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PhantomJS:可编程无头浏览器

概述

有时,我们需要浏览器处理网页,但并不需要浏览,比如生成网页的截图、抓取网页数据等操作。PhantomJS的功能,就是提供一个浏览器环境的命令行接口,你可以把它看作一个“虚拟浏览器”,除了不能浏览,其他与正常浏览器一样。它的内核是WebKit引擎,不提供图形界面,只能在命令行下使用,我们可以用它完成一些特殊的用途。

PhantomJS是二进制程序,需要安装后使用。

$ npm install phantomjs -g

使用下面的命令,查看是否安装成功。

$ phantomjs --version

REPL环境

phantomjs提供了一个完整的REPL环境,允许用户通过命令行与PhantomJS互动。键入phantomjs,就进入了该环境。

$ phantomjs

这时会跳出一个phantom提示符,就可以输入Javascript命令了。

phantomjs> 1+2
3

phantomjs> function add(a,b) { return a+b; }
undefined

phantomjs> add(1,2)
3

按ctrl+c可以退出该环境。

下面,我们把上面的add()函数写成一个文件add.js文件。

// add.js

function add(a,b){ return a+b; }

console.log(add(1,2));

phantom.exit();

上面的代码中,console.log()的作用是在终端窗口显示,phantom.exit()则表示退出phantomjs环境。一般来说,不管什么样的程序,exit这一行都不能少。

现在,运行该程序。

$ phantomjs add.js

终端窗口就会显示结果为3。

下面是更多的例子。

phantomjs> phantom.version
{
  "major": 1,
  "minor": 5,
  "patch": 0
}

phantomjs> console.log("phantom is awesome")
phantom is awesome

phantomjs> window.navigator
{
  "cookieEnabled": true,
  "language": "en-GB",
  "productSub": "20030107",
  "product": "Gecko",
  // ...
}

webpage模块

webpage模块是PhantomJS的核心模块,用于网页操作。

var webPage = require('webpage');
var page = webPage.create();

上面代码表示加载PhantomJS的webpage模块,并创建一个实例。

下面是webpage实例的属性和方法介绍。

open()

open方法用于打开具体的网页。

var page = require('webpage').create();

page.open('http://slashdot.org', function (s) {
  console.log(s);
  phantom.exit();
});

上面代码中,open()方法,用于打开具体的网页。它接受两个参数。第一个参数是网页的网址,这里打开的是著名新闻网站Slashdot,第二个参数是回调函数,网页打开后该函数将会运行,它的参数是一个表示状态的字符串,如果打开成功就是success,否则就是fail。

注意,只要接收到服务器返回的结果,PhantomJS就会报告网页打开成功,而不管服务器是否返回404或500错误。

open方法默认使用GET方法,与服务器通信,但是也可以使用其他方法。

var webPage = require('webpage');
var page = webPage.create();
var postBody = 'user=username&password=password';

page.open('http://www.google.com/', 'POST', postBody, function(status) {
  console.log('Status: ' + status);
  // Do other things here...
});

上面代码中,使用POST方法向服务器发送数据。open方法的第二个参数用来指定HTTP方法,第三个参数用来指定该方法所要使用的数据。

open方法还允许提供配置对象,对HTTP请求进行更详细的配置。

var webPage = require('webpage');
var page = webPage.create();
var settings = {
  operation: "POST",
  encoding: "utf8",
  headers: {
    "Content-Type": "application/json"
  },
  data: JSON.stringify({
    some: "data",
    another: ["custom", "data"]
  })
};

page.open('http://your.custom.api', settings, function(status) {
  console.log('Status: ' + status);
  // Do other things here...
});

evaluate()

evaluate方法用于打开网页以后,在页面中执行JavaScript代码。

var page = require('webpage').create();

page.open(url, function(status) {
  var title = page.evaluate(function() {
    return document.title;
  });
  console.log('Page title is ' + title);
  phantom.exit();
});

网页内部的console语句,以及evaluate方法内部的console语句,默认不会显示在命令行。这时可以采用onConsoleMessage回调函数,上面的例子可以改写如下。

var page = require('webpage').create();

page.onConsoleMessage = function(msg) {
  console.log('Page title is ' + msg);
};

page.open(url, function(status) {
  page.evaluate(function() {
    console.log(document.title);
  });
  phantom.exit();
});

上面代码中,evaluate方法内部有console语句,默认不会输出在命令行。这时,可以用onConsoleMessage方法监听这个事件,进行处理。

includeJs()

includeJs方法用于页面加载外部脚本,加载结束后就调用指定的回调函数。

var page = require('webpage').create();
page.open('http://www.sample.com', function() {
  page.includeJs("http://path/to/jquery.min.js", function() {
    page.evaluate(function() {
      $("button").click();
    });
    phantom.exit()
  });
});

上面的例子在页面中注入jQuery脚本,然后点击所有的按钮。需要注意的是,由于是异步加载,所以phantom.exit()语句要放在page.includeJs()方法的回调函数之中,否则页面会过早退出。

render()

render方法用于将网页保存成图片,参数就是指定的文件名。该方法根据后缀名,将网页保存成不同的格式,目前支持PNG、GIF、JPEG和PDF。

var webPage = require('webpage');
var page = webPage.create();

page.viewportSize = { width: 1920, height: 1080 };
page.open("http://www.google.com", function start(status) {
  page.render('google_home.jpeg', {format: 'jpeg', quality: '100'});
  phantom.exit();
});

该方法还可以接受一个配置对象,format字段用于指定图片格式,quality字段用于指定图片质量,最小为0,最大为100。

viewportSize,zoomFactor

viewportSize属性指定浏览器视口的大小,即网页加载的初始浏览器窗口大小。

var webPage = require('webpage');
var page = webPage.create();

page.viewportSize = {
  width: 480,
  height: 800
};

viewportSize的Height字段必须指定,不可省略。

zoomFactor属性用来指定渲染时(render方法和renderBase64方法)页面的放大系数,默认是1(即100%)。

var webPage = require('webpage');
var page = webPage.create();

page.zoomFactor = 0.25;
page.render('capture.png');

onResourceRequested

onResourceRequested属性用来指定一个回调函数,当页面请求一个资源时,会触发这个回调函数。它的第一个参数是HTTP请求的元数据对象,第二个参数是发出的网络请求对象。

HTTP请求包括以下字段。

  • id:所请求资源的编号
  • method:使用的HTTP方法
  • url:所请求的资源 URL
  • time:一个包含请求时间的Date对象
  • headers:HTTP头信息数组

网络请求对象包含以下方法。

  • abort():终止当前的网络请求,这会导致调用onResourceError回调函数。
  • changeUrl(newUrl):改变当前网络请求的URL。
  • setHeader(key, value):设置HTTP头信息。
var webPage = require('webpage');
var page = webPage.create();

page.onResourceRequested = function(requestData, networkRequest) {
  console.log('Request (#' + requestData.id + '): ' + JSON.stringify(requestData));
};

onResourceReceived

onResourceReceived属性用于指定一个回调函数,当网页收到所请求的资源时,就会执行该回调函数。它的参数就是服务器发来的HTTP回应的元数据对象,包括以下字段。

  • id:所请求的资源编号
  • url:所请求的资源的URL r- time:包含HTTP回应时间的Date对象
  • headers:HTTP头信息数组
  • bodySize:解压缩后的收到的内容大小
  • contentType:接到的内容种类
  • redirectURL:重定向URL(如果有的话)
  • stage:对于多数据块的HTTP回应,头一个数据块为start,最后一个数据块为end。
  • status:HTTP状态码,成功时为200。
  • statusText:HTTP状态信息,比如OK。

如果HTTP回应非常大,分成多个数据块发送,onResourceReceived会在收到每个数据块时触发回调函数。

var webPage = require('webpage');
var page = webPage.create();

page.onResourceReceived = function(response) {
  console.log('Response (#' + response.id + ', stage "' + response.stage + '"): ' + JSON.stringify(response));
};

system模块

system模块可以加载操作系统变量,system.args就是参数数组。

var page = require('webpage').create(),
    system = require('system'),
    t, address;

// 如果命令行没有给出网址
if (system.args.length === 1) {
    console.log('Usage: page.js <some URL>');
    phantom.exit();
}

t = Date.now();
address = system.args[1];
page.open(address, function (status) {
    if (status !== 'success') {
        console.log('FAIL to load the address');
    } else {
        t = Date.now() - t;
        console.log('Loading time ' + t + ' ms');
    }
    phantom.exit();
});

使用方法如下:

$ phantomjs page.js http://www.google.com

应用

Phantomjs可以实现多种应用。

过滤资源

处理页面的时候,有时不希望加载某些特定资源。这时,可以对URL进行匹配,一旦符合规则,就中断对资源的连接。

page.onResourceRequested = function(requestData, request) {
  if ((/http:\/\/.+?\.css$/gi).test(requestData['url'])) {
    console.log('Skipping', requestData['url']);
    request.abort();
  }   
};

上面代码一旦发现加载的资源是CSS文件,就会使用request.abort方法中断连接。

截图

最简单的生成网页截图的方法如下。

var page = require('webpage').create();
page.open('http://google.com', function () {
    page.render('google.png');
    phantom.exit();
});

page对象代表一个网页实例;open方法表示打开某个网址,它的第一个参数是目标网址,第二个参数是网页载入成功后,运行的回调函数;render方法则是渲染页面,然后以图片格式输出,该方法的参数就是输出的图片文件名。

除了简单截图以外,还可以设置各种截图参数。

var page = require('webpage').create();
page.open('http://google.com', function () {
    page.zoomFactor = 0.25;
    console.log(page.renderBase64());
    phantom.exit();
});

zoomFactor表示将截图缩小至原图的25%大小;renderBase64方法则是表示将截图(PNG格式)编码成Base64格式的字符串输出。

下面的例子则是使用了更多参数。

// page.js

var page = require('webpage').create();

page.settings.userAgent = 'WebKit/534.46 Mobile/9A405 Safari/7534.48.3';
page.settings.viewportSize = { width: 400, height: 600 };

page.open('http://slashdot.org', function (status) {
    if (status !== 'success') {
    console.log('Unable to load!');
    phantom.exit();
  } else {
        var title = page.evaluate(function () {
      var posts = document.getElementsByClassName("article");
          posts[0].style.backgroundColor = "#FFF";
          return document.title;
      });

    window.setTimeout(function () {
      page.clipRect = { top: 0, left: 0, width: 600, height: 700 };
        page.render(title + "1.png");
        page.clipRect = { left: 0, top: 600, width: 400, height: 600 };
      page.render(title + '2.png');
        phantom.exit();
    }, 1000);   
  }
});

上面代码中的几个属性和方法解释如下:

  • settings.userAgent:指定HTTP请求的userAgent头信息,上面例子是手机浏览器的userAgent。
  • settings.viewportSize:指定浏览器窗口的大小,这里是400x600。
  • evaluate():用来在网页上运行Javascript代码。在这里,我们抓取第一条新闻,然后修改背景颜色,并返回该条新闻的标题。
  • clipRect:用来指定网页截图的大小,这里的截图左上角从网页的(0. 0)坐标开始,宽600像素,高700像素。如果不指定这个值,就表示对整张网页截图。
  • render():根据clipRect的范围,在当前目录下生成以第一条新闻的名字命名的截图。

抓取图片

使用官方网站提供的rasterize.js,可以抓取网络上的图片,将起保存在本地。

phantomjs rasterize.js http://ariya.github.com/svg/tiger.svg tiger.png

使用rasterize.js,还可以将网页保存为pdf文件。

phantomjs rasterize.js 'http://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Jakarta&printable=yes' jakarta.pdf

生成网页

phantomjs可以生成网页,使用content方法指定网页的HTML代码。

var page = require('webpage').create();
page.viewportSize = { width: 400, height : 400 };
page.content = '<html><body><canvas id="surface"></canvas></body></html>';
phantom.exit();

官方网站有一个例子,通过创造svg图片,然后截图保存成png文件。

2015-07-26/55b4455f2e25e

参考链接

JavaScript console对象
Bower:客户端库管理工具
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