當你想查詢一下火車票信息的時候，你還在上12306官網嗎？或是打開你手機里的APP？下面讓我們來用Python寫一個命令行版的火車票查看器, 只要在命令行敲一行命令就能獲得你想要的火車票信息！如果你剛掌握了Python基礎，這將是個不錯的小練習。

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] <from> <to> <date> 
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, '<date>': '2016-07-01', '<from>': '上海', '<to>': '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['<from>']) 
 to_station = stations.get(arguments['<to>']) 
 date = arguments['<date>'] 
 # 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) 

練習

下面一些問題留給大家做練習:

從每一行row中按照headers過濾信息，將結果添加到prettytable中

1.像開始的圖片中那樣將出發站和到達站，出發時間和到達時間顯示為一列

2.添加顏色（提示：使用colorama, termcorlor或ANSI轉義字符）

3.添加異常處理，如果用戶輸入的車站或日期有錯誤怎么辦？如果網絡異常怎么辦？...

4.添加更多的日期格式支持: 比如用戶輸入20181020也可以查