2016-08-09
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Hello，你借的书本已超期，赶快去图书馆交还吧丨Python 实现图书超期提醒小帮手

原文标题为《Python 实现图书超期提醒小帮手》。

一、实现目的

本来就很喜欢逛图书馆，时不时去借本书（注：借的都没看过），但我这个学期突然发现了问题，每本书都可以借两个月，但不幸的是我最近一学期借的书全部超期，一天一毛钱，我心疼这钱啊！！！灵机一动，为什么不写个脚本来通知自己图书超期呢？说了这么多废话，我们就进入主题吧！！！

二、模拟登录图书馆管理系统

我们可以先看一下登录页面（很多学校这些管理系统页面就是很 low）：

两种方式去模拟登录图书馆：

1. 构造登录表单进行模拟登录

这种方式模拟登录似乎是很可靠的，但有时候就是在验证码获取上很困难，如果简单的网站，有的会利用当前时间戳来构造验证码，这种就很容易从网页上观察出来，但比如我们这次要模拟登录的网站似乎是不能这样做，因为它是使用 JavaScript 标准库里的 Math 函数直接随机生成的验证码链接，可以从下面图片上观察验证码处的代码：

※※，它使用 Math.random() 函数返回 [0-1) 的浮点值伪随机数（大于等于0，小于1）
好吧！我们换用一种比这个更简单的方式模拟登录吧！

2. 通过 Cookie 登录图书馆

Cookie，指某些网站为了辨别用户身份、进行session跟踪而储存在用户本地终端上的数据（通常经过加密）。

这里我们使用 Requests 库来进行模拟登录过程，在这之前我们还有个问题，怎么获取 Cookie 呢？？

如果你使用的是谷歌浏览器，那你可以通过按 F12 就可以看到下图里面有个 Cookie 的内容，这就是你要的东西：

再上个图分析一下，希望大家能有耐心读下去：

通过图片我们知道可以获取借阅日期和应还日期，获取日期后根据应还日期和当前日期比较，就可以得出是否超期的结果。不多说，先贴代码再说：

import requests
session = requests.Session()  # 会话对象让你能够跨请求保持某些参数,它也会在同一个Session实例发出的所有请求之间保持cookie
session.headers = {
    'User-Agent': 'Mozilla/5.0 (Windows NT 10.0; WOW64) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/51.0.2704.84 Safari/537.36',    
    'Cookie': 'ASP.NET_SessionId=1qri0rmoylpyrs45rurzme55; Hm_lvt_ed06d5e5f94d85932b82e4aac94d0c68=1467535679,1469713840; Hm_lpvt_ed06d5e5f94d85932b82e4aac94d0c68=1469713840; PHPSESSID=ev339udv0rrhqg6tfdvfukqos1'
}

上述代码使用了 requests 的会话对象来保存 Cookie, 如果我们需要跳转到其它页面，我们不用每次都模拟登录，因为 cookie 已经保存了我们的登录状态。

会不会有人疑问，不是要说模拟登录的吗？？怎么没有这过程呢？？

其实我们上面代码中的 Cookie 已经保存了我们的登录状态，相当于我们已经模拟登录过了，这样子模拟登录是不是简单多了，但缺点是我们需要手动在登录页面输入一遍，然后再从登录页面找到 cookie 粘贴到代码中来

三、获取所借书籍信息

通过分析页面，我们可以使用 BeautifulSoup 来提取我们需要的内容，我们需要的是书籍的条形码、题名和作者、借阅日期、应还日期，其实我们只需要应还日期就行，但为了以后需要，先获取书籍的所有信息并保存进数据库里面：

定义了一个数据库操作的函数，方便以后调用

def get_mysql():
    conn = pymysql.connect(host = 'localhost', user = 'root', passwd = '2014081029', db = 'mysql', charset = 'utf8')  # user为数据库的名字，passwd为数据库的密码，一般把要把字符集定义为utf8，不然存入数据库容易遇到编码问题
    cur = conn.cursor()  # 获取操作游标
    cur.execute('use book')  # 使用book这个数据库
    return (cur, conn)

定义一个函数来获取图书信息并保存：

def get_book_name(book_url):
  html = session.get(book_url, cookies = cookie, headers = headers).content.decode('utf-8')
  soup = BeautifulSoup(html, 'lxml')
  book_bar = []  # 书籍的条形码列表,用来判断要存入数据库的书籍是否已经存在

  cur, conn = get_mysql()
  sql = 'select * from book_list;'
  cur.execute(sql)
  rows = cur.fetchall()    
  for row in rows:
      book_bar.append(row[1])

  book_list = []  # 这个是我测试时使用的，作用是把每本书籍的信息列表放在这个列表中
  book_every = []  # 一本书籍的所有信息列表
  for book_time in soup.find_all('td', class_="whitetext"):
      print(book_time.get_text().strip())  # 移除字符串头尾指定的字符（默认为空格）
      pattern = re.compile(r'\s')
      content = re.sub(pattern, r'', book_time.get_text())  # 目的也是匹配任何空白符并去除，貌似对空行去除没影响

      if content != '':
          book_every.append(content)            
          if len(book_every) == 7:
              book_list.append(book_every)                
              if book_every[0] not in book_bar:
                  sql = 'insert book_list(条形码, 题名和作者, 借阅日期, 应还日期, 续借量, 馆藏地, 附件) value(' + "\'" \
                    + book_every[0] + "\'," + "\'" + book_every[1] + "\'," + "\'" + book_every[2] + "\'," + "\'" \
                    + book_every[3] + "\'," + "\'" + book_every[4] + "\'," + "\'" + book_every[5] + "\'," + "\'" \
                    + book_every[6] + "\'" + ');'
              try:
                  cur.execute(sql)
                  conn.commit()  
              except:
                  conn.rollback()
              book_every = []
  print(book_list)

接下来我们分析一下上面代码中没有注释的代码，首先我们先把处理后的信息加入 book_every 列表中，然后从页面源代码（tp9.png）中我们可以知道，一本书信息中只需要前面 7 项内容，因此我们使用一个判断语句：

if len(book_every) == 7:
    book_list.append(book_every)    
    if book_every[0] not in book_title:
        sql = 'insert book_list(条形码, 题名和作者, 借阅日期, 应还日期, 续借量, 馆藏地, 附件) value(' + "\'" \
                          + book_every[0] + "\'," + "\'" + book_every[1] + "\'," + "\'" + book_every[2] + "\'," + "\'" \
                          + book_every[3] + "\'," + "\'" + book_every[4] + "\'," + "\'" + book_every[5] + "\'," + "\'" \
                          + book_every[6] + "\'" + ');'
         try:
            cur.execute(sql)
            conn.commit()       
        except:
            conn.rollback()   # 如果存入数据库失败，执行回滚操作
    book_every = []

也就是说，如果判断出 book_every 已经达到 7 项内容，就执行存入数据库的操作，然后在把 book_every 重置为空列表

四、发送邮件提醒功能

先贴上代码：

def send_message():
  day_num = [31, 29, 31, 30, 31, 30, 31, 31, 30, 31, 30, 31]
  day_num1 = [31, 28, 31, 30, 31, 30, 31, 31, 30, 31, 30, 31]
  sql = 'select * from book_list;'
  cur, conn = get_mysql()
  cur.execute(sql)
  rows = cur.fetchall()
  local_time = time.strftime("%Y-%m-%d", time.localtime())  # 获取当前时间
  local_time = str(local_time)
  times = re.split(r'-', local_time)
  year = times[0]

  number = 0
  while(True):
    for i in rows:
      print(i[4])
      pattern = re.split(r'-', i[4])
        if times[1] == pattern[1]:
          day = int(times[2]) - int(pattern[2])         
          if day > 0:
            print('已经超期了%d天' % day)
            number += 1
            send_email(day, number, i[2])            
         elif times[1] > pattern[1]:                
           if (year % 4 == 0 and year % 100 != 0) or year % 400 == 0:
             extend_day = day_num1[int(pattern[1]) - 1] - int(pattern[2]) + times[2]
             print('已经超期了%d天' % extend_day)
             number += 1
             send_email(day, number, i[2]) 
            else:
              extend_day = day_num[int(pattern[1]) - 1] - int(pattern[2]) + times[2]
              print('已经超期了%d天' % extend_day)
              number += 1
              send_email(day, number, i[2])            
           else:
             print('还没有超期的书籍')

          print(pattern[2])
   time.sleep(3600 * 24)

我们来分析代码吧，首先我们判断是否超期是根据当前时间和应还日期的相加减得到的，所以我们考虑到：

如果应还日期是上个月，这里我们就要进行月份的相加减，因为闰年和平年的月份不一样，所以我们定义了 day_num 和 day_num1 两个列表来表示闰年和平年的月份天数。
然后我们使用月份当做判断条件来比较超期天数

月份判断,如果当前月份等于应还月份，就执行下面操作，注意里面已经包含发送邮件函数，下面会贴出发送邮件函数，大家也许会想，为什么没有判断年份，因为我一般借书不会超期这么久，所以没有加上这个判断

if times[1] == pattern[1]:
    day = int(times[2]) - int(pattern[2])                
    if day > 0:
        print('已经超期了%d天' % day)
        number += 1
        send_email(day, number, i[2])

然后是当前月份大于应还月份时，这时候就有闰年和平年的判断了

elif times[1] > pattern[1]:                
    if (year % 4 == 0 and year % 100 != 0) or year % 400 == 0:
        extend_day = day_num1[int(pattern[1]) - 1] - int(pattern[2]) + times[2]
        print('已经超期了%d天' % extend_day)
        number += 1
        send_email(day, number, i[2])

下面贴出发送邮件的代码：

def send_email(day, number, title):
    from_addr = '15602200534@163.com'
    password = '就不告诉你'
    to_addr = '673411814@qq.com'
    smtp_server = 'smtp.163.com'

    text = 'Hello ,郭伟匡, 告诉你一个不好的消息,赶紧带上你的书,去图书馆交钱吧！你有一本叫《%s》的书籍超期了' \           ',而且已经超期了%d天了,总共有%d书超期了！！！' % (title, day, number)
    msg = MIMEText(text, 'plain', 'utf-8')
    msg['From'] = format_addr('图书馆的通知<%s>' % from_addr)
    msg['To'] = format_addr('管理员<%s>' % to_addr)
    msg['Subject'] = Header('来着郭伟匡的问候......', 'utf-8').encode()

    server = smtplib.SMTP(smtp_server, 25)
    server.set_debuglevel(1)
    server.login(from_addr, password)
    server.sendmail(from_addr, [to_addr], msg.as_string())
    server.quit()