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开发环境:Myeclipse,依赖包:apache-httpclient 、 Jsoup、base64
一、概述
华科大的教务系统(hub系统)做的算是比较好的,无论是界面还是其安全性来说,都是很不错的。大家可以用浏览器的调试工具F12看一下里面的源码。关于它的安全性,在后面会为大家提到。而在布局方面,用<div>代替了一些传统网站使用的<iframe>,导航栏也是使用的比较流行的插件。
其首页地址为http://hub.hust.edu.cn/index.jsp,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("\r\n"); 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:
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.*;