chrome(service=service)
driver2.maximize_window() # 浏览器窗口最大化
driver2.get("https://www.sogou.com")
sleep(10)
driver2.quit()# 方法3：无头模式 + 常用参数
options = Options()
options.add_argument("--headless") # 无头模式
options.add_argument("--window-size=1920x1080") # 设置浏览器窗体尺寸
driver3 = webdriver.Chrome(service=Service(ChromeDriverManager().install()), options=options)
driver3.get("https://cn.bing.com/")
print("页面标题:", driver3.title)
driver3.quit()

3.1 第一个Selenium脚本

first_script.py

"""
code: first_script.py
"""
# 导入必要的库
from selenium import webdriver
from selenium.webdriver.chrome.service import Service
from webdriver_manager.chrome import ChromeDriverManager
import timedef main():# 初始化Chrome浏览器驱动# 使用webdriver_manager自动管理驱动，无需手动下载driver = webdriver.Chrome(service=Service(ChromeDriverManager().install()))try:# 打开我们的模拟网站首页driver.get("http://localhost:8000")# 打印当前页面标题print(f"页面标题: {driver.title}")# 打印当前页面URLprint(f"当前URL: {driver.current_url}")# 等待3秒，让我们看清效果time.sleep(3)# 刷新页面driver.refresh()print("页面已刷新")time.sleep(2)# 导航到登录页面driver.get("http://localhost:8000/login")print("已导航到登录页面")time.sleep(2)# 后退到上一页driver.back()print("已后退到首页")time.sleep(2)# 前进到下一页driver.forward()print("已前进到登录页面")time.sleep(2)finally:# 关闭浏览器driver.quit()print("浏览器已关闭")if __name__ == "__main__":main()

3.2 代码解析

  1. 导入库：

    • webdriver：Selenium的核心库，提供各种浏览器的驱动接口
    • Service：用于管理浏览器驱动的服务
    • ChromeDriverManager：自动管理Chrome驱动的安装和版本匹配

  2. 初始化浏览器：

    • webdriver.Chrome()：创建Chrome浏览器实例
    • 通过Service和ChromeDriverManager自动处理驱动

  3. 基本操作：

    • get(url)：打开指定URL
    • title：获取页面标题
    • current_url：获取当前页面URL
    • refresh()：刷新页面
    • back()：后退到上一页
    • forward()：前进到下一页
    • quit()：关闭浏览器并释放资源

第四章：8种元素定位方式

Selenium提供了8种元素定位方式，掌握这些是进行自动化操作的基础。

4.1 通过ID定位 (find_element_by_id)

locate_by_id.py

"""
code: locate_by_id.py
"""
from selenium import webdriver
from selenium.webdriver.chrome.service import Service
from webdriver_manager.chrome import ChromeDriverManager
from selenium.webdriver.common.by import By
import timedef main():# 初始化浏览器驱动driver = webdriver.Chrome(service=Service(ChromeDriverManager().install()))try:# 打开登录页面driver.get("http://localhost:8000/login")time.sleep(1)# 1. 通过ID定位用户名输入框# 思路：找到id为"username"的元素，这是最直接可靠的定位方式username_input = driver.find_element(By.ID, "username")# 操作元素：输入用户名username_input.send_keys("test_user")time.sleep(1)# 2. 通过ID定位密码输入框password_input = driver.find_element(By.ID, "password")password_input.send_keys("test_password")time.sleep(1)# 3. 通过ID定位提交按钮submit_btn = driver.find_element(By.ID, "submit-btn")# 操作元素：点击按钮submit_btn.click()time.sleep(2)finally:# 关闭浏览器driver.quit()if __name__ == "__main__":main()

4.2 通过Name定位 (find_element_by_name)

locate_by_name.py

"""
code: locate_by_name.py
"""
from selenium import webdriver
from selenium.webdriver.chrome.service import Service
from webdriver_manager.chrome import ChromeDriverManager
from selenium.webdriver.common.by import By
import timedef main():driver = webdriver.Chrome(service=Service(ChromeDriverManager().install()))try:driver.get("http://localhost:8000/login")time.sleep(1)# 通过Name定位用户名输入框# 思路：当元素有name属性时，可以使用此方法，适合表单元素username_input = driver.find_element(By.NAME, "username")username_input.send_keys("test")time.sleep(1)# 通过Name定位密码输入框password_input = driver.find_element(By.NAME, "password")password_input.send_keys("password123")time.sleep(1)# 通过Name定位token字段（隐藏字段）# 这在处理CSRF验证时很有用token_input = driver.find_element(By.NAME, "token")print(f"获取到的token值: {token_input.get_attribute('value')}")# 提交表单driver.find_element(By.ID, "submit-btn").click()time.sleep(2)finally:driver.quit()if __name__ == "__main__":main()

4.3 通过Class Name定位 (find_element_by_class_name)

locate_by_class.py

"""
code: locate_by_class.py
"""
from selenium import webdriver
from selenium.webdriver.chrome.service import Service
from webdriver_manager.chrome import ChromeDriverManager
from selenium.webdriver.common.by import By
import timedef main():driver = webdriver.Chrome(service=Service(ChromeDriverManager().install()))try:driver.get("http://localhost:8000")time.sleep(1)# 通过Class Name定位单个元素# 思路：定位导航链接，class为"nav-link"first_link = driver.find_element(By.CLASS_NAME, "nav-link")print(f"第一个导航链接文本: {first_link.text}")first_link.click()time.sleep(2)# 返回首页driver.back()time.sleep(1)# 通过Class Name定位多个元素# 思路：获取所有产品项，class为"product"products = driver.find_elements(By.CLASS_NAME, "product")print(f"找到 {len(products)} 个产品")# 遍历所有产品并打印名称for product in products:# 在每个产品元素内部查找产品名称name = product.find_element(By.CLASS_NAME, "product-name")print(f"产品名称: {name.text}")time.sleep(2)finally:driver.quit()if __name__ == "__main__":main()

4.4 通过Tag Name定位 (find_element_by_tag_name)

locate_by_tag.py

"""
code: locate_by_tag.py
"""
from selenium import webdriver
from selenium.webdriver.chrome.service import Service
from webdriver_manager.chrome import ChromeDriverManager
from selenium.webdriver.common.by import By
import timedef main():driver = webdriver.Chrome(service=Service(ChromeDriverManager().install()))try:driver.get("http://localhost:8000")time.sleep(1)# 通过Tag Name定位元素# 思路：获取所有链接标签<a>links = driver.find_elements(By.TAG_NAME, "a")print(f"页面上有 {len(links)} 个链接")# 打印所有链接的文本和URLfor link in links:print(f"链接文本: {link.text}, URL: {link.get_attribute('href')}")# 通过Tag Name定位标题# 思路：找到第一个h1标签heading = driver.find_element(By.TAG_NAME, "h1")print(f"页面主标题: {heading.text}")# 在表单中通过标签名定位输入框（结合其他定位方式更有效）driver.get("http://localhost:8000/login")inputs = driver.find_elements(By.TAG_NAME, "input")print(f"登录表单中有 {len(inputs)} 个输入框")time.sleep(2)finally:driver.quit()if __name__ == "__main__":main()

4.5 通过Link Text定位 (find_element_by_link_text)

locate_by_link_text.py

"""
code: locate_by_link_text.py
"""
from selenium import webdriver
from selenium.webdriver.chrome.service import Service
from webdriver_manager.chrome import ChromeDriverManager
from selenium.webdriver.common.by import By
import timedef main():driver = webdriver.Chrome(service=Service(ChromeDriverManager().install()))try:driver.get("http://localhost:8000")time.sleep(1)# 通过完整链接文本定位# 思路：精确匹配链接的全部文本login_link = driver.find_element(By.LINK_TEXT, "登录")print(f"找到登录链接: {login_link.get_attribute('href')}")login_link.click()time.sleep(2)# 返回首页driver.back()time.sleep(1)# 定位另一个链接dynamic_link = driver.find_element(By.LINK_TEXT, "动态内容")dynamic_link.click()time.sleep(2)# 返回首页driver.back()time.sleep(1)finally:driver.quit()if __name__ == "__main__":main()

4.6 通过Partial Link Text定位 (find_element_by_partial_link_text)

locate_by_partial_link.py

"""
code: locate_by_partial_link.py
"""
from selenium import webdriver
from selenium.webdriver.chrome.service import Service
from webdriver_manager.chrome import ChromeDriverManager
from selenium.webdriver.common.by import By
import timedef main():driver = webdriver.Chrome(service=Service(ChromeDriverManager().install()))try:driver.get("http://localhost:8000")time.sleep(1)# 通过部分链接文本定位# 思路：只需匹配链接文本的一部分，适用于文本较长或动态变化的情况form_link = driver.find_element(By.PARTIAL_LINK_TEXT, "表")print(f"找到包含'表'字的链接: {form_link.text}")form_link.click()time.sleep(2)# 返回首页driver.back()time.sleep(1)# 另一个示例upload_link = driver.find_element(By.PARTIAL_LINK_TEXT, "上传")upload_link.click()time.sleep(2)finally:driver.quit()if __name__ == "__main__":main()

4.7 通过XPath定位 (find_element_by_xpath)

XPath是一种在XML文档中定位元素的语言，也可用于HTML。它是最灵活的定位方式之一。

locate_by_xpath.py

"""
code: locate_by_xpath.py
"""
from selenium import webdriver
from selenium.webdriver.chrome.service import Service
from webdriver_manager.chrome import ChromeDriverManager
from selenium.webdriver.common.by import By
import timedef main():driver = webdriver.Chrome(service=Service(ChromeDriverManager().install()))try:driver.get("http://localhost:8000")time.sleep(1)# 1. 绝对路径定位（不推荐，维护性差）# 思路：从根节点开始的完整路径，页面结构变化会导致失效home_link = driver.find_element(By.XPATH, "/html/body/div/a[1]")print(f"通过绝对路径找到的链接: {home_link.text}")# 2. 相对路径定位# 思路：从任意节点开始，更灵活products = driver.find_elements(By.XPATH, "//div[@class='product']")print(f"通过相对路径找到 {len(products)} 个产品")# 3. 属性匹配# 思路：通过元素的属性值定位username_input = driver.find_element(By.XPATH, "//input[@id='username']")# 如果上面找不到（因为在首页），我们导航到登录页if not username_input.is_displayed():driver.get("http://localhost:8000/login")username_input = driver.find_element(By.XPATH, "//input[@id='username']")username_input.send_keys("test")# 4. 部分属性匹配# 思路：匹配属性值的一部分，使用contains()password_input = driver.find_element(By.XPATH, "//input[contains(@name, 'pass')]")password_input.send_keys("password123")# 5. 文本匹配# 思路：通过元素的文本内容定位submit_btn = driver.find_element(By.XPATH, "//button[text()='登录']")submit_btn.click()time.sleep(2)# 返回首页driver.back()time.sleep(1)# 6. 层级定位# 思路：结合父子关系定位first_product_price = driver.find_element(By.XPATH, "//div[@class='product'][1]//p[@class='product-price']")print(f"第一个产品价格: {first_product_price.text}")# 7. 逻辑运算# 思路：使用and/or组合多个条件dynamic_link = driver.find_element(By.XPATH, "//a[@class='nav-link' and contains(text(), '动态')]")dynamic_link.click()time.sleep(2)finally:driver.quit()if __name__ == "__main__":main()

4.8 通过CSS Selector定位 (find_element_by_css_selector)

CSS选择器是另一种强大的元素定位方式，通常比XPath更简洁。

locate_by_css.py

"""
code: locate_by_css.py
"""
from selenium import webdriver
from selenium.webdriver.chrome.service import Service
from webdriver_manager.chrome import ChromeDriverManager
from selenium.webdriver.common.by import By
import timedef main():driver = webdriver.Chrome(service=Service(ChromeDriverManager().install()))try:driver.get("http://localhost:8000")time.sleep(1)# 1. ID选择器# 思路：使用#符号加ID值home_link = driver.find_element(By.CSS_SELECTOR, "#home-link")print(f"通过ID选择器找到: {home_link.text}")# 2. Class选择器# 思路：使用.符号加class值nav_links = driver.find_elements(By.CSS_SELECTOR, ".nav-link")print(f"通过Class选择器找到 {len(nav_links)} 个导航链接")# 3. 标签选择器# 思路：直接使用标签名headings = driver.find_elements(By.CSS_SELECTOR, "h1, h3")print(f"找到 {len(headings)} 个标题元素")# 4. 属性选择器# 思路：通过元素属性定位token_input = driver.find_element(By.CSS_SELECTOR, "input[type='hidden'][id='csrf_token']")print(f"CSRF Token值: {token_input.get_attribute('value')}")# 5. 层级选择器# 思路：通过元素层级关系定位product_prices = driver.find_elements(By.CSS_SELECTOR, ".product .product-price")print("所有产品价格:")for price in product_prices:print(price.text)# 6. 伪类选择器# 思路：使用CSS伪类定位first_product = driver.find_element(By.CSS_SELECTOR, ".product:first-child")print(f"第一个产品名称: {first_product.find_element(By.CSS_SELECTOR, '.product-name').text}")# 导航到登录页driver.get("http://localhost:8000/login")time.sleep(1)# 7. 组合选择器# 思路：组合多种条件定位form_elements = driver.find_elements(By.CSS_SELECTOR, "form div input")print(f"登录表单中有 {len(form_elements)} 个输入元素")time.sleep(2)finally:driver.quit()if __name__ == "__main__":main()

第五章：等待机制

在自动化测试中，页面元素的加载往往需要时间，使用合适的等待机制至关重要。

selenium_waits.py

"""
code: selenium_waits.py
"""
from selenium import webdriver
from selenium.webdriver.chrome.service import Service
from webdriver_manager.chrome import ChromeDriverManager
from selenium.webdriver.common.by import By
from selenium.webdriver.support.ui import WebDriverWait
from selenium.webdriver.support import expected_conditions as EC
from selenium.common.exceptions import TimeoutException
import timedef main():driver = webdriver.Chrome(service=Service(ChromeDriverManager().install()))try:# 1. 隐式等待# 思路：设置全局等待时间，对所有元素查找操作生效# 注意：隐式等待会影响整个driver的生命周期driver.implicitly_wait(10)  # 等待10秒driver.get("http://localhost:8000/dynamic")print("已打开动态内容页面")# 2. 强制等待（不推荐）# 思路：固定等待一段时间，不管元素是否已加载# 缺点：会浪费不必要的时间，或因加载慢而失败print("使用强制等待...")time.sleep(3)  # 强制等待3秒# 3. 显式等待# 思路：针对特定元素设置等待条件和超时时间print("使用显式等待...")try:# 等待动态加载的元素出现，最长等待10秒，每500毫秒检查一次dynamic_element = WebDriverWait(driver, 10, 0.5).until(EC.presence_of_element_located((By.ID, "dynamic-content")))print(f"找到动态内容: {dynamic_element.text}")# 等待元素可见visible_element = WebDriverWait(driver, 10).until(EC.visibility_of_element_located((By.CLASS_NAME, "visible-after-delay")))print(f"可见元素内容: {visible_element.text}")# 等待元素可点击clickable_button = WebDriverWait(driver, 10).until(EC.element_to_be_clickable((By.ID, "delayed-button")))print("点击延迟加载的按钮")clickable_button.click()# 等待文本出现WebDriverWait(driver, 10).until(EC.text_to_be_present_in_element((By.ID, "status-message"), "已点击"))status = driver.find_element(By.ID, "status-message")print(f"状态: {status.text}")except TimeoutException:print("超时：未能在指定时间内找到元素")time.sleep(2)finally:driver.quit()if __name__ == "__main__":main()

常用的Expected Conditions

  1. presence_of_element_located：元素存在于DOM中
  2. visibility_of_element_located：元素可见（存在且可见）
  3. element_to_be_clickable：元素可点击
  4. text_to_be_present_in_element：元素包含特定文本
  5. title_contains：页面标题包含特定文本
  6. invisibility_of_element_located：元素不可见
  7. frame_to_be_available_and_switch_to_it：frame可用并切换到该frame

第六章：突破Token限制

许多网站使用Token（如CSRF Token）来防止自动化脚本，以下是突破这些限制的常用方法：

bypass_token.py

"""
code； bypass_token.py
"""
from selenium import webdriver
from selenium.webdriver.chrome.service import Service
from webdriver_manager.chrome import ChromeDriverManager
from selenium.webdriver.common.by import By
from selenium.webdriver.support.ui import WebDriverWait
from selenium.webdriver.support import expected_conditions as EC
import timedef bypass_token_method1():"""方法1：从页面中提取Token并使用"""driver = webdriver.Chrome(service=Service(ChromeDriverManager().install()))try:driver.get("http://localhost:8000/login")# 1. 从页面中提取token# 思路：先获取页面中的token值，再在后续操作中使用token_element = WebDriverWait(driver, 10).until(EC.presence_of_element_located((By.NAME, "token")))token_value = token_element.get_attribute("value")print(f"提取到的token值: {token_value}")# 2. 填写表单driver.find_element(By.ID, "username").send_keys("test")driver.find_element(By.ID, "password").send_keys("password123")# 3. 提交表单（会自动带上token）driver.find_element(By.ID, "submit-btn").click()# 验证是否登录成功try:success_message = WebDriverWait(driver, 10).until(EC.presence_of_element_located((By.XPATH, "//*[contains(text(), '登录成功')]")))print("登录成功，Token验证通过")except:print("登录失败")time.sleep(3)finally:driver.quit()def bypass_token_method2():"""方法2：使用浏览器上下文保留Token"""driver = webdriver.Chrome(service=Service(ChromeDriverManager().install()))try:# 1. 首次访问获取Token并保存在浏览器中driver.get("http://localhost:8000")print("首次访问获取初始Token")time.sleep(2)# 2. 导航到其他页面，Token会通过Cookie保持driver.get("http://localhost:8000/form")print("导航到表单页面，使用保持的Token")# 3. 填写并提交表单，此时会自动使用Cookie中的Tokendriver.find_element(By.ID, "name").send_keys("测试用户")driver.find_element(By.ID, "email").send_keys("test@example.com")driver.find_element(By.ID, "submit-form").click()# 验证表单提交是否成功try:success_msg = WebDriverWait(driver, 10).until(EC.presence_of_element_located((By.ID, "form-success")))print(f"表单提交成功: {success_msg.text}")except:print("表单提交失败")time.sleep(3)finally:driver.quit()def bypass_token_method3():"""方法3：使用JavaScript直接设置Token"""driver = webdriver.Chrome(service=Service(ChromeDriverManager().install()))try:driver.get("http://localhost:8000/login")# 1. 执行JavaScript获取或设置Token# 思路：有些网站的Token可能存储在JavaScript变量中token = driver.execute_script("""// 模拟从JavaScript变量获取Tokenif (window.csrfToken) {return window.csrfToken;}// 或者直接设置Token元素的值var tokenInput = document.querySelector('input[name="token"]');if (tokenInput) {// 这里可以替换为你获取到的有效TokentokenInput.value = 'override_token_value';return tokenInput.value;}return null;""")print(f"通过JS操作的Token值: {token}")# 2. 填写登录信息driver.find_element(By.ID, "username").send_keys("test")driver.find_element(By.ID, "password").send_keys("password123")driver.find_element(By.ID, "submit-btn").click()time.sleep(3)finally:driver.quit()if __name__ == "__main__":print("=== 方法1：从页面中提取Token ===")bypass_token_method1()print("\n=== 方法2：使用浏览器上下文保留Token ===")bypass_token_method2()print("\n=== 方法3：使用JavaScript直接设置Token ===")bypass_token_method3()

第七章：实战案例

下面是一个综合实战案例，展示如何使用Selenium进行完整的网站爬取和交互：

selenium_practical.py

"""
code: selenium_practical.py
"""
from selenium import webdriver
from selenium.webdriver.chrome.service import Service
from webdriver_manager.chrome import ChromeDriverManager
from selenium.webdriver.common.by import By
from selenium.webdriver.support.ui import WebDriverWait
from selenium.webdriver.support import expected_conditions as EC
from selenium.common.exceptions import TimeoutException, NoSuchElementException
import time
import json
from dataclasses import dataclass, asdict
from typing import List# 数据类用于存储产品信息
@dataclass
class Product:id: intname: strprice: floatcategory: strdef crawl_products(driver) -> List[Product]:"""爬取产品信息"""products = []try:# 导航到产品页面driver.get("http://localhost:8000")# 等待产品加载完成WebDriverWait(driver, 10).until(EC.presence_of_element_located((By.ID, "products")))# 获取所有产品元素product_elements = driver.find_elements(By.CLASS_NAME, "product")for element in product_elements:try:# 提取产品信息product_id = int(element.get_attribute("data-id"))name = element.find_element(By.CLASS_NAME, "product-name").textprice_text = element.find_element(By.CLASS_NAME, "product-price").textprice = float(price_text.replace("价格: ¥", ""))category = element.find_element(By.CLASS_NAME, "category").text# 创建产品对象product = Product(id=product_id,name=name,price=price,category=category)products.append(product)print(f"已爬取产品: {name}")# 模拟点击"加入购物车"按钮add_button = element.find_element(By.CLASS_NAME, "add-to-cart")add_button.click()time.sleep(0.5)except Exception as e:print(f"爬取单个产品时出错: {str(e)}")print(f"共爬取 {len(products)} 个产品")return productsexcept Exception as e:print(f"爬取产品列表时出错: {str(e)}")return []def login(driver, username: str, password: str) -> bool:"""登录网站"""try:# 导航到登录页driver.get("http://localhost:8000/login")# 等待页面加载WebDriverWait(driver, 10).until(EC.presence_of_element_located((By.ID, "submit-btn")))# 提取并使用tokentoken = driver.find_element(By.NAME, "token").get_attribute("value")print(f"登录使用的token: {token}")# 填写登录表单driver.find_element(By.ID, "username").send_keys(username)driver.find_element(By.ID, "password").send_keys(password)# 提交表单driver.find_element(By.ID, "submit-btn").click()# 验证登录是否成功try:WebDriverWait(driver, 10).until(EC.presence_of_element_located((By.XPATH, "//*[contains(text(), '登录成功')]")))print("登录成功")return Trueexcept TimeoutException:print("登录失败")return Falseexcept Exception as e:print(f"登录过程出错: {str(e)}")return Falsedef main():# 配置Chrome选项chrome_options = webdriver.ChromeOptions()# 添加用户配置，避免被识别为机器人chrome_options.add_argument("--user-agent=Mozilla/5.0 (Windows NT 10.0; Win64; x64) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/114.0.0.0 Safari/537.36")# 禁用自动化控制特征chrome_options.add_experimental_option("excludeSwitches", ["enable-automation"])chrome_options.add_experimental_option("useAutomationExtension", False)# 初始化驱动driver = webdriver.Chrome(service=Service(ChromeDriverManager().install()),options=chrome_options)# 进一步隐藏自动化特征driver.execute_cdp_cmd("Page.addScriptToEvaluateOnNewDocument", {"source": """Object.defineProperty(navigator, 'webdriver', {get: () => undefined})"""})try:# 1. 爬取产品信息products = crawl_products(driver)# 保存产品信息到JSON文件with open("products.json", "w", encoding="utf-8") as f:json.dump([asdict(p) for p in products], f, ensure_ascii=False, indent=2)print("产品信息已保存到products.json")# 2. 登录网站login_success = login(driver, "test", "password123")if login_success:time.sleep(2)# 3. 访问其他页面driver.get("http://localhost:8000/dynamic")try:# 等待动态内容加载dynamic_content = WebDriverWait(driver, 15).until(EC.presence_of_element_located((By.ID, "dynamic-content")))print(f"动态内容: {dynamic_content.text}")except TimeoutException:print("未能加载动态内容")time.sleep(3)finally:# 关闭浏览器driver.quit()print("爬虫完成，浏览器已关闭")if __name__ == "__main__":main()

第八章：最佳实践与反反爬策略

8.1 避免被识别为机器人

  1. 设置合理的用户代理：模拟真实浏览器的用户代理
  2. 添加随机延迟：避免操作过于规律
  3. 禁用自动化特征：隐藏Selenium的特征标识
  4. 使用真实浏览器配置：加载真实的浏览器配置文件
  5. 模拟人类行为：随机化点击位置、添加鼠标移动等

8.2 代码组织与维护

  1. 封装常用操作：将重复的操作封装为函数或类
  2. 使用Page Object模式：将页面元素和操作封装为对象
  3. 异常处理：完善的异常处理机制，提高稳定性
  4. 日志记录：记录关键操作和错误信息
  5. 配置分离：将配置信息与代码分离，便于维护

8.3 性能优化

  1. 减少不必要的等待：合理设置等待时间
  2. 批量操作：尽量减少与浏览器的交互次数
  3. 无头模式：在不需要可视化时使用无头模式
  4. 资源限制：限制图片、CSS等非必要资源的加载

总结

本教程全面介绍了Selenium的使用方法，从环境搭建到高级技巧，涵盖了8种元素定位方式、等待机制、突破Token限制等关键内容。

通过FastAPI搭建的模拟网站，您可以安全合法地进行练习。

Selenium是一个强大的工具，不仅可用于网页爬取，还广泛应用于自动化测试。掌握这些技能将极大提升您在Web自动化领域的能力。

随着网站反爬技术的不断升级，爬虫工程师也需要不断学习和适应新的挑战。始终记住，在进行网络爬虫时，要遵守网站的robots协议和相关法律法规。

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